2019-2020年高一物理 第一章 力 二、重力(第一課時) 人教大綱版第一冊.doc

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2019-2020年高一物理 第一章 力 二、重力(第一課時) 人教大綱版第一冊 從容說課 本節(jié)講述力學中常見的重力，主要內容包括重力的產生，重力的方向總是豎直向下的，重力的大小由物體的質量和物體所處的地理位置決定，并用等效的方法講解重心是重力的等效作用點，物體的重心位置跟物體的形狀和物體內質量的分布都有關系，跟物體的放置情況和運動狀態(tài)無關，并用二力平衡條件結合懸掛法能測也薄板狀物體的重心。 結合教材內容和特點，本節(jié)課的知識目標定位如下： 1．知道重力是由于物體受到地球的吸引而產生的。 2．知道重力的大小和方向，知道用繩懸掛著的靜止物體，用靜止的水平持物支持的物體，對豎直懸繩的拉力或對水平支持物的壓力大小都等于物體受到的重力。 3．會用公式G=mg計算重力。 4．知道重心的概念以及質量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心位置。 本節(jié)課的教學重點為重力是如何產生的，重力的三要素。 本節(jié)課的教學難點為對重心概念的理解及物體重心位置的確定方法。 結合本節(jié)教材特點，本節(jié)課的教學采用實驗分析法、實例分析法、互動探究法，力求體現(xiàn)課堂教學的互動性，使學生在愉悅的環(huán)境中得到知識。 本節(jié)課的教學程序如下： 回憶力的有關問題→導入新題→實例歸納分析得到重力的產生原因→實驗現(xiàn)象分析得到并辨析重力的方向豎直向下的含義→教師講解點撥，結合等效替代的方法得到什么是物體的重心→互動探究物體的重心位置與哪些因素有關。 ●教學目標 一、知識目標 1.知道重力是由于物體受到地球的吸引而產生的. 2.知道重力的大小和方向，會用公式G=mg(g=9.8N/kg)計算重力. 3.知道用懸繩懸掛著的靜止物體或用靜止的水平物支持的物體，對豎直懸繩的拉力或對水平支持物的壓力、大小等于物體受到的重力. 4.知道重心的概念，會求質量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心. 二、能力目標 1.培養(yǎng)學生科學的語言表達能力. 2.讓學生自己動手，找不規(guī)則薄板的重心，培養(yǎng)學生的動手能力. 3.知道等效代替是物理學中常用到的一種方法. 三、德育目標 通過學生的動腦、動手、觀察，培養(yǎng)學生觀察事物、分析問題的能力. ●教學重點 1.重力的大小和方向. 2.重心的概念. ●教學難點 1.對重心概念的理解. 2.重心位置的確定. ●教學方法 實驗分析法、講練法. ●教學用具 彈簧秤、鉤碼、質地均勻的不規(guī)則薄板、細繩、大圓環(huán)、直角三角尺、重錘線. ●課時安排 1課時 ●教學過程 ［投影本節(jié)課的學習目標］ 1.知道重力產生的原因. 2.知道重心的大小和方向. 3.知道重心的概念以及質量分布均勻而且形狀規(guī)則的物體的重心位置. ［學習目標完成過程］ 一、導入新課 ［教師］請同學們回憶： 1.什么是力？ 2.什么是力的三要素？ ［學生］1.力是物體之間的相互作用. 2.力的大小、方向、作用點叫做力的三要素. ［教師］研究一個力時，通常從力的三要素入手.本節(jié)課就從力的三要素的角度來學習重力. 二、新課教學 （一）重力 ［教師］初中我們已學習過重力的知識，重力是怎樣產生的呢？ ［學生］物體受到地球的吸引. ［教師］能否舉例說明呢？ ［學生設計并演示］ 1.學生跳起來，會落回地面. 2.由靜止釋放的物體會豎直下落. 3.向任意方向拋出的物體最終會落回地面. ［強化］多媒體展示“水自動地從高處落向低處”. ［師生共同活動］總結并板書 1.重力的產生原因：由于地球的吸引. 2.由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力，也叫重量. ［鞏固訓練］（用投影片出示） 重力的產生原因是___________.重力的受力物體是___________，施力物體是___________. （參考答案：由于地球的吸引，物體，地球） ［教師］既然重力也是一種力，那么它的方向如何呢？ ［學生］重力的方向應是豎直向下的. ［教師］能否用實驗來驗證重力的方向是豎直向下的呢？ ［學生設計并演示］ 方案一：由靜止下落的物體沿豎直方向下落. 方案二：懸掛在細線下的物體靜止時，懸線是豎直的. ［學生活動］ 討論并說明上述二方案為什么能說明重力方向是豎直向下的. 1.從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，而小石塊總受重力，因而可推知重力的方向是豎直向下的. 2.懸掛在細線下的物體靜止時，受重力和線的拉力作用，由二力平衡條件可知：重力的方向與拉力的方向在同一條直線上且反向，所以重力沿豎直方向向下，即豎直向下. ［師生活動］總結并板書： 1.重力的方向總是豎直向下的. 2.所謂“豎直向下”指的是與當?shù)氐乃矫娲怪毕蛳? ［教師］如何知道物體的重力大小呢？ ［學生活動］設計測量重力大小的方案. 方案一：用天平測出物體的質量m，代入公式G=mg求解.g取9.8 N/kg. 方案二：用彈簧秤來測物體的重力.由二力平衡條件和力是物體間的相互作用可知：物體靜止時對彈簧的拉力的大小等于物體的重力的大小.由彈簧秤讀出拉力，也就知道了重力的大小. ［教師］如果掛在彈簧秤下的物體的速度發(fā)生變化時，彈簧秤的拉力F與物體的重力G有什么關系呢？ ［教師指導］學生演示并仔細觀察. 實驗一：彈簧下掛一重物，重物靜止時：結論：F=G. 實驗二：彈簧秤拉著物體加速上升：結論：彈簧秤示數(shù)增大，即F＞G. 實驗三：重物放在臺秤上，重物靜止時：結論：F=G. 實驗四：當臺秤做勻速直線運動時：結論：F=G. 實驗五：當臺秤和物體加速下降時：結論：F＜G. ［師生共同總結］ 1.繩懸掛著的物體靜止時，物體對懸繩的拉力的大小等于物體的重力 2.水平支持物上的物體靜止時，物體對水平支持物的壓力的大小等于物體的重力. 3.以上兩種情況中，物體做勻速直線運動時，上述關系依然成立. ［教師強調］ 拉力（或）壓力與重力只是數(shù)值上相等，拉力（或壓力）與重力的實質是不同的. ［鞏固訓練］用投影片出示: 1.下列關于重力的說法中，正確的是 A.重力是物體的固有屬性 B.重力的方向總是垂直于支持面 C.天平不是稱量物體重力的儀器 D.千克是重力的一種單位 2.下列關于重力的說法中正確的是 A.物體受到重力是由于地球對物體的吸引而產生的 B.物體只有落向地面時，才受重力的作用 C.物體向上拋出時，它所受到的重力小于靜止時所受的重力 D.物體落向地面時，它所受到的重力大于靜止時所受的重力 ［參考答案］：1.C 2.A ［評析拓展］用投影片出示： 1.地球上的物體所受到的重力是由于地球對物體的吸引力而產生的，與物體的運動狀態(tài)無關.并且認為，在地球表面附近，物體所受重力的大小是不變的. 2.重力和質量是兩個不同的物理量. （二）重心 ［教師］一個物體的各個部分都要受到重力，各部分的重力作用點也不同，這樣來研究重力很不方便，那么如何來確定物體的重力的作用點呢？ ［多媒體介紹等效處理的方法］ 一個物體的各部分都要受到重力作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點就叫做物體的重心. 這樣，我們就用作用于重心的一個重力，等效地代替了實際作用于物體無數(shù)個點上的無數(shù)個微小重力.這種方法叫等效代替. 等效代替是物理學中常用的一種方法，以后還會用到. ［學生活動］閱讀課文，總結物體的重心位置與什么因素有關？ 質量分布均勻的物體，重心位置只跟物體的形狀有關. 質量分布不均勻的物體，重心的位置跟物體的形狀及質量分布有關. ［學生活動］設計實驗并演示： 實驗一：刻度尺從中點支起在水平位置平衡. 實驗二：均勻圓板從中點吊起，圓板在水平位置平衡. 結論：質量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，重心在物體的幾何中心. 實驗三：拿一支鋼筆，把它支起來在水平位置平衡. 實驗四：把鋼筆帽拔下，套在另一邊，把它支起來在水平位置平衡. 結論：質量分布不均勻的物體，重心位置除跟物體形狀有關外，還跟物體的質量分布有關.重心偏向于質量分布大的那一端. ［多媒體展示］ 1.載重汽車的重心隨著裝貨多少和裝載位置而變化. 2.起重機的重心隨著提升物的重量和高度而變化. ［教師］請同學們確定出質量分布均勻的不規(guī)則薄板、大圓環(huán)、三角板的重心位置. ［學生活動］設計實驗并演示 懸掛法： 先在A點把物體懸掛起來，如圖a，當物體處于平衡時，由二力平衡條件知，物體所受的重力跟懸繩的拉力在同一條直線上，所以物體的重心一定在通過A點的豎直線AB上，記下直線AB的位置,然后在D點把物體懸掛起來，如圖b同樣，物體一定在過D點的豎直線DE上，AB和DE的交點O就是薄板的重心位置. 同理：可確定大圓環(huán)、三角板的重心位置. ［學生活動］討論 從上述實驗中得到： 1.物體的重心可能在物體之內，也可能在物體之外. 2.物體的重心不會隨物體位置的改變而改變. ［教師簡介］ 重心的高低與支承面的大小決定物體的穩(wěn)定程度. ［CAI課件］模擬不倒翁的原理，為以后學習平衡的種類奠定基礎. ［課堂討論］ ［投影］討論題： 1.哪些現(xiàn)象說明重力方向總是豎直向下的？ 2.在什么條件下彈簧秤的示數(shù)等于所測物體的重力？ 3.一質量分布均勻的直銅棒，它的重心在什么地方？水平放置、豎直放置或傾斜入置時它的得重心位置是否相同？如果把銅棒變成弧形，它的重心是否改變？ 4.如何確定一張薄板的中心？ ［學生活動一］分組討論。 ［學生活動二］匯報討論結果，進行交流。 ［師生總結］ 　　1.水往低處流，說明重力方向是豎直向下的；用一根懸掛的物體靜止時，這時重力的方向跟繩的拉力方向相反，在一條直線上，說明重力方向豎直向下；由靜止自由釋放的物體，只在重力作用下，總是豎直向下運動，也說明重力總是豎直向下。 　　2.在下列條件下，彈簧秤的示數(shù)等于所測物體的重力。 ①物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài) ②物體必須只受兩個力：重力和彈簧秤的拉力或支持力 3.因為質量分布均勻的規(guī)則物體，重心就在它的幾何中心，所以該銅棒的重心就在棒的中點。 又物體的重心與物體怎樣放置無關，所以水平放置、豎直放置或傾斜放置時，它的重力位置相同。 物體的重心位置與物體的形狀有關，若把銅棒變成弧形，形狀改變了，重心位置也改變了。 4.薄板的重心采用懸掛法確定。 三、小結 ［投影］小結思考題 1.地球上一切物體都受到地球的　　　　，這種由于地球的吸引而使物體受到的力叫　　　 　　　。 2.重力的方向總是　　　　　　. 3.重力的大小可以用　　　　　測出，物體在　　　　　　時對彈簧秤的拉力或壓力的大小等于物體所受重力的大小；在　　　　　　情況下，物體對懸繩的拉力或對　　　　　支持面的壓力，大小等于物體受以的重力 4.在已知物體質量的情況下，重力的大小可以根據(jù)公式　　　　　計算出來，g＝　　　。 5.一個物體的　　　　都受到重力的作用。從效果上看，可以認為　　　　受到的重力作用集中于一點，這一點叫做物體的　　　　，重心位置與　　　　和　　　　有關。 四、作業(yè) 1.課本P5練習一3、4 2.思考題 把一條盤在地上、長為l的質量分布均勻的軟繩向上提起，當繩剛好拉直時，它的重心位置升高了______；把一邊長為l的正方形勻質薄板ABCD（如圖），繞C點翻到對角線AC處于豎直位置時，其重心升高了_____. （參考答案：） 五、板書設計 六、本節(jié)優(yōu)化訓練設計 1.下列關于重力的說法中正確的是（　?。┆? A.重力是由于地球的吸引而產生的 B.只有靜止的物體才受到重力 C.在空中飄移的氣球不受重力  D.正在自由下落的石塊不受重力 2.一個物體重2 N，那么，在下列情況下它受到的重力還是2 N的是（　?。┆? A.將它豎直向上拋出 B.將它放到水里，它被浮起 C.將它放到月球或木星上 D.將它放到高速行駛的列車上 3.用彈簧秤豎直稱懸掛在其下面靜止的小球（　?。? A.小球對彈簧秤的拉力就是小球的重力 B.小球對彈簧秤的拉力的大小等于小球的重力大小 C.小球的重力的施力物體是彈簧 D.小球的重力的施力物體是地球 4.關于物體的重心，下列說法中正確的是（　?。? A.重心就是物體上最重的一點 B.形狀規(guī)則的物體的重心一定在它的幾何中心 C.重心是物體所受重力的作用點，所以一定在物體上 D.用軟繩將一物體懸掛起來，該物體的重心一定在懸繩的延長線上 5.畫出下列情況中物體所受重力的示意圖 A.小車突然啟動時，物體向右擺起來.如圖甲 B.物體在圓弧面上的不同位置而靜止.如圖乙 圖甲 圖乙 6.用一棵小樹的樹干做成一根圓柱狀木棍，并在外面涂上油漆，你能否在不破壞木棍的前提下分辨出哪頭原來是靠近樹根的一端？ ［參考答案］ 1.D 2.ABD 3.BD 4.D 5.無論物體放在平面上還是曲面上，物體靜止還是運動，重力的方向都是豎直向下的.重力的示意圖略. 6.將木棍從中間支起，下沉的一頭就是靠近樹根的一端.