第七章　力第3节 重力-1-1

教学设计课程基本信息学科物理年级八年级学期春季课题第3节重力教学背景教学内容分析重力是与人类生活密切相关的一种力。重力知识对压力、支持力、浮力等知识的学习非常重要。本节由“重力”“重力的大小”“重力的方向”“重心”四部分内容构成，分别从力的概念和力的三要素两条线索，来认识重力。同学习力一样，学生必须经历对重力的感知、描述和测量等过程，最终形成对重力的整体认识。同时，这又对第1节认识力和第2节弹簧测力计的使用起到巩固提高的作用。2．学情分析学生对重力现象比较熟悉，有一定的认识基础，教学中要引导学生获得对重力的正确、全面的认识，如有的学生认为重力就是地球的引力，重力是物体自己具有的力等，《义务教育物理课程标准(2022年版)》中对重力的要求是“通过常见事例或实验，了解重力”。教学中可以引导学生先从具体实例认识重力，并用丰富实例让学生感受地球周围一切物体都受到重力作用，再分别研究重力的大小、方向、作用点这三个要素，重点是用实验探究重力大小跟质量关系的研究方法和数据处理方法。教学目标物理观念1．基于生活中常见现象的观察与思考，知道重力的存在。2．了解重力的三要素。科学思维1．能运用物体所受重力跟它的质量关系式进行简单计算。2．通过等效的思想理解重心的概念，发展科学思维。科学探究经历探究重力大小和质量关系的实验，会用表格图像等方式处理分析数据，提高信息处理能力，并发现物体的重力与质量之间的关系，培养学生分析探究问题的能力。科学态度与责任1．通过实验探究，培养学生科学严谨的实验态度，并能用所学知识解决实际生活中的问题。2．通过了解重力是由于宇宙万物的互相吸引而产生以及人类克服地球引力开展太空探索的历程，体会物理在深化人类对宇宙认识的推动作用，激发探索自然的好奇心和求知欲。教学内容教学重点探究重力的大小跟质量的关系。教学难点1．运用物体所受重力跟它的质量关系式进行简单计算。2．实验数据处理的过程。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入【播放视频】抛出的篮球、飞翔的纸飞机、踢起的毽子、跃起的同学。【提问】这些物体为什么最终都落向地面呢？学生观看视频。【回答】因为重力。激发学生学习兴趣，引导学生进入重力概念的学习，为新课程学习作好铺垫。新知探究一、重力的概念【提问】你认为重力是什么原因产生的？生活中还有哪些现象和重力有关？【解释】地面附近的一切物体，在失去支撑的时候，都要向地面降落，是因为地球对它附近的物体有吸引作用。引出重力的概念：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力，用字母G表示。（1）重力的施力物体：地球（强调“地球附近的所有物体都受到重力的作用”）。（2）重力的受力物体：研究的物体。【过渡】重力和其他的力一样，也有三要素，下面我们就开始学习重力的三要素。二、重力的大小【动手实验】请同学们分别将橡皮、物理课本和装满水的水瓶放在手上，感受重力的存在。【提问】在感受的过程，你有什么发现？【提问】可见重力也有大小，根据刚才的体验和生活经验，同学们觉得重力的大小与哪些因素有关呢？【引导探究】重力大小跟质量有着怎样具体的关系呢？今天我们就利用实验来进行科学探究。1．设计实验【提问】（1）探究重力跟质量的关系，应该测量哪些物理量？（2）测量这两个物理量需要什么测量工具？（3）要改变哪个量？怎样改变？（4）如何测量重力大小？（教师现场演示）把待测物体挂在弹簧测力计的挂钩上，当测力计和物体都静止时，测力计的示数就是物体重力的大小。注意读数时，视线要与指针所指刻度线相平，测量结果的单位是牛顿。重力数值直接读取弹簧测力计示数即可。实验器材：弹簧测力计、已知质量的钩码。实验步骤：分别用弹簧测力计依次测量不同数量的钩码受到的重力。【引导】根据刚才的实验方案，请各小组设计实验记录表格。然后开始实验。1．进行实验教师巡视，指导各小组的实验。2．得出结论根据实验数据，请各小组展示自己的实验记录表格和实验得出的结论。3．交流与评估师：如何处理数据从而获得结论？师生讨论：①求出重力与质量之比；②作出G-m关系图像（更直观）。结论：（1）物体所受的重力跟它的质量成正比关系；（2）物体所受重力跟质量之比为9.8N/kg；（3）公式G＝mg；（4）g＝9.8N/kg的物理意义是：1kg物体所受的重力为9.8N。强调：g的数值不是定值，与物体所处的位置（如纬度、海拔）有关。练习：利用例题进行重力大小相关计算。三、重力的方向【问题情境】重庆是我国著名的山城，以房屋建设在山地上出名，两位建筑设计师专门设计了一座修建在山坡上的房屋，请同学们帮忙看看哪一幅设计图才是合理的呢？展示图片（斜面上的房子）。【思考】如何描述重力的方向呢？演示：将钥匙用细线悬挂在铁架台上，将铁架台放在水平面上，然后缓慢地倾斜铁架台，观察钥匙的悬挂方向。无论铁架台如何倾斜，钥匙受到的重力总是竖直向下的，所以悬挂钥匙的绳子总保持竖直状态。给出重力的方向总是竖直向下的（强调竖直向下不等于垂直向下）。【问题情境】地球是球形的，我们站在地面上，脚朝下，站得很稳。我们可以想一想，在我们“脚下”的南美洲居民，好像是脚朝“上”的。他们为什么也能站得很稳呢？为什么没有从地球上掉下去？对“竖直向下”如何理解？在初中，我们可以近似认为重力的方向指向地心。【问题情境】想把装饰画挂到墙上，我们如何能确保它挂正了呢？【讲述】在细线的下端悬挂一个重物，细绳自由下垂的方向就叫铅垂线，它可以检查物体是否竖直，也能检查物体是否水平。我们利用这些器材，能解决很多实际生活中的问题。【应用】1．砌墙时，利用铅垂线检验墙盖的直不直。2．利用铅垂线检验墙壁上的相框歪不歪。四、重心【动手实验】如何用一根手指托起直尺、笔或物理课本？【提问】若手指移向两边，还能稳稳托住吗？它所受重力的大小并没有发生改变呀，为什么托不住了呢？请阅读教材有关重心的内容。【提问】你知道了什么？关于物体的重心，你找到规律了吗？【解释】地球吸引物体的每个部分。但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫作物体的重心。质地均匀、外形规则物体的重心在它的几何中心上。强调：不是所有的物体重心都在物体本身上。举例说明：足球、光盘。师：外形不规则的物体的重心如何确定？播放视频简单介绍悬挂法【练习巩固】画重力的示意图图1：放在地面上的铅球图2：漂浮在水面上的木块图3：斜面上的物块图4：空中飞行的篮球教师组织学生练习重力示意图的画法。方法指导：先在物体上找到物体的重心，再从重心开始画出竖直向下一条带箭头的线段，最后在箭头旁边标出重力的符号和大小。强调：为了研究问题的方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。五、重力的由来（万有引力）【讲述】牛顿认为宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。正是地球对它附近物体的引力，使水向低处流、抛出的石块落向地面……给出重力的由来：重力正是源自地球对它附近物体的万有引力。学生联系生活，举例说明。认真听讲，理解重力的定义。学生动手实验。体验与感悟：不同质量的物体用手托住时所用的力不同，质量越大的物体，托住时所用的力越大，即物体重力越大。【回答】重力的大小与物体的质量有关。【回答】需要测量物体的质量和所受的重力。【回答】天平和弹簧测力计。【回答】改变质量，通过改变钩码个数。学生汇报设计表格，教师给予评价，强调使用国际单位来填写，测量次数不少于三次。学生开始进行实验，并完成实验报告单。学生展示数据，分析数据，得出结论：物体的重力和质量成正比。学生认真记录。学生完成例题。学生进行判断。思考：竖直向下或垂直向下。观察、思考、体验重力的方向。思考，加深理解。学生利用铅垂线检测。学生认真听讲，做笔记。学生动手实验。学生带着问题阅读教材。生1：对于整个物体，重力作用的表现就好像集中在物体的一个点，这个点叫重心。生2：重力的作用点就在重心上。生3：不但外形规则，而且质量均匀的物体的重心，才能在物体的几何中心上。【回答】用悬挂法。学生观看视频。学生练习画常见的形状规则、质量分布均匀的物体所受重力的示意图。学生认真听讲。让学生发散思维。通过理论讲解，使学生掌握重力的基本概念、施力物体、受力物体，为后续学习打下基础。通过亲身的体验，感受重力大小的不同。让学生经历从感性认识到理性认识的过程。不直接给出实验表格，而是引导学生自己完成表格设计，培养学生的自学能力。亲身体验实验的过程，培养学生的科学探究精神。培养学生分析处理数据，归纳总结的能力。培养学生的解题能力。通过判断图片对错，激发学生的学习兴趣。通过演示实验，让学生能更好地理解“竖直”和“垂直”的区别。通过问题情境的设置，学生对“竖直向下”有了深层次的理解。培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。通过利用重力方向总是竖直向下检测物体是否竖直，使学生体会到理论与实践相结合的重要性。实现从生活走向物理，物理走向社会的设计理念。从身边常见的物体入手，帮助学生建立物理模型，引出重心的概念。培养学生自主阅读，归纳总结的能力。培养学生规范作图的习惯。将重力的概念扩展到万有引力，体会到物理的神奇与广袤。激发学生的好奇心，激发学习热情，升华本节课。学以致用如果没有重力，那将是一个什么样的场景呢？请以《如果地球没有重力》为题，写一篇200字小短文。学生思考