第一篇:2018年高中物理必修一教案:3.1 重力基本相互作用
第三章
相互作用 重力
【教學目標】
一、知識與技能
1.了解力是物體對物體的作用,力的作用是相互的,知道力能使物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生改變。
2.知道力的三要素。
3.知道重力產(chǎn)生的原因及其定義。
4.知道重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關系,能用重錘線檢驗一條線或一個面是否豎直或水平。
5.知道物體重心的含義。6.了解四種基本相互作用。
二、過程與方法
1.知道人類認識力的作用是從力的作用產(chǎn)生的效果開始的。
2.能通過探究活動體驗力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關。3.能通過多個實驗現(xiàn)象歸納得出力的作用是相互的。
4.通過觀察和親身感受以及對初中知識的回顧,概括出重力的產(chǎn)生、方向及大小與什么有關,培養(yǎng)學生歸納總結(jié)知識的能力以及認真閱讀教材的習慣。
5.通過“重心”概念的引人滲透“等效代換”的物理學方法。
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.通過實例激發(fā)學生對科學的求知欲,激勵探索與創(chuàng)新的意識。
2.培養(yǎng)主動與他人合作的精神和與他人交流的愿望,敢于質(zhì)疑,勇于修正。
3.通過介紹“神五”發(fā)射升空過程,培養(yǎng)學生的愛國主義情操,了解科學技術(shù)對人類生活和社會所起的巨大推動作用。
【教學重點】
1.重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關系。2.力能使物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生改變?!窘虒W難點】
1.力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關。2.重心的概念。[課時安排] 1課時
[教學過程]
一、引入新課
我們在初中已經(jīng)學過力的有關知識,今天我們繼續(xù)學習力的知識。
二、進行新課
1.對“力和力的圖示”的學習
教師活動:利用多媒體投影播放“運動員踢球、守門員接球、運動員用頭頂球”等錄像資料。教師提出問題,啟發(fā)引導學生討論解釋現(xiàn)象
學生活動:學生觀看,討論現(xiàn)象的共同點,教師引導,得出結(jié)論
點評:通過實際問題以及現(xiàn)象的分析,激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力。
教師活動:演示用手壓鋸條、拉橡皮條等等,提出問題; 1.類似這些你還能舉出哪些生活實例? 2.所有這些現(xiàn)象說明什么?
學生活動:學生思考討論列舉實例,概括總結(jié)自己的結(jié)論。點評:通過生活實例,激發(fā)興趣,完成力的定義的教學。教師活動:教師提出問題:
1.用手指推長方形小木塊,你能看到幾種不同的現(xiàn)象?
2.比較幾種不同的現(xiàn)象,你能說出力的作用和它所產(chǎn)生的效果之間的關系嗎? 3.說出你的結(jié)論。
學生活動:學生實驗推木塊。操作參考:
l.用大小不同的力推木塊靠近桌面的地方。2.用大小相同的力推木塊的不同側(cè)面。
3.用大小相同的力推距離桌面不同高度的地方。學生敘述現(xiàn)象,討論交流得出結(jié)論。
點評:通過實驗分析現(xiàn)象,培養(yǎng)學生利用物理語言敘述實驗現(xiàn)象、抽象概括總結(jié)物理問題的能力。
教師活動:總結(jié)、點評、提出問題: 力是物體間的相互作用,力的作用效果是使物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生改變。力也是一個矢量。
1.我們學過的物理量中,有哪些是矢量?
2.我們怎樣用數(shù)學方法來表示力?
引導學生閱讀教材并觀看課件《力的圖示作圖法》,完成對力的圖示的教學。學生活動:思考問題、閱讀教材,觀看課件。2.對“重力”的學習
教師活動:多媒體展示神州五號升空錄像,帶有蘋果落地、航天飛機繞地飛行、人拋出物體、月球繞地運行的圖片。教師提出問題:
1.發(fā)射衛(wèi)星或飛船為什么用那么大的火箭?
2.蘋果落地、航天飛機繞地飛行、人拋出物體落向地面、月球繞地運行說明了什么? 學生活動:學生觀看錄像和圖片,感受人類探索自然的成就感,交流討論得出結(jié)論。點評:進一步分析實際問題,培養(yǎng)學生熱愛生活、熱愛科學并勇于探索科學,得出重力的定義。
教師活動:指導學生用彈簧秤測已知質(zhì)量的物體的重力,提出問題: l.通過測量不同質(zhì)量物體的重力,你能發(fā)現(xiàn)他們有一個共同點嗎? 2.關于重力與哪些因素有關,你的結(jié)論是什么? 學生活動:學生實驗測量,交流討論,得出結(jié)論
點評:通過實驗探究重力的大小與什么因素有關,培養(yǎng)學生實驗探究物理問題的能力。教師活動:教師提出問題:重力的方向是怎樣的?演示不同情況下的重錘線。學生活動:學生猜想、觀察、分析得出重力方向的結(jié)論。
點評:通過演示實驗的觀察,培養(yǎng)學生分析觀察概括總結(jié)的能力。教師活動:教師提出問題:
l.你能用一支鉛筆將一個刻度尺水平支起來嗎?做做看。2.根據(jù)二力平衡,你能找到刻度尺的重心嗎?
3.根據(jù)刻度尺的重心的位置,猜想質(zhì)量均勻分布的物體的重心在哪里?
4.你的猜想正確嗎?你該怎么做?
5.若在刻度尺的一端放上一塊橡皮,剛才支點的位置改變了嗎?說明什么? 學生活動:學生動手做實驗: l.平衡刻度尺
2.確定形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的金屬板的重心并實驗驗證
點評:通過實驗驗證質(zhì)量均勻分布的物體重心的位置.培養(yǎng)學生實驗能力。3.對“四種基本相互作用”的學習
教師活動:引導學生閱讀“四種基本相互作用”,提出回答: l.四種基本相互作用分別是什么?
2.質(zhì)子帶正電,但質(zhì)子(與中子一起)卻能聚在一起構(gòu)成原子核,請猜測原因可能是什么?
3.假設重力不存在了,會發(fā)生什么現(xiàn)象?
學生活動:學生閱讀;學生解答;交流討論,發(fā)表見解。
點評:閱讀四種基本相互作用,培養(yǎng)學生閱讀能力和提取物理信息的能力。
三、課堂總結(jié)、點評
這節(jié)課重點是對重物牽引下小車的運動進行探究,在探究過程中,涉及到了實驗的設計、操作以及作圖像的方法、原則,很好地提高了大家各方面的能力,同時又為后面學習這種勻變速運動打下了基礎。
第二篇:高中物理必修一教案:3.1重力基本相互作用
3.1 重力
基本相互作用
一、教材分析
這一節(jié)首先從力的概念入手進行研究,“力是物體間的相互作用”這個表達是抽象的,也是教學中的一個難點,教學中要從生活中的具體例子出發(fā),說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因,是使物體產(chǎn)生形變的原因,在此基礎上給出力的定義.對于力的相互性的理解是從施力物體和受力物體的角度來進行定義的,剛開始分析物體受力時,可以把施力物體找出來以便在分析時不會憑空增加力的個數(shù).力的三要素是對物體進行受力分析時把問題簡單化的一種方法,也是以后作力的分析草圖時必須用到的一種基本知識和技能,所以要學生多加練習,特別是對力的示意圖更要加以重視,這是受力分析的基礎.重力概念的理解難點在于重心的理解,重心是重力的作用點,但重心的位置與物體的形狀和物體的密度分布都有關系.理解重力可以從演示實驗入手進行,把抽象的問題具體化是解決難點的很好的方法.二、教學目標
1、知道重力產(chǎn)生的原因及其定義。
2、知道重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關系,能用重錘線檢驗一條線或一個面是否豎直或水平。
3、知道物體重心的含義
4、了解力是物體對物體的作用,力的作用是相互的,認識力能使物體發(fā)生形變或運動狀
態(tài)發(fā)生改變
5、知道力的三要素
6、了解四種基本相互作用
三、教學重難點
重點:
1、重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關系
2、力能使物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生改變
難點:
1、力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關
2、重心的概念
四、學情分析
力的概念在初中已經(jīng)有所接觸,但是它的理解仍然是一個難點,關鍵是在于力是物體間的相互作用這一問題上,并且兩個力地位是相同的.重力是在初中已經(jīng)學習過的一個概念,對它的理解主要應該放在重心的研究上,知道不同情況下物體重心的位置.自然界四種基本相互作用是新教材新增的內(nèi)容,對它的理解不必太深,了解這方面的知識,為將來發(fā)展打下基礎.
五、教學方法
創(chuàng)設情景,導入目標——自主探索,實踐體驗——表達交流,總結(jié)歸納
六、課前準備
多媒體,長方形木塊,鋸條,橡皮條,已知質(zhì)量的鉤碼,重錘線,鉛筆,刻度尺,質(zhì)量均勻分布的金屬板等。
七、課時安排
八、教學過程
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑
勻速直線運動,勻速圓周運動,加速直線運動有何區(qū)別? 引入物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的含義是什么?
學生閱讀課本P54第一段后答:物體速度(大小、方向)發(fā)生變化 物體發(fā)生形變的含義是什么?學生閱讀課本P54第二段后舉例。
(二)情景引入、展示目標
同學們都平時都習慣這樣說,我們班要數(shù)某某同學的力量最大,某某同學腳部的力量最強,一腳可以把足球開出五、六十米。這種對力的說法符合物理角度對力的定義嗎?本節(jié)課我們將著手研究這個問題,并學習幾種簡單的力學問題。
(三)合作探究、精講點播
一、力和力的圖示
⑴力的描述:力是物體與物體的作用。(即力產(chǎn)生的條件是兩個或兩個以上的物體發(fā)生作用)
⑵力的作用效果:使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變或是物體發(fā)生形變。⑶力的測量工具:測力計(彈簧秤)⑷力的單位:牛頓
⑸力的量性:矢量,遵循矢量運算法則 ⑹力的圖示:按一定比例作出的帶箭頭的線段,線段的長短表示力的大小,箭頭的方向表示力的作用方向,箭頭或箭尾表示力的作用點。
二、重力
1、重力
提問:重力是怎樣產(chǎn)生的?
學生在預習后回答:地球上的一切物體都要受到地球的吸引,所以人跳起來總會落在地上,扔出去的東西總要落回地面。
提問:有的同學說物體的重力就是地球的吸引力,到底是不是呢?
學生猜疑:有的說是,有的說不是。
教師釋疑:嚴格地說,重力并不是地球的吸引力,而是吸引力的一部分,以后才會學到這些知識,現(xiàn)在知道就行了。所以說重力是由于地球的吸引而使物體受到的力,而不能說地球的吸引力就是物體的重力。由于兩者相差很小,通常可以用重力代替吸引力。
⑴概念:由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力,叫做重力。重力就是重量。
一個物體受到10N的重力,可以說這個物體的重量是10N。提問:重物受到的重力的施力物體和受力物體各是誰? 學生:施力物體是地球,受力物體是重物。
強調(diào):地球上的任何物體在任何狀態(tài)下都受到重力的作用。因此,在今后的受力分析中重力肯定有。
在月球上,物體也會由于月球的吸引而受到相應的重力,到其他星球表面也一樣。⑵產(chǎn)生條件:是由于地球的吸引。
2、重力的大小和方向
提問:重力的大小可以用彈簧秤來測量,為什么?
學生:物體靜止時對彈簧秤的拉力大小等于其重力。
實驗:手提彈簧稱及其下掛的鉤碼,測出鉤碼的重力;在豎直方向上用不同的方式運動,觀察彈簧稱示數(shù)及其變化。
(引導學生根據(jù)實驗,并結(jié)合二力平衡知識得出結(jié)論)
⑴重力的大小:
重力的大小可以用彈簧秤測出。
在靜止的情況下,物體對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Γ跀?shù)值上等于物體重
力的大小。
動手實驗:用彈簧秤測量一個鉤碼、兩個鉤碼、三個鉤碼的重力的大小,觀察計算重力G與鉤碼的質(zhì)量m的關系。
學生馬上得到:G與m成正比。
重力大小與物體質(zhì)量關系: G=mg(g=9.8N/kg)
強調(diào):g值在地球的不同位置取值不同,一般情況下忽略這個差異,可認為g值是恒定的。實驗:從靜止釋放的小石塊總是豎直下落,重錘線的方向總是豎直向下。
歸納:從靜止釋放的小石塊總是豎直下落,分析重錘線下重物的受力情況,可知重力的方向豎直向下。
⑵重力的方向:總是豎直向下。
強調(diào):豎直向下不能說成垂直向下,豎直向下指的是與水平地面相垂直,不能籠統(tǒng)指垂直方向。
3、重心
⑴概念
物體的各部分都受到重力的作用。從效果上看,可以認為物體各部分受到的重力作用集中于一點,或各部分重力的等效作用點,或各部分所受到的重力的合力的作用點,叫物體的重心。
通俗點講,重心就是重力的作用點。把物體的全部質(zhì)量集中到一點將不影響研究結(jié)果,這就是物理學的一種等效替代的思想。
⑵與重心位置有關的因素: ①與物體的形狀有關;
②與物體的質(zhì)量分布有關。
質(zhì)量分布均勻的物體的重心,跟物體的形狀有關。
質(zhì)量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體,其重心在此幾何中心上。
同學們在初中知識的基礎上,找出這些質(zhì)量分布均勻的物體的重心(投影分析)
質(zhì)量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或?qū)ふ抑c法找到。學生動手找自己的不規(guī)則薄板的中心,并且說出其原理。
[教師演示:木圓環(huán),不規(guī)則形狀薄木板的重心。(參照課本P5的實驗)
驗證:用懸掛法確定重心之后,在板上固定一條細線,讓穿過重心C點,再在其重心C處拴上細繩提拉,驗證薄板可以水平衡。也可以重心C為支點,讓薄板水平平衡。
C 中
C 其平演示講解:不倒翁的制作就是改變橢圓空腔的重心,增強對重心概念的印象。
演示:將一段均勻的直鐵絲,做成直角、四邊形、圓形等不同的形狀,用懸掛法尋找其重心的位置。
歸納:物體的重心可在物體之上,也可在物體之外。
物體的穩(wěn)定程度與重心的高低及支承面的大小等有關。
簡單介紹一下不倒翁的原理,讓學生有一種印象,為以后學習習近平衡的種類奠定基礎。鞏固練習:用卡車運輸一些有的輕、有的重物體,將這些物體怎樣堆放到卡車上較為合 理。
(盡量將重的物體放在車的底部,整體的重心較低,行駛較安全)
三、基本相互作用
引力相互作用是是所有物體之間都存在的一種相互作用。對于通常大小的物體,它們之間的引力非常微弱,常被忽略不計。
電磁相互作用包括靜止電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關的,在一個參考系中觀察到的磁力可以和另一個參考系中的電力聯(lián)系起來,電力和磁力可統(tǒng)一為電磁相互作用。
引力和電磁力能在宏觀世界里顯示其作用。這兩種力是長程力,從理論上說,它們的作用范圍是無限的。但是,電磁力要比引力強得多。宏觀物體之間的相互作用,除引力外,所有接觸力都是大量原子、分子之間電磁相互作用的宏觀表現(xiàn)。
強相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范圍在原子核尺度內(nèi)。強作用力只在10-15m范圍內(nèi)有顯著作用,弱作用力的作用范圍不超過10-16m。這兩種力只有在原子核內(nèi)部和基本粒子的相互作用中才顯示出來,在宏觀世界里不能覺察它們的存在。核子(質(zhì)子、中子)、電子和中微子等參與弱相互作用。強相互作用是介子和重子(包括質(zhì)子、中子)之間的相互作用,因為這種力將核子束縛在一起,核物理學家們把它稱為核相互作用。
(四)、反思總結(jié)、當堂檢測
教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測
(五)發(fā)導學案、布置作業(yè)
1、課后完成課本54頁“問題與練習”中的習題。
2、用懸掛法確定形狀不規(guī)則物體的重心(硬紙板、衣服掛)
九、板書設計
一、力和力的圖示
二、重力
1、重力
2、重力的大小和方向
3、重心
三、基本相互作用
第三篇:高中物理《重力基本相互作用》教案
教學目標:
知識與技能
1.了解力是物體對物體的作用,力的作用是相互的,認識力能使物體發(fā)生形變或使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變.
2.知道力的三要素,會畫力的圖示和力的示意圖.
3.知道重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關系.
4.知道物體重心的含義.
5.知道重力產(chǎn)生的原因及其定義.
6.了解四種基本相互作用.
過程與方法
1.知道人類認識力的作用是從力的作用產(chǎn)生的效果開始的.
2.能通過探究活動體驗力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關.
3.能通過多個實驗現(xiàn)象歸納得出力的作用是相互的.
4.自己動手,找不規(guī)則薄板重心的實驗鍛煉自己的動手能力.
5.通過“重心”概念的引入滲透“等效代換”的物理學方法.
情感態(tài)度與價值觀
1.通過實例激發(fā)學生對科學的求知欲、激勵探索與創(chuàng)新的意識.
2.通過實驗,培養(yǎng)學生的團結(jié)協(xié)作精神.
3.通過本節(jié)課的學習,培養(yǎng)全面觀察分析問題的能力.
教學重點、難點:
教學重點
1.力的概念、圖示以及力的作用效果.
2.重力的概念及重心的理解.
教學難點
1.力的概念.
2.重心的概念和位置.
教學方法:
探究、講授、討論、練習
教學手段:
教具準備
多媒體課件,長方形木塊,鋸條,橡皮條,已知質(zhì)量的鉤碼,重垂線,鉛筆,刻度尺,質(zhì)量均勻的金屬板等.
課時安排:
新授課(2課時)
教學過程:
[新課導入]
[多媒體投影]
播放“運動員踢球、守門員接球、運動員用頭頂球、人推物體(但沒有推動)、火箭發(fā)射、壓縮海綿”等錄像資料.
學生觀察討論,引發(fā)學生的興趣
師:通過以上的觀看,大家可以總結(jié)出這幾個物體的共同點嗎?
生1:這幾個物體都在運動.
生2:不對,有的在運動,有的靜止,比如說人推物體時并沒有推動物體.
生3:海綿的情況和那幾個物體有所不同,那幾個物體都是從運動到靜止或者從靜止到運動,形狀都沒有發(fā)生變化,但是海綿形狀變化比較明顯.
師:剛才這位同學觀察得很仔細,除了海綿之外的其他物體形狀好像沒有發(fā)生變化,或者說它們的變化從圖中觀察不出來.是不是真的沒有發(fā)生變化呢?其他幾個物體從運動到靜止或從靜止到運動,而海綿的形狀發(fā)生了變化,這些都是什么原因造成的呢?
生:是因為物體受到了力的作用.
[新課教學]
一、力和力的圖示
[演示實驗]
演示用手壓鋸條、拉橡皮條等等,提出問題.
師:類似這些你還能舉出哪些生活實例?
生:類似這樣的例子很多,比如小樹在大風的作用下的彎曲,直尺在力的作用下的彎曲,繩子在力的作用下的扭轉(zhuǎn),彈簧對壓縮它的物體的力的作用.
師:所有這些現(xiàn)象說明了什么?
生:要使物體形狀發(fā)生變化,要對它施加力的作用.
師:物體形狀或體積的變化稱為形變,從剛才幾個例子我們可以得到什么樣的結(jié)論?
生:力是使物體產(chǎn)生形變的原因.
師:這是力的作用效果之一,除了這樣一種作用效果之外,力還有什么樣的作用效果呢?試舉例說明.
生1:用力推箱子,可以發(fā)現(xiàn)箱子開始運動了,說明是力使物體從靜止變?yōu)檫\動了.可見力可以使物體從靜止變?yōu)檫\動.
生2:汽車停下來,首先要剎車,可見要使物體從運動變?yōu)殪o止,需要力的作用。
生3:飛行在空中的足球,當一個運動員用頭頂一下,發(fā)現(xiàn)足球的運動方向發(fā)生了變化,可見運動方向的變化需要力的作用.
師:剛才幾個同學舉例非常好,物體速度的變化稱為物體運動狀態(tài)的變化,那么我們能不能把上述幾位同學的話總結(jié)成一句話呢?
生:力是物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的原因.
師:結(jié)合上面的分析,再加上我們初中所學的知識,大家給力下一個定義.
生:力是物體間的相互作用,力是物體運動狀態(tài)變化的原因,力是物體發(fā)生形變的原因.
師:當我們向東拉一個物體和向南拉一個物體時,同樣大小的力產(chǎn)生的作用效果一樣嗎?
生:不一樣.
師:所以力是既有大小又有方向的物理量,這樣的物理量叫什么?以前我們所學的哪幾個物理量和力具有相同的情況?
生:這樣既有大小又有方向的物理量稱為矢量,我們在以前的學習中位移、速度、加速度都是矢量.
師:物理量都有自己的單位,力的單位是什么呢?
生:力的單位是牛頓,簡稱牛,符號是N.
師:要想測量力的大小,我們可以用什么工具呢?
生:可以用測力計(彈簧秤).
師:要具體描述作用在物體上的一個力,我們可以采用什么樣的方法?
生:可以用力的圖示的方法.
師:要想畫力的圖示,需要了解哪幾個問題?
生:力的三要素:大小、方向和作用點.
師:下面我們就進行一下力的圖示的練習.
(多媒體投影例題)
[參考例題]
如圖3—1—1所示,繩對物體豎直向上的拉力大小為150N,用力的圖示法表示拉力.
解析:畫力的圖示要嚴格按照以下步驟進行:
(1)選定標度.
(2)從作用點沿力的方向畫一線段,線段長短按選定的標度和力的大小畫.線段上加刻度,如圖甲所示從O點豎直向上畫一段3倍于標度的線段;
(3)在線段終點上加箭頭表示力的方向.為了簡便也可以照圖乙那樣不畫物體,而用質(zhì)點來表示物體,畫出力F的圖示.
學生活動:做例題中物體受力的圖示,教師巡回指導,幫助水平較差的學生,把做得好的同學的圖示用實物投影投到大屏幕上,和學生自己做的進行比較,也可以讓同位之間互換進行檢查,找出對方的缺點,鍛煉學生發(fā)現(xiàn)錯誤的能力.
師:(微笑)剛才同學們做得很好,看來大家初中的基礎還是比較好的,由于高中對物體進行受力分析的時候很多,力的圖示畫起來比較麻煩,我們以后會經(jīng)常畫一種簡化的力的圖示——力的示意圖.力的示意圖是在力的圖示的基礎上,不對力的大小有具體的要求,只畫力的作用點和方向,表示物體在這個方向上受到了力.我們在以后經(jīng)常要用到這種方法,希望大家能夠熟練掌握.
[課堂訓練]
下列關于力的說法中正確的是…………………………………………()
A.射出槍口的子彈,能打到很遠的距離,是因為子彈離開槍口后受到一個推力作用
B.甲用力把乙推倒,說明只是甲對乙有力的作用,乙對甲沒有力的作用
C.只有有生命或有動力的物體才會施力,無生命或無動力的物體只會受到力
D.任何一個物體,一定既是受力物體,也是施力物體
解析:子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強大推力,使子彈離開槍口時有很大的速度,但子彈離開槍口以后,只受重力和空氣阻力作用,并沒有一個所謂的推力,因為不可能找到這個“推力”的施力物體;故不存在,所以A錯.物體間力的作用總是相互的,甲推乙的同時乙也推甲,故說法B錯.不論物體是否有生命或是否有動力,它們受到別的物體作用時,都會施力,馬拉車時,車也拉馬;書向下壓桌子,桌子也向上推書,故C錯.由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的,找不到一個孤立的、不受其他物體作用的物體,所以每一個物體既是受力物體,又是施力物體,故說法D正確.
(投影展示物體下落的幾幅圖象)
下落的物體可以有從樹上下落的蘋果、跳高運動員、飛機投下救援物資等等.
師:這樣幾個物體有一個共同的特點是什么?
生:它們都落向地球.
師:通過剛才的學習,我們知道力是改變物體運動狀態(tài)的原因,那么物體的下落是由于什么力作用呢?
生:是受到重力的作用.
二、重力
師:重力產(chǎn)生的原因是什么?
生:是由于地球的吸引而使物體受到的力.
師:要研究一個力,首先要研究這個力的三要素,重力的三要素應該怎樣進行研究呢?
生:重力的大小可以用彈簧秤進行測量.
師:同樣一個物體受重力的大小在地球的不同地方是不同的,根據(jù)公式G=mg中的g是我們以前所學的自由落體加速度,它的大小與物體所處的高度和緯度有關.當高度增加時,g的值減小;當緯度增加時,g的值增大.那么重力的方向是如何的呢?
生:重力的方向是豎直向下的.
師:重力的作用點稱為重心,從效果上看,我們可以認為各部分受到的重力集中在一個點上,這個點叫做物體的重心.物體的重心是如何進行確定的呢?
生l:如果是規(guī)則形狀的物體,物體的重心一定在物體的幾何中心.
生2:不一定,當物體密度分布不均勻時,即使是規(guī)則形狀的物體,重心也不一定在物體的幾何中心.比如一個空杯子,逐漸地向里面注入水,它的重心應該不斷地變化.所以應該說成規(guī)則形狀并且質(zhì)量分布均勻的物體重心是在幾何中心.
師:(鼓勵的微笑)剛才這位同學分析得非常好.物體的重心可以隨物體質(zhì)量分布變化而變化.現(xiàn)在這里有一個不規(guī)則形狀的薄木板,大家設計一個實驗方案來標出這塊木板的重心所在.
(學生設計實驗,對實驗方案進行討論)
[參考案例]
用懸掛法確定薄板的重心
這是一種老師們比較熟悉的方法.演示時可以增加重心在物體之外的情況.例如,如圖3—1—2所示的薄板,在用懸掛法確定了物體的重心之后,在板上固定一條細線ab,再在其重心c處拴上細線提拉,可使薄板水平平衡.
生:可以用懸掛的方法來確定這塊薄木板的重心位置.
師:實驗的原理是什么呢?
生:根據(jù)物體的拉力和物體的重力平衡,拉力的方向一定是豎直向上,繩子的反向延長線一定通過重心的位置,我們可以改變薄木板的懸掛點,用兩條直線的交點來確定薄木板的重心.
師:很好,根據(jù)自己的實驗方案,大家分組進行實驗,同時,也可以選擇其他的物體想辦法測出他們的重心,例如我們的直尺、三角板、物理課本、橡皮等等.
(學生進行分組實驗,尋找薄物體的重心)
[課堂訓練]
關于重力的說法,正確的是……………………………………()
A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力
B.只有靜止的物體才受到重力
C.同一物體在地球上無論怎樣運動都受到重力
D.重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的答案:CD
解析:重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的,地球?qū)ξ矬w的吸引力產(chǎn)生兩個效果:一個效果是吸引力的一部分使物體繞地球轉(zhuǎn)動;另一個效果即另一部分力才是重力,也就是說重力通常只是吸引力的一部分.重力只決定于地球?qū)ξ矬w的作用,而與物體的運動狀態(tài)無關,也與物體是否受到其他力的作用無關.
師:除了重力之外,自然界還有很多力的作用,它們的類別很多,根據(jù)不同的分類方法有很多方法,這些相互作用都是由四種基本相互作用演變而來,下面我們來看一下這四種基本相互
作用.
三、四種基本相互作用
(學生自己閱讀教材第56頁四種基本相互作用)
注:由于這一部分是屬于了解性質(zhì)的問題,讓學生自己閱讀,有利于提高學生閱讀科技論文的能力,是學生提高自己水平的很好機會,老師一定要相信學生有這個能力,不能把一切都進行講解,而是應該把這一部分時間讓學生自由支配,鍛煉學生的自學能力,為終身學習作好準備.
師:請同學們把自己閱讀的內(nèi)容總結(jié)一下.
生:這一部分敘述的是自然界的四種基本相互作用,它們分別是萬有引力、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用.
師:它們的基本特點是什么?
生:萬有引力相互作用存在于一切物體之間,相互作用的強度隨距離的增大而減??;電磁相互作用是存在于電荷之間和磁體之間,它們的本質(zhì)是相同的,稱之為電磁相互作用;強相互作用和弱相互作用存在范圍很小,它們的作用范圍只有10-15m,但是弱相互作用的強度只有強相互作用的10—12.
師:剛才這幾位同學總結(jié)得非常好,自然界的這四種相互作用是近幾十年才發(fā)現(xiàn)的,許多科學家都認為這四種相互作用是一種相互作用不同的體現(xiàn)形式,也就是說有更為一般的一種相互作用就可以解釋自然界所有的力學現(xiàn)象了,這里面包括著名科學家愛因斯坦也支持這種說法,并且在晚年致力于統(tǒng)一場方面的研究但沒有成功.這也給我們同學們留下了需要研究的問題,希望有一天我們的同學當中有一位能夠解決這個問題.同學們有沒有信心解決這個問題呢?
生:有.
點評:通過講解這一部分,可以激發(fā)學生對科學前沿的了解,積極投身到為科學而獻身的隊伍中去.
[小結(jié)]
力的概念在初中已經(jīng)有所接觸,但是它的理解仍然是一個難點,關鍵是在于力是物體間的相互作用這一問題上,并且兩個力地位是相同的.重力是在初中已經(jīng)學習過的一個概念,對它的理解主要應該放在重心的研究上,知道不同情況下物體重心的位置.自然界四種基本相互作用是新教材新增的內(nèi)容,對它的理解不必太深,了解這方面的知識,為將來發(fā)展打下基礎.
板書設計:
§ 3.1 重 力
一、力和力的圖示
1.定義
2.單位
3.力的作用效果
4.力的圖示和示意圖
二、重力
1.重力產(chǎn)生的原因:是由于地球的吸引而使物體受到的力.
2.重力的三要素三、四種基本相互作用
1.萬有引力
2.電磁相互作用
3.強相互作用和弱相互作用.
第四篇:(新課標)2015年高中物理 3.1重力 基本相互作用教案 新人教版必修1(定稿)
第一節(jié) 重力 基本相互作用
教學目標:
(一)知識與技能
1.理解力的概念,知道力的三要素;
2.正確理解重力的概念,知道物體重心的含義及位置; 3.了解四種基本相互作用。
(二)過程與方法
1.知道認識力的作用是從力的作用產(chǎn)生的效果開始的;
2.能通過探究活動體驗力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關; 3.能通過多個實驗現(xiàn)象歸納得出力的作用是相互的; 4.通過“重心”概念的引入滲透“等效代換”的物理方法。
(三)情感態(tài)度與價值觀
通過本節(jié)課的學習,培養(yǎng)全面觀察分析問題的能力 教學重點:理解力的概念、領會重力的產(chǎn)生原因和特點 教學難點:理解重心的概念 教學方法:講授、復習討論 教學用具:鋸條、橡皮條、粉筆 教學過程:
(一)新課引入:
在初中你們已經(jīng)學過了力,今天我們來進一步學習力。
(二)新課教學:
1、力和力的圖示
1、演示:
(1)用手壓鋸條、拉皮筋等,學生觀察現(xiàn)象,是什么原因?qū)е逻@種變化呢?
(2)扔掉手中的粉筆,拖動桌面上的書等,又有什么現(xiàn)象,又是什么原因引起這樣的變化呢?
鋸條、皮筋的形狀發(fā)生了改變,粉筆、書的運動狀態(tài)發(fā)生了改變,這些都是由于這些物體受到了其他物體的力的作用的結(jié)果。在物理學中,人們把改變物體的運動狀態(tài),產(chǎn)生形變的原因,即物體與物體之間的相互作用稱作力。
2、力的作用效果:(1)使物體發(fā)生形變。
(2)使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變(包括速度的大小,方向)。
3、力的定義:物體與物體之間的相互作用。
4、問題:力可以離開物體而單獨存在嗎?(1)物質(zhì)性
力是物體對物體的作用,有力就有受力物體和施力物體,兩者是同時存在的,不分先后。在研究某物體時,我們把它叫做受力物體,對它作用的物體叫做施力物體。不是有生命的物體才能作為施力物體,施力物體和受力物體不是絕對的,在研究不同問題時,同一物體有時是受力物體,有時是施力物體。
問題:我們用手拍打桌子時,是手給桌子一個力,可為什么我們的手也會感到疼痛呢?(讓學生用力打桌子,體會手的感覺)(2)相互性
力是物體間的相互作用,甲對乙有作用力,同時乙對甲也有力的作用,力的作用是相互的。問題:用大小相等的力沿不同的方向拖動桌面上的書,書的運動一樣嗎?(3)矢量性
力是有大小和方向的物理量(矢量),力的作用效果不僅與其大小有關,也與方向有關。
5、如何通過作圖來表示力呢?(1)力的圖示
課本圖3.1-2可以把力的三要素(大小、作用點、方向)表示出來。(2)力的示意圖
只畫出力的作用點和方向,表示這個物體在這個方向上受到了力。(3)力的單位:牛頓 符號N 演示:豎直上拋一粉筆頭,結(jié)果它會落在地上,粉筆為什么會掉下來呢?
2、重力
拋向空中的物體會落回地面,地球在自轉(zhuǎn)而海水不會灑向太空,都是地球與他們之間存在著相互吸引的作用。
1、重力的產(chǎn)生:地面附近的物體,由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。說明:
(1)重力是由于地球吸引而產(chǎn)生的,但不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的萬有引力。(2)在地球表面附近的物體都要受到重力作用,與物體的運動狀態(tài)和是否受到其他力等情況無關。
2、重力的大小
重力的大小可以根據(jù)公式G?mg計算,其中g(shù)是我們以前所學的自由落體加速度,它的大小與物體所處的高度和緯度有關,當高度增加時g的值減小,當緯度增加時,g值增大。
3、重力的測量 如何測重力的大???
重力仍可以用彈簧秤測量,但在操作的過程中要注意彈簧秤要保持豎直、靜止狀態(tài)時讀數(shù)。原理:二力平衡
4、重力的方向
例舉一些生活中的小例子,引導學生找到重力的方向是豎直向下的。豎直向下(不能說是垂直向下也不能說是指向地心)
5、重力的作用點
(1)重心:物體的各部分都受到重力的作用,從效果上看,我們可以認為各部分受到的重力集中于一點(即重心)。重心是重力的等效作用點。(2)重心位置的確定:
問題:質(zhì)量分布均勻,形狀規(guī)則的物體,重心是怎樣確定的呢?
a.質(zhì)量分布均勻的物體(也稱勻質(zhì)物體),且形狀規(guī)則,重心就是其幾何中心。
如:均勻細直棒的重心在棒的中點,均勻球體的重心在球心,均勻圓柱的重心在軸線的中心。思考:重心一定在物體上嗎?舉例。討論:
對于非勻質(zhì)物體和形狀不規(guī)則的物體的重心怎樣決定呢?觀察課本圖3.1-4 b.非勻質(zhì)物體和不規(guī)則的物體的重心,不僅與形狀有關還與物體內(nèi)的質(zhì)量分布有關。演示懸掛法和支撐法找重心(適用于薄板)
原理:拉力(或支持力)與重力是對平衡力,繩的反向延長線必過重心 課堂練習:課本P57第2題 點評:
1、力的圖示
2、重力方向
3、重力是非接觸力
4、重力與運動狀態(tài)無關
3、四種相互作用力(自學)
思考:自然界中存在著哪幾種相互作用,其區(qū)別是什么?
1、萬有引力相互作用
存在于一切物體之間,相互作用強度隨距離增大而減小。
2、電磁相互作用
存在于電荷之間和磁體之間,他們的本質(zhì)是相同的。
3、強相互作用 存在于原子核內(nèi)。
4、弱相互作用 存在于放射現(xiàn)象中。
小結(jié):力在我們初中已接觸過,但其概念的理解仍是難點,關鍵是在于力是物體間的相互作用這一問題上,并且兩個力的地位是相同的。重力的學習中,重點應放在重心上。作業(yè):課本57頁 第3題
第五篇:高中物理必修一3.1 重力與重心 教案
3.1《重力與重心》教案
一.教學內(nèi)容:
重力與重心
知識重點:
1.理解力的概念,知道力是矢量。
2.知道力是物體間的相互作用,力不能脫離物體而存在,在具體問題中能找出施力物體和受力物體。
3.知道重心的概念以及均勻物體重心的位置。二.重點、難點:
1.知道力的作用效果,知道力的名稱可按力的性質(zhì)和力的作用效果來命名。
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。
主要內(nèi)容講解: 一.力
1.定義:力是物體間的相互作用 2.特征:
1)物質(zhì)性:產(chǎn)生力的前提是有物體,而且是兩個物體。
一個孤立的物體不會存在力,力不能脫離開施力物體和受力物體而獨立存在。在研究一個物體受力時,不一定指明施力物體,但施力物體一定存在且能找到。
2)相互性:只要有力發(fā)生,就一定有施力物體和受力物體;施力物體同時也是受力物體。
3)矢量性:力既有大小又有方向。
例1.下列關于力的說法中正確的是
A.射出槍口的子彈,能打到很遠的距離,是因為子彈離開槍口后受到一個推力作用
B.甲用力把乙推倒,說明只是甲對乙有力的作用,乙對甲沒有力的作用
C.只有有生命或有動力的物體才會施力,無生命或無動力的物體只會受到力
D.任何一個物體,一定既是受力物體,也是施力物體
解析:子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強大推力,使子彈離開槍口時有很大的速度,但子彈離開槍口以后,只受重力和空氣阻力作用,并沒有一個所謂的推力,因為不可能找到這個“推力”的施力物體;故不存在,所以A錯。物體間力的作用總是相互的,甲推乙的同時乙也推甲,故說法B錯。不論物體是否有生命或是否有動力,它
們受到別的物體作用時,都會施力,馬拉車時,車也拉馬;書向下壓桌子,桌子也向上推書,故C錯。由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的,找不到一個孤立的、不受其他物體作用的物體,所以每一個物體既是受力物體,又是施力物體,故說法D正確。3.力的作用效果: 1)使物體發(fā)生形變
2)可使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變
4.力的三要素:大小、方向、作用點(即哪些因素影響了力的作用效果?)
5.力的表示:
1)力的圖示:就是用一根帶箭頭的線段來表示力。要準確地表示出力的三要素
例2.小車在水平方向受到向右的100N的力F,如何表示這個力呢?
解:首先確定比例如下:
20N 根據(jù)條件畫出力的圖示如下:
F
說明:在力的圖示中,必須明確表示出力的作用點、方向和大小,即必須明確表示出力的三要素。
2)力的示意圖。
在分析物體的受力情況時,只需要在圖中畫出力的方向,不畫大小,表示物體在這個方向上受到了力。6.力的種類:
按性質(zhì)分:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等。
按效果分:拉力、壓力、支持力、浮力、動力、阻力等。7.力的測量:彈簧秤 二.重力與重心
1.重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力。
重力并不是地球的吸引力,而是由于吸引力產(chǎn)生的,而不能說地球的吸引力就是物體的重力。
重力的反作用力:是物體對地球的引力,作用在地球上。
例3.關于重力的說法,正確的是 A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力 B.只有靜止的物體才受到重力
C.同一物體在地球上無論怎樣運動都受到重力
D.重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的答案:CD 解析:重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的,地球?qū)ξ矬w的吸引力產(chǎn)生兩個效果:一個效果是吸引力的一部分使物體繞地球轉(zhuǎn)動;另一個效果即另一部分力才是重力,也就是說重力通常只是吸引力的一部分。重力只決定于地球?qū)ξ矬w的作用,而與物體的運動狀態(tài)無關,也與物體是否受到其他力的作用無關。2.重力的方向和大小
1)重力的方向豎直向下。
強調(diào):豎直向下不能說成垂直向下,豎直向下指的是與水平地面相垂直,不能籠統(tǒng)指垂直方向。
2)重力大小與物體質(zhì)量關系: G=mg(g=9.8N/kg)
強調(diào):g值在地球的不同位置取值不同,同學閱讀課本內(nèi)容可知,赤道上g值最小,而兩極g值最大。一般的處理方法:在地面附近不太大的范圍內(nèi),可認為g值是恒定的。
3)測量:懸掛在彈簧秤下,靜止時彈簧秤的示數(shù) 3.重心:
通俗點講,重心就是重力的作用點。就是在研究問題時,從效果上看,可以認為物體各部分受到的重力作用集中于一點,這一點就叫物體的重心。
我們把物體的全部質(zhì)量壓縮成一點將不影響研究結(jié)果,這就是物理學的一種等效代替的思想。
1)質(zhì)量分布均勻的物體的重心,跟物體的形狀有關。有規(guī)則形狀的物體,其重心在此幾何中心上。
2)質(zhì)量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板的重心可用懸掛法找到。
歸納:物體的重心可在物體之上,也可在物體之外。
3)質(zhì)量分布不均勻的物體,重心的位置即跟形狀有關,也與質(zhì)
量分布有關。
比如:往高處疊放東西,重心不斷隨高度而上移。4.重心與穩(wěn)定:
重心的高低與支承面的大小決定物體的穩(wěn)定程度。
當重力作用線落到物體的支持面以外時,物體就會傾倒 【模擬試題】(答題時間:30分鐘)1.下列關于力的說法正確的是 A.一個力可能有兩個施力物體 B.不存在不受力的物體
C.物體受到力的作用,其運動狀態(tài)未必改變 D.物體發(fā)生形變時,一定受到力的作用 2.關于力的說法,正確的是
A.有力作用在物體上,其運動狀態(tài)一定改變 B.力是使物體產(chǎn)生形變的原因
C.力的三要素相同,作用效果一定相同 D.一對互相平衡的力一定是相同性質(zhì)的力 3.下列說法中正確的是
A.有的物體自己就有力,如爆炸的手榴彈,所以這個力可以沒有施力物體
B.力不能離開物體而存在
C.不接觸的物體之間一定沒有力的作用 D.有物體存在就一定存在力
4.如果地面上一切物體受到的重力都消失了,則不可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是
A.江河的水不會流動
B.雞毛和鐵球都可以懸浮在空中 C.天不會下雨
D.一切物體的質(zhì)量都變?yōu)榱?/p>
5.關于物體的重心,下列說法正確的是 A.物體的重心一定在物體上
B.任何物體的重心都在它的幾何中心上 C.物體的形狀發(fā)生改變其重心位置一定改變
D.物體放置的位置發(fā)生改變,重心對物體的位置不會改變 6.圖1所示的ABC是木匠用的曲尺,它是用粗細不同、質(zhì)量分布均勻,AB和BC相等的木料做成,D是AC連線的中點,E是AB的中點F和BC的中點G連線的中點,則曲尺的重心在
A.B點
B.D點
C.E點
D.G點 7.關于重心的說法,正確的是 A.重心就是物體內(nèi)最重的一點 B.物體的重心位置有可能變化
C.把一物抬到高處,其重心在空間的位置也升高了
D.背躍式跳高運動員,在躍過橫桿時,其重心在身體之外 8.關于重力的大小,以下說法正確的是
A.懸掛在豎直繩子上的物體,繩子對它的拉力一定等于其重力 B.靜止在水平面上的物體對水平面的壓力一定等于其重力 C.物體所受的重力與它的運動狀態(tài)無關
D.向上運動的物體所受重力可能小于向下運動的物體所受重力 9.放在桌上的書本,受到支持力的作用,其受力物體是______,施力物體是______;同時,書對桌面的壓力,其受力物體是______,施力物體是______。由此可見,一個物體既是______,又是______。10.下列各種力:(1)重力(2)拉力(3)支持力(4)彈力(5)浮力(6)摩擦力(7)動力(8)推力。屬于按力的性質(zhì)分類的是______,屬于按作用效果分類的是______(用序號填寫)。
11.重力是由于______而產(chǎn)生的,它的方向______,重力的作用點可認為作用在物體的______上。12.一個邊長為2 m的質(zhì)量均勻分布的正方形薄板,一邊放在水平桌面上,薄板平面與桌面垂直,繞其位于桌面上的一個頂點轉(zhuǎn)到薄板平面的對角線處于豎直位置的過程中,其重心位置升高了__________m。
13.畫出下面幾個物體所受重力的圖示。
(1)放在水平桌面上的質(zhì)量m=0.05 kg的墨水瓶。
(2)豎直向上飛行的質(zhì)量m=2×103 kg的火箭。
(3)沿著滑梯下滑的質(zhì)量m=20 kg的小孩。
(4)拋出后在空中飛行的質(zhì)量m=4 kg的鉛球。14.如圖2,正方體邊長為L,今用一力作用于AB邊,使其繞C'D'邊轉(zhuǎn)動,直到平面ABC'D'處于豎直位置,求:正方體的重心升高了多少?
B C A B' C' A' D'
圖2 15.兩位同學在看體育比賽時,發(fā)現(xiàn)“背越式”跳高比“跨越式”跳高好得多,請你來探究一下這個問題,說說為什么是這樣的。
【試題答案】
1.BCD 2.BC 3.B
4.D 5.D 6.C
7.BCD 8.C 9.書本,桌面,桌面,書本,施力物體,受力物體
10.(1)(4)(6),(2)(3)(5)(7)(8)11.地球吸引,豎直向下,重心 12.2?1 13.略
2?1L2 14.15“背越式”跳高與“跨越式”跳高相比較,在跳過相同高度的橫桿時,重心升高要低一些,對運動員來說容易做到,有助于跳高運動員成績的提高,所以說“背越式”跳高要優(yōu)于“跨越式”跳高。