高一物理重力與重心

1、第4章 相互作用本章規(guī)劃 這一章講述有關(guān)力的基本知識(shí)，包括了后面學(xué)習(xí)的動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)所必需的預(yù)備知識(shí).基礎(chǔ)性和預(yù)備性是本章的特點(diǎn). 所謂基礎(chǔ)性，就是要為學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ).從知識(shí)方面來說，就是理解力的初步概念，理解重力、彈力、摩擦力產(chǎn)生的條件和特性，會(huì)進(jìn)行力的合成和分解.從運(yùn)用方面說，是初步熟悉對(duì)一個(gè)物體的受力分析，會(huì)畫出正確的受力圖. 這一章具有預(yù)備性，不論在知識(shí)上還是在運(yùn)用上都要有一個(gè)“度”.比如在本章第二節(jié)提到：“用懸繩掛著的靜止物體，用靜止的水平支持物支持的物體，對(duì)豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫?，大小等于物體受到的重力.”在這一節(jié)就不要求從道理上把這一論斷說清楚，可先作為事

2、實(shí)接受下來，講過牛頓第三定律后再解決.再比如靜摩擦，要想一開始就把問題講深講透，企圖使學(xué)生能夠處理比較難的有關(guān)問題，可以說是“拔苗助長(zhǎng)”，是不可能的.因此，教材的編寫要充分注意循序漸進(jìn)的原則. 這一章只要求初步熟悉物體的受力分析，不要求學(xué)生分析比較復(fù)雜的情形.這是因?yàn)椋瑢?duì)于比較復(fù)雜的情形，要結(jié)合著運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系來進(jìn)行受力分析，學(xué)生才能掌握得更好.對(duì)物體受力分析的要求，應(yīng)貫穿在整個(gè)力學(xué)教學(xué)中，并逐步加以提高. 這一章的內(nèi)容與初中學(xué)過的力學(xué)知識(shí)銜接密切，是初中知識(shí)的拓展和深化.教材的編寫注意到與初中的銜接，教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)復(fù)習(xí)初中學(xué)過的力學(xué)知識(shí)，以便把初高中的臺(tái)階盡量鋪得平緩些.第1節(jié) 重力與重心從容

3、說課 本節(jié)課重點(diǎn)：力的概念，以及重力的產(chǎn)生、大小、方向，物體重心與哪些因素有關(guān).1.學(xué)生在初中已經(jīng)知道力是物體對(duì)物體的作用以及力的作用效果，在此基礎(chǔ)上教師通過實(shí)例讓學(xué)生理解力的作用效果是由力的三要素決定的，并會(huì)作力的圖示.2.學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過重力，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步理解地面附近的物體與地球間存在吸引力，但應(yīng)明確這種吸引力是重力產(chǎn)生的原因，并不是重力.3.結(jié)合日常生活的實(shí)例讓學(xué)生理解重心是等效作用點(diǎn)并討論分析重心位置與那些因素有關(guān).教材分析 本節(jié)分三個(gè)重點(diǎn)：力的描述；重力的三要素；重心與穩(wěn)定（并不是完全按教材分）.“力的描述”是本節(jié)和本章的預(yù)備知識(shí)；“重力的三要素”的分析過程是重點(diǎn)，其研究過

4、程和方法也是為其他力的學(xué)習(xí)作鋪墊，是本節(jié)核心； “重心與穩(wěn)定”緊密聯(lián)系生活，但其應(yīng)用和有關(guān)現(xiàn)象的解釋則是難點(diǎn).學(xué)生狀態(tài)分析 初中已粗略學(xué)習(xí)了力的知識(shí)：1.“力的描述”.2.重力的三要素.三維目標(biāo)知識(shí)與技能1.知道力是物體間的相互作用；力使物體產(chǎn)生形變或使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變；用力的圖示表示力的三要素.2.了解重力的產(chǎn)生，理解重力的三要素.3.能測(cè)量重力的大小，確定重力的方向.4.能解釋穩(wěn)定與重力相關(guān)的現(xiàn)象，并能應(yīng)用.過程與方法 過程：引入問題探究問題得出概念應(yīng)用概念. 方法：用設(shè)問、討論、交流等方法引導(dǎo)學(xué)生建立重力的概念. 使學(xué)生積極參與探究重力概念的建立過程，了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)的

5、作用. 通過討論交流，培養(yǎng)學(xué)生大膽質(zhì)疑的能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)比分析和交流合作的能力.情感態(tài)度與價(jià)值觀 觀察和了解重力的有趣現(xiàn)象，感受自然界的奧秘，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲. 積極參與觀察和實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真討論，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅. 通過質(zhì)疑、討論交流，逐步養(yǎng)成將自己的見解與他人分享的團(tuán)隊(duì)精神.教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn) “重力的三要素”的分析過程是重點(diǎn)，其研究過程和方法也是為其他力的學(xué)習(xí)作鋪墊，是本節(jié)核心.教學(xué)難點(diǎn) “重心與穩(wěn)定”緊密聯(lián)系生活，但其應(yīng)用和有關(guān)現(xiàn)象的解釋則是難點(diǎn).教具準(zhǔn)備 磁鐵、小鐵塊、細(xì)線；彈簧秤、鉤碼（學(xué)生用，兩人一組）；刻度尺、圓規(guī).有條件的可以用實(shí)物投影設(shè)備，并準(zhǔn)備相應(yīng)的力的圖示

6、的投影片或?qū)嵨锿队皥D. 積累反映“力的作用效果”的實(shí)例三個(gè)和準(zhǔn)備演示實(shí)驗(yàn)三個(gè)；（如汽車在重載和空載時(shí)鋼板的形變，海綿床墊、沙發(fā)的形變，用手?jǐn)D壓氣球，用力將鉛球投出去，騎自行車等）準(zhǔn)備學(xué)生實(shí)驗(yàn)兩組（如一組橡皮筋；一組小球） 設(shè)計(jì)關(guān)于“重心與穩(wěn)定”的兩個(gè)有趣實(shí)驗(yàn)（如取一塊磚頭作三種不同的放置方式，穩(wěn)度不同；用手指尖頂起一把直尺等）.課時(shí)安排 1課時(shí)教學(xué)過程導(dǎo)入新課式力是什么？力的本質(zhì)和兩個(gè)作用效果1.設(shè)問引入A.你覺得力是什么，請(qǐng)舉例說明.B.力的作用效果有哪些，舉例說明.2.引導(dǎo)學(xué)生歸納，并板書板書：一、力的描述1.力是物體間的相互作用2.力的作用效果A.使物體形狀改變；B.使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變.

7、推進(jìn)新課 演示：用細(xì)線使放在桌上的鉤碼上升 引導(dǎo)答出：細(xì)線對(duì)鉤碼施加了力. 演示：磁鐵吸引鐵塊 引導(dǎo)答出：磁鐵對(duì)鐵塊施加了作用力. 提問：再舉出物體對(duì)物體的作用力的實(shí)例，要求說出哪個(gè)物體對(duì)哪個(gè)物體施加了力. （對(duì)學(xué)生舉出的目前不好說明的實(shí)例，不要過多分析，可指明以后會(huì)涉及） 小結(jié)：力是一物體對(duì)另一物體的作用. 這里指出了力的物質(zhì)性，沒有脫離物體而獨(dú)立存在的力，一個(gè)孤立的物體不會(huì)存在力的作用.也就是說，有受力物體，一定有另一個(gè)物體對(duì)它施加力的作用.力是不能離開施力物體和受力物體而獨(dú)立存在的. 當(dāng)我們研究某一個(gè)物體受力時(shí)，有時(shí)不一定指明施力物體，但施力物體一定存在. （例如說物體受重力，其施力物體

8、是地球） 提問：力是有大小的，力的大小用什么來測(cè)量？在國(guó)際單位制中，力的單位是什么？符號(hào)是什么？ 提問：僅說一個(gè)力多大（是多少牛）能不能完整地表達(dá)出這個(gè)力？ 引導(dǎo)學(xué)生答出力是有方向性的物理量.（力的作用點(diǎn)）板書：3.力的大小和方向（1）力的大小用彈簧秤來測(cè)量.單位是N（牛）.（2）力是有方向的物理量. 提問：物體受的重力方向怎樣？水里的船受到的重力方向怎樣？（3）力的圖示.為了形象地表達(dá)一個(gè)力，可以用一條帶箭頭的線段（有向線段）來表示：線段的長(zhǎng)短表示力的大小； 箭頭表示力的方向； 箭尾（或箭頭）常畫在力的作用點(diǎn)上（在有些問題中為了方便，常把一個(gè)物體用一個(gè)點(diǎn)來表示）.例1（教師做）：卡車對(duì)拖車的

9、牽引力F的大小是2 000 N，方向水平向右，作出力F的圖示.步驟：選一標(biāo)度（依題而定其大小）：如用1 cm長(zhǎng)的線段表示500 N的力.從力F的作用點(diǎn)O向右畫一線段四倍于標(biāo)度（4 cm），然后畫上箭頭（圖4-1-1）.圖4-1-1例2（學(xué)生做）：作出下列力的圖示（可同時(shí)出三個(gè)題，全班分三組，每組做一個(gè)題，并分別選一個(gè)學(xué)生在黑板上做）（1）物體受250 N的重力.（2）用細(xì)線拴一個(gè)物體，并用400 N的力豎直上提物體.（3）水平向左踢足球，用力大小為1 000 N.答案：（1） （2） 圖4-1-2 圖4-1-3（3）圖4-1-4說明：選不同標(biāo)度（單位），力的圖示線段的長(zhǎng)短可不同；標(biāo)度的選取要有

10、利于作圖示.提問：上述三力的施力物體和受力物體分別是什么？提問：回憶初中所學(xué)的知識(shí)，力的作用效果是什么？4.力的作用效果是使物體發(fā)生形變，改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（可利用已有的彈簧秤等演示，總結(jié)上述兩方面效果）今后我們將定量地研究力的作用效果.小結(jié)：力不但有大小，而且有方向.力的大小、方向和作用點(diǎn)常稱為力的三要素.力的圖示是形象地表述一個(gè)力的方法，不要忘了定標(biāo)度.力的圖示要正確反映力的三要素.提問：重力是什么樣的力呢？重力存在A.組織學(xué)生觀察課本62頁(yè)的圖4-7-、圖4-8-說明了什么.B.設(shè)問：你還能舉出重力存在的實(shí)例嗎？C.教師點(diǎn)評(píng).例題剖析1正誤判斷11.物體受力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變.（錯(cuò)

11、誤）2.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，一定是物體受到了力.（正確）3.物體只有相互接觸才會(huì)產(chǎn)生力的作用.（錯(cuò)誤）4.甲把乙推倒在地，但甲并沒有倒下，說明甲沒有受到力的作用.（錯(cuò)誤）5.同一物體既可以是施力物體也可以是受力物體.（正確）6.力的大小可以用天平測(cè)量.（錯(cuò)誤）7.找不到施力物體或受力物體的力是不存在的.（正確）8.無生命的物體不能產(chǎn)生力的作用.（錯(cuò)誤）例題剖析2正誤判斷21.物體的重力總是大小不變的.（錯(cuò)誤）2.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力.（錯(cuò)誤）3.重力的方向總是垂直向下的.（錯(cuò)誤）4.把物體從赤道拿到北極，物體的重力將增大.（正確）5.在地球表面運(yùn)動(dòng)的物體，無論怎樣運(yùn)動(dòng)，總會(huì)受到重力的作

12、用.（正確）6.物體的重心一定在物體上.（錯(cuò)誤）7.形狀規(guī)則的物體，其重心一定在其幾何中心上.（錯(cuò)誤）8.細(xì)繩下吊一小球，細(xì)繩的拉力總等于小球的重力.（錯(cuò)誤）例題剖析3下列關(guān)于力的說法，正確的是（ ）A.只有有生命的物體才會(huì)施加力 B.受力的物體同時(shí)也是施力的物體C.靜止的物體不會(huì)受力，運(yùn)動(dòng)的物體才受力 D.只有接觸的物體間才可能相互施加力教師精講 力是物體間的相互作用，任何一個(gè)物體，不管它是否有生命，都可以對(duì)其他物體施加力的作用，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤.物體間力的作用總是相互的，所以選項(xiàng)B正確.力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，而不是物體運(yùn)動(dòng)的原因，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.磁鐵吸引鐵塊，磁鐵和鐵塊可能并沒有接觸，可見

13、選項(xiàng)D錯(cuò)誤.板書：二、重力是什么樣的力1.重力的產(chǎn)生：重力是地球上或附近的物體由于地球吸引而使物體受到的力. 指出：地球附近的物體都會(huì)受到重力的作用. 練習(xí)：從樹上落下的蘋果受到了重力，請(qǐng)指出施力物體和受力物體.板書：2.重力的三要素(1)大小 問題：桌面上有一個(gè)彈簧秤，天平一套，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模蟪瞿愕奈木吆校ɑ蚱渌锲罚┧苤亓Φ拇笮?，并指出你的依?jù). 請(qǐng)學(xué)生討論、歸納并點(diǎn)評(píng)： 可以利用二力平衡，用彈簧秤稱量;也可以利用G=mg求解. 拓展知識(shí)：同一物體在地球的不同地方重力不同.（2）方向 提問：你知道重力的方向嗎？請(qǐng)舉實(shí)例作為你的依據(jù).歸納： 方向豎直向下. 拓展知識(shí)：講一講生活中哪些

14、現(xiàn)象和應(yīng)用涉及到重力豎直向下的知識(shí).（3）作用點(diǎn) 教師結(jié)合生活實(shí)際，給出重心概念. 重心：物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn). 思考：請(qǐng)你指出下列物體的重心：充足氣的籃球、方磚、石塊. 指出怎么找重心（畫圖、操作、說明）： 規(guī)則均勻的物體重心在其幾何中心,不規(guī)則不均勻的物體重心用懸掛法即可. 提問：懸掛法的依據(jù)是什么？例題剖析4一個(gè)被吊著的均勻的球殼，其內(nèi)部注滿了水，在球的底部有一帶閥門的細(xì)出水口.在打開閥門讓水慢慢流出的過程中，球殼與其中的水的共同重心將會(huì)（ ）A.一直下降 B.一直不變 C.先下降后上升 D.先上升后下降教師精講 在注滿水時(shí)，球殼和水的共同重心在球心，隨著水的流出，球殼的重心不

15、變，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降.當(dāng)水流完時(shí)，重心又回到球心，故選項(xiàng)C正確.板書：三、怎樣使物體穩(wěn)定A.實(shí)驗(yàn)引入，請(qǐng)看課本圖4-2-1B.暫不解釋現(xiàn)象，繼續(xù)演示實(shí)驗(yàn)：讓磚塊逐步傾斜，直至倒下.C.根據(jù)學(xué)生的討論，歸納：物體的重力作用線在支持面內(nèi)就能保持穩(wěn)定.D.實(shí)驗(yàn)：體驗(yàn)：輕推直尺，直至翻出桌面.觀察：蠟燭蹺蹺板.E.指出幾個(gè)生活中的穩(wěn)定現(xiàn)象實(shí)例.課堂小結(jié)一、力 力是物體對(duì)物體的作用.力不但有大小而且有方向，大小、方向和力的作用點(diǎn)常稱為力的三要素.要會(huì)作力的圖示，它體現(xiàn)了物理學(xué)的研究方法. 二、重力 重力的產(chǎn)生：重力是地球上或附近的物體由于地球吸引而使物體受到的力.重力的三要素.G=

16、mg. 三、重心與穩(wěn)定 重心：物體重力的作用點(diǎn).重心越低，物體越穩(wěn)定.布置作業(yè)1.結(jié)合課本圖4-1-6，自己剪一張任意形狀的硬板，找出重心，并說明你的依據(jù).2.假定我們僅知道均勻極細(xì)的長(zhǎng)木條重心在其中點(diǎn)，由此分析并論證均勻長(zhǎng)方板、均勻三角板、圓板的重心應(yīng)在何處.3.仔細(xì)閱讀課本信息窗并深刻領(lǐng)會(huì)其內(nèi)涵.4.補(bǔ)充作業(yè)（1）關(guān)于重力的方向，下列說法中正確的是（ ）A.重力的方向總是垂直向下的 B.重力的方向總是豎直向下的C.重力的方向總是指向地心的 D.重力的方向總是和重物的支持面垂直的（2）一人用細(xì)繩拉著一個(gè)重物在地面上前進(jìn)，則（ ）A.施力物體是人，受力物體是重物B.如研究細(xì)繩對(duì)重物的拉力，則施

17、力物體是繩子，受力物體是重物C.如研究重物對(duì)細(xì)繩的拉力，則施力物體是重物，受力物體是繩子D.如研究細(xì)繩對(duì)人的拉力，則施力物體是繩子，受力物體是人（3）下列說法正確的是（ ）A.靜止的物體受重力，運(yùn)動(dòng)的物體不受重力B.向下運(yùn)動(dòng)的物體受重力，向上運(yùn)動(dòng)的物體不受重力C.受重力的物體也是施力物體D.以上說法都不對(duì)（4）下列關(guān)于物體重心的說法正確的是（ ）A.物體的重心一定在物體上 B.重心位置隨質(zhì)量分布的變化而變化C.物體的重心可能在物體上，也可能在物體外 D.形狀規(guī)則的物體的重心一定在幾何中心（5）下列說法正確的是（ ）A.自由下落的石塊，速度越來越大，說明石塊受的重力越來越大B.飛機(jī)在空中飛行時(shí)不會(huì)掉下來，說明飛機(jī)在空中飛行時(shí)不受重力作用C.拋出的石塊在空中做曲線運(yùn)動(dòng)，說明石塊在空中所受重力方向不斷變化D.將一石塊豎直上拋，在上升和下降過程中，石塊所受重力大小、方向都不變板書設(shè)計(jì)重力與重心一、力的描述1.力是物體間的相互作用2.力的作用效果：A.使物體形狀改變B.使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變3.力的大小和方向二、重力及其測(cè)量1.重力的產(chǎn)生：重力是地球上或附近的物體由于地球吸引而使物體受到的力.2.重力的三要素 大小可以利用二力平衡，用彈簧秤稱量，也可以利用G=mg求解. 方向：總是豎直向