滬科版物理八年級(jí)5.4《來自地球的力》WORD教案6

1、第四節(jié) 來自地球的力（一）教學(xué)建議課標(biāo)的基本要求1通過實(shí)驗(yàn)探究，了解物體所受重力和物體質(zhì)量的關(guān)系。2知道g=9.8N/kg和它所表示的物理意義。3知道重力的方向是豎直向下的，以及重垂線的廣泛應(yīng)用。內(nèi)容分析本節(jié)首先從學(xué)生熟悉的物體在重力作用下豎直下落現(xiàn)象，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到重力的存在（從生活到物理），然后用實(shí)驗(yàn)研究物體所受重力大小跟質(zhì)量的關(guān)系，得出“物體所受重力跟它的質(zhì)量成正比，且比值等于9.8N/kg”的結(jié)論并而由G/m=g得出G=mg這個(gè)計(jì)算重力的公式。為了突出這個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，教材還特別安排了一個(gè)例題對(duì)他進(jìn)行鞏固。課文緊接著介紹了重力的方向和重力的作用點(diǎn)重心，這一方面是用以照應(yīng)和復(fù)習(xí)力的三要素，一方

2、面又是體現(xiàn)“從物理走向社會(huì)”，引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的習(xí)慣和能力。本節(jié)的重點(diǎn)是探究重力的大小和質(zhì)量的關(guān)系，對(duì)重心只作一般了解。教學(xué)建議1本課適宜于用啟發(fā)學(xué)生觀察思考的方式引入新課。比如演示：手中的小球離開手以后豎直下落，水由高處流往低處，小球在桌面上滾到桌邊后要落地等，讓學(xué)生分析產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因。通過討論，學(xué)生不難得出，物體都是由高處落到低處，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因是由于他們都受到地球的吸引力。這時(shí)再總結(jié)出：地面上的一切物體，都要受到地球的引力，這個(gè)力就是重力（應(yīng)當(dāng)指出，這樣定義重力是不嚴(yán)密的，傳統(tǒng)講法是“由于地球吸引而使物體受到的力”。我們認(rèn)為，在初

3、中階段不必追求概念表述的嚴(yán)密性，只要大體上不錯(cuò)就行。傳統(tǒng)講法說起來拗口，要真講清楚既不容易也不必要，所以，還不如換用現(xiàn)在教材的講法）。接著讓學(xué)生列舉出他們?cè)谌粘Ｉ钪杏^察到的物體受重力作用的種種現(xiàn)象，這樣，既可加深學(xué)生對(duì)重力的理解，又可培養(yǎng)學(xué)生觀察思考的習(xí)慣。如：什么是重力？可先讓學(xué)生觀察課本，對(duì)于圖（b）應(yīng)演示一下，然后讓學(xué)生思考并回答下列問題：這是什么原因呢？（1）蘋果離樹后豎直下落（2）上拋的石子落回地面（3）瀑布從高處流向低處在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上引出重力的定義：物體由于地球的吸引而受到的力叫重力。再指出地球是施力物體，物體所受重力的大小叫物重。2關(guān)于物體所受重力大小和質(zhì)量的關(guān)系，教材安排

4、為實(shí)驗(yàn)探究。這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究最好讓學(xué)生都動(dòng)手做一做，測(cè)一測(cè)，即安排為隨堂實(shí)驗(yàn)。在概括規(guī)律性的結(jié)論（物體所受重力跟它的質(zhì)量成正比）時(shí)，不要由哪一位學(xué)生（或老師做的演示實(shí)驗(yàn)）做出的幾組數(shù)據(jù)就馬上概括出結(jié)論，而應(yīng)讓更多的同學(xué)都交流、討論一下他們得出的數(shù)據(jù)，哪些數(shù)據(jù)是相似的，哪些數(shù)據(jù)表現(xiàn)出異常，為什么會(huì)這樣等。我們應(yīng)當(dāng)通過我們的物理課，讓學(xué)生明白僅憑兩三組數(shù)據(jù)是不可能概括或總結(jié)出規(guī)律的，這就是一種非常實(shí)在、非常具體的科學(xué)態(tài)度教育。所以，在實(shí)驗(yàn)探究中，彼此交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、“信息共享”是非常重要的環(huán)節(jié)。當(dāng)然，由于各地的重力加速度（課本不出現(xiàn)這個(gè)概念）不完全相同，加之測(cè)量不可避免的存在誤差，所用的彈簧測(cè)力計(jì)不夠精

5、確等，算出的比值不可能正好是9.8N/kg。這時(shí)可告訴學(xué)生我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)了誤差（指出一些原因），科學(xué)家們所做的大量實(shí)驗(yàn)表明：這個(gè)比值的確是9.8N/kg。在此基礎(chǔ)上寫出關(guān)系式G/m=g，變形后得出公式G=mg。為計(jì)算方便，告訴學(xué)生，在粗略計(jì)算時(shí)可以取g=10N/kg，并讓學(xué)生記住。由于現(xiàn)在的教材將“質(zhì)量”一章安排在本章之后，所以課文安排了一個(gè)“加油站”將質(zhì)量及其單位先行介紹。實(shí)際上，學(xué)生在初中一年級(jí)以前的數(shù)學(xué)課、小學(xué)是科學(xué)課中均已接觸過質(zhì)量概念、質(zhì)量單位以及用天平稱量質(zhì)量這些內(nèi)容，質(zhì)量的提前出現(xiàn)不會(huì)形成一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。關(guān)于“物體所受重力的大小簡(jiǎn)稱物重”，其背景是：我國(guó)1984年公布的法定計(jì)

6、量單位中提到：“人民生活與貿(mào)易中，質(zhì)量習(xí)慣稱為重量”，即人們說的“這一袋米的重量是10kg”或“買10kg的大米”都指的是“質(zhì)量”。按這個(gè)規(guī)定重量應(yīng)當(dāng)是質(zhì)量的同義語。然而，人們?cè)谏钪幸渤０阎亓坷斫鉃樗苤亓Φ拇笮?，特別是還有不少的物理書、科普書也把重力稱為重量。為了回避這些模糊不清甚至彼此矛盾的提法，教材將物體所受重力的大小叫做物重，這樣，我們?cè)诮虒W(xué)中可以回避“重量”這個(gè)詞，質(zhì)量就是質(zhì)量，重力就是“物重”。但可以向?qū)W生指出在一般科普讀物中也常把重力大小叫重量，以便他們進(jìn)行課外閱讀時(shí)不至感到迷惑。3關(guān)于重力的方向，可讓學(xué)生通過觀察物體自由下落的方向、懸掛物體的線自由下垂的方向，它們的方向都是由

7、重力的方向決定的，所以它們的方向就是重力的方向。人們把這個(gè)方向叫做豎直方向，所以重力的方向就是豎直向下的。學(xué)生常常把重力的方向誤認(rèn)為跟接觸面垂直。為糾正這種錯(cuò)誤，課本特別突出了豎直方向與水平面的垂直，同時(shí)，還可以加做圖15-15所示實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生觀察兩條重垂線的方向，看他們是否相同？重垂線與水平桌面、傾斜桌面是否垂直？區(qū)分豎直方向和“垂直”方向。a 圖515 b我們還可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生討論，使其認(rèn)識(shí)到重力方向的實(shí)質(zhì)是指向地心（地球半徑的方向，和地球表面水平面垂直）。通常把指向地心的方向叫做“向下”，背離地心的方向叫做“向上”。在和我們中國(guó)對(duì)應(yīng)的地球的另一面的阿根廷（可展示幻燈片或掛圖），他們對(duì)上下

8、的判斷是我們一樣的。4、重垂線是人們對(duì)重力方向的巧妙應(yīng)用，是一項(xiàng)很好的教育素材。建議布置幾個(gè)有關(guān)重垂線的實(shí)驗(yàn)作業(yè)，比如讓學(xué)生利用重垂線校準(zhǔn)教室的墻壁是否豎直（看重垂線是否和墻壁平行）窗臺(tái)、桌面是否水平（看重垂線是否與窗臺(tái)、桌面垂直），通過這些實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的習(xí)慣和能力。關(guān)于重心，只要求到教材所介紹的程度：是物體所受重力的作用點(diǎn)，質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則物體的重心就是這一物體的幾何中心。學(xué)生可能會(huì)問，材料不均勻、形狀不規(guī)則物體的重心在哪里呢？學(xué)生能提出這樣的問題是件好事?？梢愿嬖V學(xué)生，這樣的物體的重心也是可以計(jì)算出來的，只是很復(fù)雜，還必須使用高等數(shù)學(xué)知識(shí)。但其中一些小物體的重

9、心也是可以通過實(shí)驗(yàn)把它的大致位置找出來，課本圖524就展示了一種實(shí)驗(yàn)方法。接著，可讓學(xué)生象課本圖524那樣，去找一找自己的鋼筆、鉛筆、文具盒的重心，以提高興趣。還可以告訴學(xué)生，人在不同的姿態(tài)時(shí)重心不同，原因是人的幾何形狀改變了。本節(jié)“信息窗”介紹的有關(guān)穩(wěn)度的知識(shí)很有趣，也很有用，建議以“穩(wěn)度的訣竅”為主題組織一個(gè)科學(xué)班會(huì)。課時(shí)安排：一課時(shí)（二）教學(xué)設(shè)計(jì)參考第四節(jié) 來自地球的力教學(xué)目標(biāo)1、通過演示實(shí)驗(yàn)及航天資料片了解重力的產(chǎn)生2、通過實(shí)驗(yàn)探究，了解物體所受重力與物體質(zhì)量的關(guān)系3、知道g=9.8N/kg和它所表示的物理意義4、知道重力的方向是豎直向下的，以及重垂線的廣泛應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：重力

10、與質(zhì)量的關(guān)系，重力的方向難點(diǎn)、重力與質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件：flash動(dòng)畫杞人憂天和蘋果落地，星體的運(yùn)動(dòng)有關(guān)航天資料片學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼、細(xì)線、橡皮、重垂線教學(xué)設(shè)計(jì)教 師 活 動(dòng)學(xué) 生 活 動(dòng)說 明引入新課播放動(dòng)畫片教師示范并設(shè)疑：什么原因使橡皮不會(huì)飛出去？新課學(xué)習(xí)播放課件：星體的運(yùn)動(dòng)重力與質(zhì)量的關(guān)系為什么有的物體會(huì)重些，而有的物體會(huì)輕些？ 提出猜想：重力可能與哪些因素有關(guān)？并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。巡視指導(dǎo)聽取學(xué)生的匯報(bào)，及時(shí)交流自己的看法和觀點(diǎn)，給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充說明，做最后的匯總總結(jié)。探究實(shí)驗(yàn) 板書G=mg g=9.8N/kg 引導(dǎo)學(xué)生：根據(jù)搜集上來的數(shù)據(jù)表可知，g是物體重力與質(zhì)量

11、的一個(gè)比值，如果是同一個(gè)地點(diǎn)，則g是一個(gè)定值；如果在地球上的不同位置，g的值可能會(huì)有小小的改變。重力的方向聽取同學(xué)的回答及時(shí)加以評(píng)說。板書：豎直向下設(shè)疑：若想知道我們班的窗臺(tái)是否水平，設(shè)計(jì)怎樣的一個(gè)儀器能夠完成？聽取同學(xué)的設(shè)計(jì)方案及時(shí)引導(dǎo)啟發(fā)。重心播放一段“轉(zhuǎn)盤”的雜技錄象設(shè)疑：雜技演員要想讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的更穩(wěn)，則那根支棍的位置應(yīng)該如何？啟示同學(xué)：剛才同學(xué)們聽說的那個(gè)點(diǎn)就是重心。請(qǐng)你動(dòng)手找找你手中的直尺、物理教科書的重心，應(yīng)該在什么地方？你有什么猜想？板書：質(zhì)量均勻，形狀規(guī)則的物體重心位于物體的幾何中心處。設(shè)疑：那些形狀不規(guī)則的物體的重心又在哪里呢？板書：形狀不規(guī)則的可以用懸掛法找到重心。想想議議展

12、示不倒翁，為什么它不會(huì)倒下觀看走鋼絲的雜技片段，為什么雜技演員有這么大的本領(lǐng)？反饋檢測(cè)控制多媒體，適時(shí)指導(dǎo)課堂小結(jié)參與討論，總結(jié)指出重點(diǎn)、難點(diǎn)以一段“航天資料片”的回放結(jié)束本節(jié)課。觀看動(dòng)畫片 學(xué)生和老師一同演示“模擬引力”實(shí)驗(yàn) 觀察、討論、思考、相互交流感受閱讀課文列舉生活中有關(guān)重力的例子 同學(xué)試著拿起書桌上現(xiàn)有的不同物體，感受不同物體重力的大小并交流感受，發(fā)表觀點(diǎn)。 提出猜想，分組討論實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)器材。 根據(jù)構(gòu)想分組動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)表格，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)完畢，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、分析、概括，向同學(xué)匯報(bào)自己的成果討論且回答根據(jù)自己自學(xué)感悟，自制重垂線，結(jié)合生活中的實(shí)例對(duì)重力的方向發(fā)

13、表自己的看法。提出猜想和設(shè)計(jì)方案協(xié)作交流，進(jìn)一步體會(huì)重力的方向嚴(yán)格為“垂直向下?！庇懻?、思考，發(fā)表觀點(diǎn)動(dòng)手找形狀規(guī)則的直尺，物理教科書的重心，討論發(fā)表觀點(diǎn)和猜想?yún)f(xié)作討論，動(dòng)手驗(yàn)證猜想，做匯報(bào)討論，發(fā)表見解思考，競(jìng)答將本節(jié)課存在的疑惑的地方跟大家說出來，師生一起探討觀看flash動(dòng)畫杞人憂天和蘋果落地萬有引力的存在重力的存在重力和質(zhì)量的關(guān)系答疑解惑板書設(shè)計(jì)重力概念：由于地球的吸引力而使物體受到的力叫重力應(yīng)用：重垂線、水平儀三要素大?。篏=mg(g= 9.8N/kg)方向：豎直向下作用點(diǎn)重心第四節(jié) 來自地球的力教學(xué)反思重力的概念比較復(fù)雜，而且比較抽象。雖然學(xué)生在日常生活中對(duì)重力有些模糊的認(rèn)識(shí)，但有

14、些認(rèn)識(shí)是不科學(xué)的，故本教材以“模擬引力”的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的思考，以牛頓的研究成果作啟示，啟發(fā)認(rèn)識(shí)神秘的宇宙間存在的萬有引力，再通過列舉日常生活中事例，進(jìn)一步說明地球上的所有物體都受到重力的作用。在研究重力與什么因素有關(guān)時(shí)，設(shè)計(jì)成探究實(shí)驗(yàn)，側(cè)重點(diǎn)不在于結(jié)果而在于過程，訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納、概括、總結(jié)的能力，也讓學(xué)生深刻地體會(huì)并掌握一般的探究方法。（三）參考資料1、重力和引力物體之間的引力可用牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律來描述，其內(nèi)容是：任何兩個(gè)物體之間都是相互吸引的，引力的大小跟兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積成正比，跟兩個(gè)物體間距離的平方成反比，寫成公式是F=，式中，表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，r表示兩個(gè)物體間的距離，

15、G為引力常數(shù)，它的數(shù)值等于兩個(gè)質(zhì)量是1 kg的物體相距1m時(shí)的引力，即G=6.67物體所受的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，但重力并不等于地球的引力。這是因?yàn)榈厍虿煌５睦@地軸自轉(zhuǎn)，地球上的一切物體也隨著地球自轉(zhuǎn)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力F來自地球?qū)ξ矬w的吸引力F，因此物體的重心G等于地球引力F與物體隨地球作勻圖5-16速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F的矢量差，如圖516所示。在圖516中，F(xiàn)是引力，F(xiàn)是物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力。G是重力，從圖516中看出重力的數(shù)值比地球的引力稍小，方向也略偏離地心。由于物體繞地軸作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小隨緯度而變化，物體所受的重力也因緯度不同

16、而有差異。另外，在同一緯度上，物體所受的重力還隨它離開地面的高度的增加而減小。重力隨緯度和高度而變化的數(shù)值是很小的，把一個(gè)物體從赤道移到兩極，它所受到的重力大約只增加千分之五；在地面附近，物體每升高1km，所受的重力減少不超過萬分之三。重力雖然不就是引力，但不論大小、方向都差別不大，因此，在要求不精確時(shí)，我們通常都說物體所受的重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。2、平衡的種類物體在支持力和重力的作用下的平衡可分為三類：穩(wěn)定平衡、不穩(wěn)定平衡和隨遇平衡。如果把物體從平衡位置稍稍移開一點(diǎn)而導(dǎo)致物體重心的位置升高，那么重力的作用將會(huì)使物體回到原來的平衡狀態(tài)，這類平衡叫穩(wěn)定平衡。比如平放在地面上的桌子，你把它的

17、一邊抬起一點(diǎn)，只要一放手，它自己就會(huì)在自身重力的作用下回到原來的位置。如果把物體從平衡位置稍稍移開一點(diǎn)而導(dǎo)致物體重心的位置降低，那么物體的重力就會(huì)使物體繼續(xù)離開平衡位置而最終傾倒。這樣的平衡叫不穩(wěn)定平衡。比如讓一根筷子立在手上，只要筷子稍稍傾斜一點(diǎn)，它就會(huì)繼續(xù)傾倒下去。許多雜技項(xiàng)目如走鋼絲、頂桿等都是在不穩(wěn)定平衡上出彩頭。如果把物體從平衡位置移開后物體重心位置高度不變，則物體可以在新的位置繼續(xù)平衡，這樣的平衡叫隨遇平衡。比如一顆鋼珠在水平面上，移動(dòng)到哪里就可在哪里平衡。第五章 熟悉而陌生的力（學(xué)案）第四節(jié) 來自地球的力一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道什么是重力，它的施力物體是誰？2、明確物體所受重力和它的

18、質(zhì)量有著怎樣的關(guān)系？g=10N/kg表示怎樣的物理意義？3、知道重力的方向，重垂線有著怎樣的應(yīng)用？4、了解重力的作用點(diǎn)二、學(xué)習(xí)指導(dǎo)1、重力的大小在地面上的物體，都要受到重力的作用，重力的施力物體是地球，重力的大小與物體的質(zhì)量成正比，G與m的關(guān)系式為G=mg或g=G/m，g是一個(gè)定值。g=G/m的g不能說成G與g成正比，與m成反比。我們不能從純數(shù)學(xué)的角度去分析，而應(yīng)結(jié)合物理知識(shí)進(jìn)行理解，否則，可能會(huì)產(chǎn)生一些錯(cuò)誤的看法。今后對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，還會(huì)遇到類似的問題，對(duì)此要引起重視。（1）有人把g=9.8N/kg理解為1 kg=9.8N，對(duì)嗎？說出你的理解。（2）結(jié)合G與m的關(guān)系式G=mg，你對(duì)1 N的

19、力的大小有怎樣的新的認(rèn)識(shí)？2、重力的方向（1）重力的方向?qū)嵸|(zhì)是指向地心（地球半徑的方向和地球表面水平面垂直），通常我們把指向地心的方向叫“向下”，背離地心的方向叫“向上”既重力的方向是豎直向下的。（2）重垂線是人們對(duì)重力方向的巧妙應(yīng)用。舉例說明：重垂線有哪些具體應(yīng)用？利用它如何校驗(yàn)臺(tái)面是否水平？3、重力的作用點(diǎn)質(zhì)地均勻，形狀規(guī)則的物體重心，就在它的幾何中心上。形狀不規(guī)則的物體的重心要視實(shí)際情況而確定。三、釋疑解難1、關(guān)于重力的大小、方向及作用點(diǎn)，甲、乙、丙三同學(xué)有自己的看法，甲認(rèn)為物體的質(zhì)量跟重力成正比；乙認(rèn)為物體受到的重力的方向總是垂直地面向下；丙認(rèn)為任何物體的重心總在物體上。試分析判斷誰對(duì)

20、誰錯(cuò)。答：物體受到的重力是因質(zhì)量而存在的，但物體的質(zhì)量與重力無關(guān)，所以甲的說法錯(cuò)誤。物體所受重力的方向總與水平面垂直，稱做豎直向下，但不是垂直向下，垂直向下指垂直于支持面，支持面可能是水平面，也可能不是，故乙的說法是錯(cuò)誤的。因有的物體形狀雖規(guī)則，但物體中部是空的，如籃球、空木箱等，這些物體的重心就不在物體的實(shí)體上，而在空心部分的中央，所以丙的說法也不正確。2、問：有人說：“根據(jù)G=mg，g與物重G成正比，與物體的質(zhì)量m成反比”，這種說法對(duì)嗎？答：這種說法不對(duì)。因?yàn)槲矬w所受的重力G與物體的質(zhì)量m的比值g是一個(gè)定值，它與物體所受的重力的大小和質(zhì)量的大小沒有直接關(guān)系。當(dāng)一個(gè)物體的質(zhì)量m增大幾倍時(shí)，它所受的重力G也增大相同的倍數(shù)，G與m的比值始終不變。3、問：為什么用重垂線可以檢查墻壁是否垂直？檢查臺(tái)面是否水平？答：懸掛著的系有重物的細(xì)線的方向和重力的方向