重心――雙軌怪坡

1、重心雙軌怪坡教學(xué)目的：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)讓學(xué)生知道地球上的一切物體都會(huì)受到地球吸引力的作用這個(gè)力就是重力，認(rèn)識(shí)物體的重心，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解質(zhì)量均勻、形狀規(guī)則的物體的重心的位置，通過(guò)制作雙軌怪坡理解其運(yùn)動(dòng)原理，培養(yǎng)學(xué)生生活中的觀察思考能力，提高動(dòng)手能力。教學(xué)目標(biāo)：1、 讓學(xué)生了解重力的相關(guān)知識(shí)掌握重心的概念。2、 讓學(xué)生掌握物體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)跟重心之間的關(guān)系。3、 學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，制作雙軌怪坡并理解雙軌怪坡的運(yùn)動(dòng)原理。教學(xué)重點(diǎn)：1、 認(rèn)識(shí)物體的重心將各部分受到的重力看似集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就叫做物體的重心。2、 簡(jiǎn)單了解質(zhì)量均勻、形狀規(guī)則物體的重心位置。3、 讓學(xué)生知道“物體在重力作用下，重心都有向下

2、運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，使其重心不斷降低”。教學(xué)難點(diǎn)：理解雙軌怪坡的運(yùn)動(dòng)原理。教學(xué)用具：教師用具：橡皮泥、易拉罐、鉛筆、木板、正方形或長(zhǎng)方形硬紙卡。學(xué)生用具： 梯形的底座1個(gè)人，實(shí)心插片1個(gè)人，帶2孔的插片1個(gè)人，塑料棒2個(gè)人，玻璃球1個(gè)人。課時(shí)安排：80分鐘課堂流程：一、情境導(dǎo)入：(5分鐘)師：大家都聽過(guò)：“人往高處走，水往低處流?！边@句話，那么你們知道為什么水總是從高處往低處流嗎？生：地球吸引力師：對(duì)了，大家說(shuō)得很對(duì)，是因?yàn)槭艿降厍蛭Φ挠绊?，那么，你們?jiàn)過(guò)“車往坡上滑”的奇觀嗎？生：師：今天我們就來(lái)制作一個(gè)“怪坡”來(lái)體會(huì)一下！生：師：大家想一下，如果我們?cè)谝粋€(gè)斜坡上滾動(dòng)一個(gè)小球，那小球是怎么運(yùn)動(dòng)？

3、從哪滾向哪？生：從高的地方滾向低的地方師:：沒(méi)錯(cuò)，這是自然現(xiàn)象，可是，我們今天要制作的怪坡怪就怪在小球可以從坡度低的地方滾向坡度高的地方，你們相信嗎？生：師：好，今天，我們就來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，然后一起來(lái)制作這個(gè)“怪坡”二、課程講解：（35分鐘）【教師演示實(shí)驗(yàn)一】（5分鐘）師：我們都知道，水會(huì)往低處流，大家都說(shuō)是因?yàn)榈厍蛭Φ淖饔?，那么大家?lái)看老師手里的這張紙卡，（示意），如果我把這張紙卡拿到空中松手，紙卡會(huì)怎么樣？生：往下掉/掉到地上師：為什么？生：也是因?yàn)榈厍蛴形煟海偨Y(jié)學(xué)生發(fā)言）地球上的一切物體都會(huì)受到地球吸引力的作用這個(gè)力就是重力。大家知道，任何物體都會(huì)受到重力的作用，如果我

4、想用一只手指撐起這張紙卡，誰(shuí)有好的辦法？找一個(gè)同學(xué)試一試?。∩喊咽种疙斪〖埧ǖ闹虚g師：（老師示范）那么，物體的各部分受到的重力集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就叫做物體的重心。大家可以看到，紙卡的重心位置恰好是它的？生：中間/中心師：紙卡在往下掉的時(shí)候我們都知道是受到重力的作用，那么，它的重心呢？也是往下移動(dòng)著。師：那么，是任何物體的中心都是它的重心嗎？生：師：（將一塊橡皮泥粘在紙卡的上面）大家再來(lái)用一只手指頂起來(lái)試試？生：不在中心了/不在中間了師：因?yàn)槔蠋熂恿艘粔K橡皮泥所以呢，整個(gè)物體就不是規(guī)則的了，那么我們要了解的是質(zhì)量均勻、形狀規(guī)則的物體它的重心位置大多數(shù)都在中心?？偨Y(jié)：本實(shí)驗(yàn)旨在讓學(xué)生掌握重力及重

5、心的定義，對(duì)于物體重心的位置讓學(xué)生了解即可?！窘處熝菔緦?shí)驗(yàn)二】（10分鐘）師，（把橡皮泥捏成小球，把它牢牢地粘在易拉罐的內(nèi)側(cè)面，位置正好在易拉罐的中間部位，在相對(duì)的地方用鉛筆在罐外面標(biāo)好。找?guī)妆緯饋?lái)，把一塊光滑的木板斜放在書上，形成一個(gè)斜坡。）此部分為課前準(zhǔn)備，老師上課時(shí)需講解制作步驟，可讓學(xué)生回家動(dòng)手操作。師：大家看，接下來(lái)我把易拉罐內(nèi)有橡皮泥的一側(cè)向上，放在斜坡的底部松手，奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了。大家觀察。（老師演示）生：易拉罐滾上來(lái)了！師：易拉罐神奇的滾到了斜坡上方。大家想一想是怎么回事生：師：所有的物體都會(huì)被一股力量拉往地球中心的方向，這就是物體的重力。任何物體都有重力，物體重力最集中的

6、地方就是物體的重心。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，橡皮泥改變了易拉罐的重心，是重力把易拉罐拉上了斜坡。 師：那么，我們今天知道了物體的重心，也了解了規(guī)則物體的重心位置，為了讓大家更形象直觀的看到并理解物體往高處爬的奇觀，我們來(lái)一起制作今天神奇的“雙軌怪坡”吧！總結(jié)：本實(shí)驗(yàn)意圖是讓學(xué)生看到這樣神奇的現(xiàn)象，并不是要讓學(xué)生一定掌握物體重心如何改變作用如何，了解即可。三、動(dòng)手實(shí)踐：（30分鐘）師：我們一起熟悉下雙軌怪坡有哪些配件，1個(gè)梯形的底座，一個(gè)實(shí)心插片，一個(gè)帶2孔的插片，2根塑料棒，1個(gè)玻璃球。把它們整齊的擺在桌子上，都擺整齊了嗎？生：擺整齊了。師：好，接下來(lái)，我們一起來(lái)制作雙軌怪坡。制作流程：1、 將梯形底座

7、有凹槽的一面朝上放置， 2、將兩根塑料棒從實(shí)心插片穿到空 再將實(shí)心插片插在梯形底座較長(zhǎng)的一 心插片中。 邊上，空心插在較短的一邊上。 3、 調(diào)節(jié)兩塑料棒之間的距離，發(fā)現(xiàn)玻璃球從低端滾向高端。 制作雙軌怪坡完成后，讓學(xué)生操作，看看小球是如何運(yùn)動(dòng)的，找出雙軌怪坡的運(yùn)動(dòng)原理。溫馨提示：1. 操作雙軌怪坡時(shí)，控制好兩根木條的角度。2. 制作時(shí)注意長(zhǎng)塑料棒不要讓孩子拿著互相玩，注意安全。四、科學(xué)原理：（5分鐘）師：雙軌怪坡制作完成了，同學(xué)們想一想，為什么會(huì)有這樣神奇的現(xiàn)象呢？生：師：我們來(lái)一步一步觀察，首先，告訴老師，我們這個(gè)小球的重心在哪里？ 生：在球的中間，里面 師：很好，小球的重心呢，就是球的球心

8、，我們?cè)賮?lái)看小球在軌道上是如何運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)我們分開兩軌道的時(shí)候，玻璃球會(huì)往高處滾動(dòng)?？繑n兩軌道時(shí)，玻璃球會(huì)往低處滾動(dòng)。事實(shí)上，由于重力的作用，物體的重心都有向下運(yùn)動(dòng)（落下或滾下）的趨勢(shì)，（回憶一下我們?nèi)酉碌臅?，）使其重心不斷降低。由于斜坡上兩軌道不平行且有一定夾角，因此玻璃球在斜坡低處時(shí)的重心比在斜坡高處時(shí)的重心高，所以玻璃球就會(huì)在重力作用下由斜坡的低處向高處滾動(dòng)，形成“怪坡”現(xiàn)象。但實(shí)際，小球并沒(méi)有違背自然規(guī)律，它還是受到重力的作用從高的地方往下滾動(dòng)使其重心下降?？偨Y(jié)：學(xué)生需要知道小球的運(yùn)動(dòng)軌道，雖然現(xiàn)象是從低處滾向高處，但實(shí)際上是由重心高的地方滾向重心低的地方，沒(méi)有違背自然規(guī)律。五、總結(jié)延伸

9、：（5分鐘）1、知識(shí)競(jìng)賽師：今天我們通過(guò)制作雙軌怪坡學(xué)習(xí)了有關(guān)重心的知識(shí)，誰(shuí)來(lái)給大家說(shuō)說(shuō)，什么叫做重力？生：地球上的一切物體都會(huì)受到地球吸引力的作用這個(gè)力就是重力。師：那重心呢？生：物體的各部分受到的重力集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就叫做物體的重心。師：是說(shuō)所有的物體重心都在中心位置嗎？生：質(zhì)量均勻、形狀規(guī)則的物體它的重心位置大多數(shù)都在中心。師：物體在受到重力的作用下移時(shí)重心的變化？生：重心也是從高處移向低處。師：誰(shuí)來(lái)給大家說(shuō)說(shuō)我們雙軌怪坡的原理，為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象？生：當(dāng)我們分開兩軌道的時(shí)候，玻璃球會(huì)往高處滾動(dòng)?？繑n兩軌道時(shí)，玻璃球會(huì)往低處滾動(dòng)。事實(shí)上，由于重力的作用，物體的重心都有向下運(yùn)動(dòng)（落下或

10、滾下）的趨勢(shì)，使其重心不斷降低。由于斜坡上兩軌道不平行且有一定夾角，因此玻璃球在斜坡低處時(shí)的重心比在斜坡高處時(shí)的重心高，所以玻璃球就會(huì)在重力作用下由斜坡的低處向高處滾動(dòng)，形成“怪坡”現(xiàn)象。但實(shí)際，小球并沒(méi)有違背自然規(guī)律，它還是受到重力的作用從高的地方往下滾動(dòng)?？偨Y(jié)：本節(jié)課制作比較簡(jiǎn)單，學(xué)生需掌握重力及重心的定義，掌握雙軌怪坡的原理。2、課后探索當(dāng)玻璃球滾動(dòng)到接近軌道中間位置時(shí)，將兩軌道慢慢向里收攏，玻璃球滾動(dòng)到軌道最高處時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況？知識(shí)鏈接：旅游謎地你想體驗(yàn)一下“上坡輕松、下坡費(fèi)勁”的奇妙感覺(jué)嗎?你想目睹一下“車往坡上滑、水往高處流”的奇異景觀嗎?那么，不妨到世界各地的“怪坡”去“瀟灑走

11、一回”，看看大自然的神奇造化。遼寧“怪坡”最早被發(fā)現(xiàn)的“怪坡”，位于遼寧省沈陽(yáng)市新城子區(qū)清水臺(tái)鎮(zhèn)周家村東北方的寒坡嶺。一輛面包車途經(jīng)此地，司機(jī)下車小歇；回來(lái)時(shí)發(fā)現(xiàn)熄火的面包車已自行從坡底“滑行”到了坡頂。在這條長(zhǎng)約90米、寬約15米、坡度為1.85度的“怪坡”上，坡道平坦，兩邊長(zhǎng)滿小草，并無(wú)任何異?，F(xiàn)象。但就在這“怪坡”上，汽車下坡必須加大油門，而上坡即使熄火也可到達(dá)坡頂；騎自行車，下坡要使勁蹬，上坡卻要緊扣車閘；人行坡上，也是上去省力，下來(lái)費(fèi)勁。山東“怪坡”濟(jì)南市東南外環(huán)路也有一段“怪坡”，引來(lái)人們競(jìng)相探奇。當(dāng)時(shí)，有人駕車途經(jīng)外環(huán)路省經(jīng)濟(jì)學(xué)院以南約1.5公里處一段下坡路時(shí)，駛過(guò)下坡的汽車一旦熄火，竟又慢慢地自動(dòng)爬上了坡。不少人聞?dòng)嵹s來(lái)，目睹了同一現(xiàn)象：幾輛汽車駛到坡底，車與車相距1.2米，熄火；結(jié)果， 汽車均“倒行逆駛”，緩慢地爬上坡去。原因：世界怪坡之謎引起了科學(xué)家們的關(guān)注，多次進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：在“怪坡”上，越是質(zhì)量大的