《重力》的教学设计
在教学工作者开展教学活动前,通常需要用到教学设计来辅助教学,教学设计把教学各要素看成一个系统,分析教学问题和需求,确立解决的程序纲要,使教学效果最优化。一份好的教学设计是什么样子的呢?下面是小编帮大家整理的《重力》的教学设计,欢迎阅读与收藏。

《重力》的教学设计1
我教学的题目是高一物理第七章第五节重力势能。重力势能概念的建立是形成机械能概念的基础,也是今后形成更完整能量概念的保证。本节内容“重力势能”的学习也将为今后“电势能”的学习打下基础。
本教材提供了较多情景及几个问题来展开分析,
本课教学目标很明确:
⑴从重力势能的定量描述、单位、量性及它的相对性中理解重力势能的概念;
⑵理解重力势能得变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关;
⑶了解弹性势能。
能力目标:
⑴学会从功和能的关系推导出重力势能的表达式;
⑵在小实验设计研究中,初步会用控制变量法设计实验;
⑶在讨论分析中激发质疑探究意识,提高质疑能力。
情感目标:生活实验中激发物理研究兴趣。
本节课着重解决了两个问题,即重力势能及其对称性;重力势能的变化与重力做功的关系,关于重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加。这个关系由于与动能定理的表述不一致,学生往往不易理解,教学是要结合一些实例,解开学生的困惑。而难点是学生对重力势能相对性的理解。教学中用与温度的相对性类比的方法来突破这个难点。
学生对重力势能在初中已初步形成定性概念,知道重力势能是物体举高而具有的能,故本课引入要唤醒学生对这些概念的记忆,为定量认识重力势能打好铺垫。学生在前一节课“动能”学习中已体验定量研究的一些方法,这也为本课的研究学习打下了基础。但估计学生对“Ep=mgh”会进行公式化处理,出现只认公式不认理的现象,故引导学生对“Ep=mgh”中的“h”正确认识显得尤为重要。高一学生的研究探索、质疑提问能力很薄弱,通过本课在培养策略要取得一点突破。
依据教学大纲的要求和教材内容的特点、学生的特点,在本节教学中,让学生自己设计和完成实验,探索得到结论,充分体现“学生主体、教师主导”的教学模式。
以下为本课教学过程的设计:
1、情景引入
展出三峡水库大坝的模拟照片,让学生欣赏图片的过程中,引导学生思考、发问,并启发到水坝的作用是提高水位,使水具有重力势能并引入课题,再提出问题“建成后的三峡水库可蕴含多少水的重力势能?” 激发学生对重力势能学习的迫切欲望。
通过图片情景,培养学生提问能力,并从三峡大坝的气势中激发学生的民族自豪感;与学生交流中回忆初中所学重力势能概念。
2、实验探究
在初中知识掌握的基础之上,让学生用身边的小物件设计实验验证重力势能与哪些量有关(书落手上、笔穿纸巾),研究探索后,再让学生自己总结得出结论,体现重力势能是由物体质量和相对位置决定的能量。并让学生猜想Ep与m、h的'定量关系。
3、建立概念
重力势能的大小是否与重力做功有关系?给学生三个简单的运动过程,例从某高度做自由落体,从光滑斜面由静止滑下,沿曲面从与前两者相同的初平面运动至同一末平面,让学生运算三种情况下重力的功《重力势能》教学设计 ,类比于从动能定理《重力势能》教学设计 ,得到动能的定量表达式,也从中得到重力势能的定量关系:Ep=mgh。接着得到重力做功与重力势能变化量的关系:《重力势能》教学设计 ,从自由下落过程中的重力做功与重力势能具体变化间的关系,帮助学生理解“-”和“=” 的含义。提供情景,物体越高,重力势能越大吗?展开对=g中“h”的大讨论,总结重力势能是对于某个参考面来说的。再讨论中“h”含义。从中在学生互促学习中对重力势能的相对性有真正地理解。
4、提出问题
《重力势能》教学设计 ,E p=mgh中,“△h”与“h”的区别?引出重力势能具有相对性。明确指出“△h”是绝对量,“h”是相对量,所以重力势能是具有相对性的,要确定物体在某一状态所具有的重力势能,就必须首先选择一零势能面作参考。而后类比温度来讲明重力势能是标量,但有正负,启发学生思考其正负的含义。
5、弹性势能
小结重力势能概念形成过程,结合情景图片,让学生发现弹性势能与重力势能的共同点,都是由物体的相对位置决定的能量,并且都是客观存在的能。
6、概括总结,作业布置
必做题:P/45:1、3、5
本课较多采用的是情景讨论法,教师不是简单的呈现问题让学生解决,而是创设问题情景,让学生从中发现问题、提出问题,并在强烈内驱作用下进入学生小组合作探究、讨论过程,使研究性学习方式渗透到学科课堂教学中,一节课上尽可能有实验可操作、有问题可讨论、有平台可交流。在该教法中,教师对学生讨论过程的把握显得尤为重要,对学生的问题、讨论点的评价要及时,并能产生激励效应。
《重力》的教学设计2
一、教学目标
理解重力势能的概念及重力做功与重力势能的关系;知道重力势能的相对性和势能是系统所共有的。
【过程与方法】
通过理论探究的过程,提升归纳总结的能力,体会用“理论推导”研究问题的方法。
【情感态度与价值观】
经历对生活中有关物理现象的观察,感受物理与生活的紧密联系,激发对自然规律的探索兴趣。
二、教学重难点
【重点】
重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的`关系。
【难点】
重力势能的相对性。
三、教学过程
环节一:导入新课
教师先创设一个情景:如果将石块置于脚边和高空,哪种情况会给人危险的感觉?思考造成这种感觉的原因,从而引出课题《重力势能》。
环节二:新课讲授
(三)重力势能的相对性
提问:人从五楼窗台上跳下来,为何平安无事?
生:向里跳到五楼的地板上
师:这个问题可以说明高度是有相对性的,这也就决定了重力势能的相对性。
提问:如果计算放在桌子上的物体具有多大的重力势能,只有一种结果吗?
生:不是的,会有不同的结果。因为选择不同的水平面做参考平面,在这个参考平面上的物体的
重力势能就为0。
师:研究不同的问题参考平面的选取也是不同的,不过我们常选地面为参考平面。在研究同一个问题时,参考平面选取的不同,不会影响问题的研究。因为研究物体的重力势能,有价值的是势能的差值,范文,而选择不同的参考平面对这个差值没有影响。
教师继续深化:若参考平面选定,上方物体的高度为正值,重力势能也是正值;下方物体的高度为负值,重力势能也是负值。负值表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要小。(可以类比温度计讲解)
(四)势能是系统所共有的
教师讲解:重力是地球与物体相互吸引而引起的,如果没有地球对物体的吸引,就不会有重力做功,也就不存在重力势能,所以重力势能是这个系统的。平常所说的“物体”的重力势能,只是一种简化的说法。
环节三:巩固提升
结合本节课知识,小组讨论高空抛物为何危害大?
环节四:小结作业
学生总结本节所学内容。并完成课后相关习题。
四、板书设计
略。
五、教学反思
略。
《重力》的教学设计3
【学习目标】
(一)知识与技能
1.理解重力势能的定义及定义式。
2.知道重力势能的值是相对的,理解重力势能正负号的含义。
3.理解重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
4.培养探究归纳能力和逻辑思维的能力。
(二)过程与方法
1.在探究过程中渗透科学的研究方法:控制变量法,实验过程观察法及实验结果分析法。
2.体会用“实验法”和“理论推导”相互验证问题的方法。
(三)情感、态度与价值观
1.从对生活中有关物理现象的观察,渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,激发学生探索自然规律的兴趣。
2.通过学生之间的讨论交流与协作探究,培养团队合作精神。
3.体验科学不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动的改造自然。
【学习起点】
1.高一学生认识事物的特点是开始从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的图片画面来支持。
2.学生在初中时已接触过重力势能的概念,在高中阶段重点是定量的学习重力势能。
3.学生已学习了功的概念和计算方法,通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。
二、教学重点、难点
1.本节课重点是重力势能的概念及对重力势能的应用。
2.本节课难点是如何探究重力势能的概念。
三、教学方法
探究法,实验观察法,控制变量法,演绎推理法,讲授讨论,分析归纳法。
四、教学教具
铁球和橡胶球各一个,白纸若干张,CAI教学课件,视频展示台。
五、教学过程
(一)创设情境、激趣导入
投影多媒体图片:利用生活常见事例,创设问题情景,激发学生兴趣。
这是一幅美国内华达州亚利桑那陨石坑图片。这个陨石坑是5万年前,一颗直径约为30~50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米/秒,爆炸力相当于20xx万千克梯恩梯(TNT),超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米,平均深度达180米的大坑。据说,坑中可以安放下20个足球场,四周的看台则能容纳200多万观众。可见,有些重力势能在自然界中的`能量是巨大的。
过渡语:既然自然界中有些重力势能具有巨大的能量,那么我们人类可以将之加以利用。
这是一幅水力发电站图片,是利用水的重力势能来发电的。这些重力势能正在造福人类。(请同学们自己举些例子)
过渡语:当然,万事万物有利也有弊,如次巨大的重力势能也可能会造成重大的灾难。
这幅图片说的是20xx年9月21日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成至少100人失踪。(请同学们自己举些例子)
由以上资料可知,重力势能与我们的生活有密切关系。我们只有认识自然,才能更主动的改造自然。今天这节课我们将深入地学习重力势能知识及其应用。
(二)启导互动、主体探究
通过前面对功和能关系的学习,我们知道了怎样判断一个物体具有能量,即:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量;而且对外做功越多,这个物体具有能量就越多。
《重力》的教学设计4
【教学目标】
(一)知识与技能
1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算。
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。
3.知道重力势能的相对性,知道重力势能是物体和地球系统共有的
(二)过程与方法:用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程
(三)情感、态度与价值观
1.渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣.
2.培养学生遵守社会公德,防止高空坠物。
【教学重点】重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
【教学难点】重力势能的系统性和相对性。
【教学方法】启发、引导、讲练结合
【教学过程】
一、新课引入
有句话是“搬起石头砸自己的脚”,从物理的角度看待这一问题,搬起的石头有了做功的本领,它就具有了能,这种能我们称为重力势能。我们今天就来学习重力势能。
二、新课教学
物体重力势能发生变化时,必然牵扯到重力做功,物体下降时,重力做正功,重力势能减小;物体被举高时,重力做负功,重力势能增大。因此认识重力势能,不能脱离对重力做功的研究。
1.重力的功
重力做功与什么因素有关呢?我们现在就通过下列三种例子来探究一下。
思考:你认为这三个哪个比较容易做呢?
图7.4-1:重力做功=
图7.4-2:重力做功=mgcosθ
图7.4-3:本图中小球做曲线运动,怎样来求解呢?想一想我们是怎样推导出匀变速直线运动的公式的。重力做功=
=
这三个运动重力做功有什么关系,我们得到的结论:重力做功只跟它的起点与终点的位置有关,而与运动路径无关。 表达式
练习1:下图表示一个斜抛物体的运动,当物体由抛出位置1运动到最高位置2时,重力做功是多少?由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时,重力做功是多少?由位置1运动到位置3呢?
由1至2重力做功
由2至3重力做功
由1至3重力做功为零
物体所受的重力与它所处位置的高度的乘积
是一个具有特殊意义的物理量。它一方面与重力所做的功密切相关,另一方面它随着高度的变化而变化恰与势能的基本特征一致。因此,我们把物理量叫做重力势能。
2.重力势能
重力势能的定义物体的重力势能等于它所受的重力与所处的高度的乘积。
重力势能是矢量?还是标量?与所有的能量一样,是标量
重力势能的单位: 焦耳 符号是 J
重力做功与重力势能之间的关系
即物体由高处向低处运动重力做正功,重力势能减少;由低处运送到高处重力做负功,重力势能增加。
思考与讨论:阅读课本说一说,并回答上面有关问题。
如果重力做功与运动路径有关,能量变化不能表示重力做的功
练习2.质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上,又弹回到1.25 m的高度,在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?(g取10 m/s2)
3.重力势能的相对性和系统性
讨论歌词:“山上有棵小树,山下有棵大树,我不知道,不知道哪棵更高”这是说高度具有 相对性 。重力势能与高度有关,重力势能也有 相对性。
在研究重力势能是应该选择 参考平面 。在参考平面上,物体的重力势能为零;在参考平面上方物体的.重力势能为正的,表示重力势能比零势能面的势能大;在参考平面下方物体的重力势能为负的,表示重力势能比零势能面的势能小。
参考平面的选择是任意的,选不同的参考平面重力势能是否相等?重力势能的差值是否相同?例如根据图,m=0.5kg,.完成下列表格:
参考平面的选择
小球在A处的重力势能
小球在B处的重力势能
整个下落过程中重力的功
整个下落过程中重力势能增量
桌面
地面
重力势能是物体与地球组成的系统共同具有的。
例1 在离地80 m处无初速释放一小球,小球质量为m=200 g,不计空气阻力,g取10 m/s2,取最高点所在水平面为零势能参考面。求:
(1)在第2 s末小球的重力势能;
解析:在第2 s末小球所处的高度为:______________________________
重力势能为:___________________________________________________
(2)在第3 s内重力所做的功,重力势能的变化.
解析:前2s下降了 m , 前3s下降了 m,第3s内的位移 m
第3 s内重力做功为:_____________________________________
WG>0,所以小球的重力势能_______,且减少了_____J。
例2如图5—26所示,质量为m物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k。现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离开地面,求物体重力势能的增加量。
解析:物体离开地面后,弹簧的伸长量为:_____________________________________
可见,物体上升的高度为:_____________________________________
从而,物体重力势能的增加量为:_____________________________________
课堂小结:
1.重力做功的特点:
与路径无关,只与起点和终点的高度差有关
2.重力势能:
3.重力做功与重力势能变化的关系:
4.重力势能是相对的 ,正负表示大小。
作业布置:
课本61页问题与练习第1,2题。
板书设计:
7.4重力势能
一、重力的功
三、重力势能的相对性
只与起点和终点的高度差有关。
1.重力势能与参考平面的选取有关,
与物体的路径无关。 但重力势能的变化量与参考平面的选取无关
2.势能是系统所共有的
二、重力势能
四、例题讲解
《重力》的教学设计5
重心的实用意义
重心的高低和支面的大小决定物体的稳定程度。(可阅读《读本》第一册第六章第六节)
计算势能,用到重心的概念。
4.万有引力
(1)地球对它周围的物体有吸引作用。
牛顿从苹果落地联想到地球与月球之间、行星与太阳之间、任何两个物体之间都有相互吸引的力,这种力叫万有引力。
(2)万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。
(3)物体的质量越大,万有引力就越大;物体间距离越大,万有引力就越小。(定量关系将在以后学习)
由于一般物体的质量不大,它们之间的万有引力极其微小。例如两个直径1m的铁球(质量约4 100kg)靠在一起时,它们间的万有引力约为1.1×10-3N。
天体的质量很大,因此天体间的万有引力十分巨大。例如地球和太阳之间的万有引力大约是3.6×1022N,它足以拉断直径9×103km的钢柱。
(三)课堂小结
1.重力是地球对物体的引力所产生的。从本质上讲,重力属于万有引力,但不能说重力就是地球对物体的万有引力。一般来说它们的大小和方向都有差别,但差别甚小。
2.物体在其它星球上受到星球的吸引也产生相应的重力。通常不加说明时,“重力”是指物体在地球上受到的重力。
3.重力的方向是竖直向下的;重力的大小与物体的质量和所在位置有关:G=mg。在地面附近不太大的范围内,可认为物质(质量一定)受到的重力是恒力。(计算表明:沿地表相距1800m的`两点,重力的方向相差不到1′。)
4.重心是重力的作用点,重心不一定在物体上。重心位置与物体的质量分布和形状有关。
(四)作业与思考
1.课本p.13练习二。说明:第(1)题第③项中“运动”指沿地面不太大的范围内的运动。
2.演示:双锥体“往上爬”。请大家仔细观察并揭秘。
轨道低端窄,双锥体的重心高;轨道高端宽,双锥体的重心低。表面看来双锥体由A端释放,会自动地向较高的B端“爬升”。实际上仍是从重心高处向重心低处滚下来。
3.用一个手指支持铅笔的一端使铅笔直立而不倒不易做到,而把铅笔换成一根教鞭,小头立在手指上,就比较容易做到使其不倒,你知道其中的道理吗?去查一查有关资料。
五、说明
1.重力及其三要素在初中已经学过,从知识上讲,本节内容很容易掌握,属于复习性质的课,也可以安排学生自学。
2.重心概念的建立,渗透了“等效代换”的物理方法,对于以后学习“力的合成、分解”等有着十分重要的意义。
3.注意指导学习阅读教材。请学生自己找出课文中的关键词,并加以讨论,加深理解。使学生从一开始就注意到如何阅读教材,逐渐养成认真读书的好习惯。
4.介绍“欹器”,增加“双锥体”和“模拟铁锹”的演示,目的是引起学生的兴趣,激发他们去查找资料,培养自学能力,学习更多的知识,从而体会到,解决一个实际问题,需要多方面的知识和能力
《重力》的教学设计6
一、教学目标
1.理解的概念:
(1)知道什么是重力势能,强调“势”的含义。
(2)通过做功与能量关系,得到重力势能公式ep=mgh,知道在国际单位制中,势能的单位是焦耳(j);势能是标量。
(3)了解重力势能的相对性及势能差的不变性。
2.掌握重力做功特点及重力做功与重力势能变化的关系,应用其解决相关问题。
3.知道弹性势能及其相关因素。
二、重点、难点分析
1.本节重点是重力势能的表达,重力做功与重力势能变化的`关系。
2.对于势能这种潜在做功能力的理解:一旦做了功,势能就发挥出来而减少了。
3.要强调重力做功与重力势能变化的相反量的关系,这在初学时很容易发生错误,所以应作为难点强调。
三、教具
投影仪及幻灯片(主要用于把课上要举的例题和图打出,节约时间和黑板空间)。
四、主要教学过程
(一)引入新课
我们已知道运动的物体具有动能,那么静止的物体是否有能量?我们又是如何知道它是否具有能量的呢?
根据学生的回答引出新课内容。
(二)教学过程设计
1.重力势能
利用刚才学生举的例子说明,被举高的重物一旦下落就可以做功,表明处于一定高度的重物“储存”着一种能量,这就是重力势能,即:重力势能是由于物体处于一定高度而具有的能量。
从重力势能的含义可以看出,它与物体的重力和高度有关,到底是什么关系呢?
2.重力势能公式
功是能量变化的量度,重力势能的变化也可用做功表示出来。例如,用一外力把一质量为m的物体匀速举高h,由于是匀速上升,物体的动能不变,外力举高物体做的功w=mgh全部用于增加物体的重力势能。而此过程中克服重力做功亦为mgh,也就是克服重力做了多少功,就获得了多少重力势能。用ep表示势能,则处于高度h处的物体的重力势能为:
ep=mgh
即重力势能等于物体重力与高度的乘积。
从势能公式的指导可以看出,它与功一样,在国际单位制中的单位也是焦耳(j),而且也是标量。它是由物体所处的位置状态决定的,所以与动能一样是状态量。
《重力》的教学设计7
教学设计理念
设计理念一:要体现“从生活到物理,从物理到社会”的教学理念。《重力》这节课的教学内容与日常生活联系紧密,学生体验非常丰富,所以在教学过程中充分利用想想议议栏目,挖掘教学资源,将生活和自然界中的一些与重力有关的物理现象联系起来,让学生进一步感受到物理就在我们的身边。如重力的方向的利用:重锤线。
设计理念二:注重科学探究,注意教学方式的多样化。本节课重点是通过探究“重力大小和质量的关系”的过程,引导学生提出问题,培养动手能力及学生善于发问、质疑的良好习惯,鼓励学生制订简单的科学探究计划,培养学生处理信息的能力,体验科学探究的乐趣,领悟科学探究的思想和精神,为学生的终身学习建立基础。
教材分析
一、教材的感性材料丰富,每一个知识点都是从观察或实验引入的,符合八年级学生的.认知规律
二、书中的插图,想想议议栏目都极富启发性和趣味性,有利于激发学生的学习兴趣。
三、课本让学生通过探究“重力的大小跟质量的关系”,极大程度地调动了学生的积极性,活跃了课堂气氛,锻炼了学生动手动脑的能力,实现了学生的主体地位。
学情分析
八年级的学生正处在青少年时期,具有强烈的好奇心,较强的观察能力。经过半年的物理学习,已经具备一定的实验能力以及一些简单的物理研究方法。而本节课学生具备了一定的生活体验,如熟透的苹果要落向地面,并且下落时速度越来越快等有关事例。
课时安排
一课时
教学目标
1、知道重力是由于地球的吸引而产生的力。能正确书写重力大小跟物体质量的关系式,并能进行简单计算。
2、经历探究重力的大小跟什么有关的实验过程,了解重力跟物体质量的关系,会根据图像分析处理实验结果。
重点难点
探究重力的大小与质量的关系。
教学难点
重力的方向。
学法指导
实验探究法
教具准备
弹簧测力计、钩码
教学过程
即兴导课
播放视频,师生交流:水总是由高处向低处流,向空中抛出的物体,最终也会落向地面,这些现象的产生,是因为地球对它附近的物体有吸引作用,这个力就是重力。
自主学习
阅读课本9
《重力》的教学设计8
1教材分析
【教材分析】重力势能是机械能守恒定律的基础,根据普通高中物理课程标准的要求,本节课重点在于引导学生理解重力势能,教材从学生已经熟悉的重力做功入手引入重力势能这一概念,最终推导出重力做功与重力势能变化的关系,由浅入深,层层推进,符合学生的认知规律。关于重力势能的相对性和系统性学生往往不易理解,教学时需要结合一些实例,解开学生的困惑。
2教学目标
【教学目标】
(一)知识与技能
1.理解重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
2.理解重力势能的概念,能用重力势能的表达式计算重力势能。3.知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性,势能是系统共有的。
4.理解重力做功是物体重力势能变化的量度。
(二)过程与方法
1.在探究过程中渗透科学的研究方法:控制变量法,实验过程观察法及实验结果分析法。
2.体会用“实验法”和“理论推导”相互验证问题的方法。
(三)情感态度与价值观
1.从对生活中有关物理现象的观察,使学生在探究过程中体验成功解决问题的喜悦,激发学生探索自然规律的兴趣。
2.通过学生之间的讨论交流与协作探究,培养团队合作精神。
3.体验科学不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动的改造自然。
3学情分析
【学情分析】学生在初中阶段已对重力势能有了定性的认识,高中阶段要定量的学习重力势能,本节课在学生已学习了功的相关知识的前提下,通过重力做功的计算来判断重力势能的变化,便于学生理解,在教学过程中,重点要考虑高中学生的思维开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系这一特点,因此,教学过程中需要通过实例探究引导学生获取相关知识,获得相应的技能。
4重点难点
【重点难点】
重点:理解重力势能,知道重力做功与重力势能变化的关系。
难点:重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。
5教学准备
【教学准备】多媒体课件、带斜面的长木板、小钢珠、玻璃珠、小木块、导学案
6教学过程
6.1第一学时教学活动活动1【导入】情境导入
学生观看雪崩视频,感受大自然的力量,激发学生对大自然的敬畏之心。雪花象征着纯洁和美丽,但是它也有狂野的一面,为什么这么漂亮的雪花有如此大的威力?
学生回答:雪从高处落下,重力势能转化为动能。
教师:本节课我们来学习重力势能的相关知识。
板书课题:7.4重力势能
活动2【讲授】问题引入
通过本章第一节的学习,我们已知道了重力势能的概念,请同学们回忆一下什么是重力势能。
学生回答:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
教师:通过刚才的视频可知雪崩是具有重力势能,造成了巨大的`破坏,而下雪时雪花落到我们身上,我们却没有任何感觉,为什么?
学生:重力势能大小不一样。
教师:影响重力势能的因素有哪些?请同学们利用手边的器材探究影响重力势能的因素?
活动3【活动】学生探究
组织学生开展探究活动,并完成导学案第一部分。
学生汇报探究得出的结论(通过投影仪展示学生完成学案的情况)。
活动4【讲授】重力做功
教师:通过前面的学习我们知道,重力势能的大小与高度有关,而当物体的高度发生变化时,重力要做功,由此可以看出,认识重力势能不能脱离对重力做功的研究,下面,我们一起来研究重力做功。
思考:将物体由地面被举高时,重力做负功;物体下落时,重力做正功。
引导学生结合教材图7.4-1、7.4-2、7.4-3推导几种情况下重力做的功,并总结重力做功的特点。
如上图,学生分析以上三幅图中物体从A到B的过程中重力做的功。(提示:功的两个必要因素)图1是物体由A做自由落体运动到B,容易得出此过程中,重力做功为WG=mgh=mg(h1-h2)图2是物体沿斜面由A滑到B,重力做功为:WG=mgl·cosθ=mgh=mg(h1-h2);
图3是物体沿曲面由A滑到C,可以把曲面看成很多段小斜面组成,利用图B的结论可以得出,重力做功也为mgh.
引导学生从以上三个过程的推导中分析得到重力做功的特点并完成学案第二部分:重力做功只跟物体起点和终点的位置有关,跟物体运动路径无关。
思维拓展:重力做功与路径无关,其他力(比如摩擦力)做功是否与路径有关?回答是肯定的。可见,重力做功的特点不能乱用,要视具体力而定。
活动5【讲授】重力势能
教师:通过以上分析可以看出,物体所受的重力mg与它所处的位置的高度的乘积“mgh”具有特殊意义一方面与重力做功有关(相互作用),又随高度的变化而变化(凭借其相对位置),与势能的基本特征一致.物理学中,把物理量“mgh”叫做物体的重力势能,用Ep表示。学生自主阅读教材重力势能部分,完成学案第三部分。
学生思考讨论:同学们知道珠穆朗玛峰的海拔高度是8848米,而珠穆朗玛峰从山脚到山顶高度大约是4000米,这两个表示高度的区别在哪里?
学生回答:参考平面不一样,海拔高度是相对于海平面来说的,从山脚到山顶高度是相对于山脚所在平面来说的。
由以上分析可以看出,物体的高度总是相对于某一水平面来说的,实际上是把这个水平面的高度取0。因此,物体的重力势能也总是相对于某一水平面来说的,这个水平面叫参考平面,在参考平面上,物体的重力势能取做0。
下面请同学们根据自己的理解完成问题:将一个质量为5kg的铁球放在3楼教室一张1m高的桌子上,已知每层楼的高度均为3m,求铁球的重力势能。
要求学生分组计算,让各小组代表汇报自己的计算结果,并简述计算的方法,学生得到的结果不一致,此时,教师引导学生分析由于参考面的选取不同,导致计算计算结果不同,为了保证计算结果的一致性,必须选择参考平面。
活动6【活动】思考讨论
引导学生认真分析重力势能表达式Ep=mgh,提出问题:重力势能到底是谁的?是物体的?还是地球的?
学生讨论后回答。
师生总结:重力势能是物体跟地球组成的系统所共有的,而不是物体单独具有的。
结束语:关于人类与重力势能的认识,是一个从恐惧到挑战直再到合理改造的过程。人们对重力势能的恐惧感是与生俱来的(雪崩、泥石流),但是随着人们通过生产实践中对重力势能的认识的逐步深入,我们开始变得乐于挑战这种能量(如攀岩运动),甚至在可以控制的范围内享受重力势能带给我的种种乐趣(如过山车).但是,科学的意义不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动地利用自然(如水力发电)。
活动7【活动】课堂小结
本节课我们获得了哪些知识,学生总结,教师补充。
《重力》的教学设计9
[教材分析]
本节是在第一节“弹力”内容的基础上,研究另一种最常见的力——重力。教材充分运用插图和实验,使每一个知识点都是从观察或实验引入的,符合学生的认知规律。 课本让学生通过探究“重力的大小跟质量的关系”,极大程度地调动了学生的积极性,活跃了课堂气氛,锻炼了学生动手动脑的能力和分析问题能力,实现了学生的主体地位。
[教学目标]
知识与技能:
1、知道什么是重力,了解重力产生的原因。
2、知道重力的方向和重心的概念及重垂线的应用。
3、知道重力的大小与质量成正比,并能用公式G=mg计算有关问题。
4、经历重力大小与质量的关系探究,能对实验过程进行合理的分析和评估。
过程与方法:
1、通过观察和实验,感知重力的存在,培养观察思考、分析问题的能力。
2、通过探究重力和质量的关系,分析实验数据,学习信息处理方法。培养学生初步的分析、概括能力、实验能力和利用数学模型解决物理问题的能力。
3、由实验感知重力的方向并能运用结论对实际问题做出分析,培养学生分析、概括和应用物理知识解释简单生活现象的能力。
情感态度与价值观:
1、通过课堂上的观察分析活动,使学生养成善于观察思考的良好习惯和提高辩证的分析物理知识的意识。
2、通过了解生活实际中物理知识的应用,增强学习物理、学习科学知识的兴趣。
3、培养学生交流意识、团队协作精神以及实事求是的科学态度和勇于创新精神。
[教学重点]
探究重力大小与质量关系
[教学难点]
重力的方向
[教学方法]
1、探究法:通过学生的探究实验得出重力与质量的关系。
2、观察分析法:通过观察分析明确重力的方向是竖直向下的,理解重心的概念。
[教学手段]
让学生用日常生活、学习用品做实验,感受到科学的真实性,感受到物理就在身边,科学就在眼前,激发学生学好物理的兴趣和愿望。在探究实验中放手让学生自主探究:猜想、操作、记录、分析论证、交流评估,让学生成为课堂的主角,并注意加强学生学习方法的指导。
[教学用具] 钩码、弹簧测力计、重垂线、粗细均匀的木棒、方形薄板、玩具“不倒翁”、橡皮泥、投影仪。
[教学过程]
新课导入:
教师播放课件(①苹果下落 ②水往低处流 ③抛出的球落地 ④羽毛飘落) 引导提问:①你看到的这些物理现象有什么共同特点?
②物体下落的原因是什么?
学生交流讨论。讨论结论:它们都受到地球的吸引力——重力。
推进新课:
一、重力的由来:
1、1665至1667年间,一天傍晚,牛顿坐在苹果树下乘凉,一个苹果从树上掉下来。他忽然想到:为什么苹果只向地面落,而不向天上飞呢?(课件)
2、请同学们用一根细线拴住自己的橡皮作图13.2-1所示的实验(课本图13.2-1模拟引力),说说你的感受。(课件)
3、引导提问:
(1)橡皮为什么没有飞出去?
(2)同样的,图中月亮在绕地球做类似的运动,为何不会飞走?
4、牛顿认为,地球和月亮之间存在互相吸引力。
有哪位同学知道有关牛顿对这方面的研究?(鼓励有这方面知识的同学发言)
5、总结:牛顿认为地面上物体受到地球吸引力下落与地球和月亮之间的吸引力是同一性质的力。发现万有引力。
6、引导提问:怎样描述万有引力的大概内容?
学生可分组议论
结论:“宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力,这就是万有引力”,从而得出重力概念:
7、重力(G):地面附近的物体,由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
8、引导提问:重力的施力物体是谁?
学生讨论。回答:地球。
学生进一步明确:地球上的所有物体,都受到重力的作用。
列举:在日常生活中观察到物体受到重力作用的现象,如踢出的足球会落到地面、人不小心会从高处摔下等等。
9、引导提问:①地球对地面附近物体有重力作用,地面附近物体对地球有没有这种作用?学生讨论。回答:地面附近物体对地球有这种作用。
②重力就是地球对物体的吸引力吗?学生讨论。回答:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不能等到效于地球对物体的吸引力,这是因果关系而不是等价关系,因此不能说:“重力就是地球对物体的吸引力”,重力只是万有引力的一部分。
10、引导想象:“假如重力突然消失,会怎么样?”
学生分组讨论:各抒已见。
教师引导过渡:我们在日常生活中发现,有的物体比较重,有的物体比较轻,这说明物体的重力是有大小的。
下面一块学习重力的大小。
二、探究重力的大小:
1、生活中常把物体受到的重力简称物重,重力的大小叫做重量。有的物体所受的重力比较大,有的物体所受的重力比较小。
2、引导提问:物体的重力大小可能跟什么物理量有关?又是什么关系呢?
让学生大胆猜想,把所有可能的情况都说出来。
①物体的体积;②物体的质量;③物体的形状;
④它相对地面的位置;⑤物体的密度等等。
学生再说出自己猜想的理由、事实依据。把各学习小组猜想总结起来:可能跟质量有关。
3、肯定这一猜想,指出:在缺乏足够依据的情况下所做出判断称为假说,假说的正确性有待于实验的检验,你认为这个实验需要测量哪些物理量?你需要哪些实验器材?怎样测量?在学生制定计划设计实验的基础上,教师适当补充自己的意见,形成实验方案(课件)
此实验的关键是:①要选精确度较高的弹簧测力计。②要正确使用弹簧测力计。③要在竖直方向测重力。
4、得出结论物体的重力和其质量的`关系:
①物体的质量越大,重力也越大。②物体所受的重力与质量的比值相同。③物体所受的重力跟它的质量成正比。(课件)
学生交流G与m的比值,分析这一比值有所不同的原因。
教师引导说明:科学家们所做的大量实验表明,
这个比值约是9.8N/kg,即g =9.8N/kg。
因此,G/m=g或G=mg。
①符号的意义及单位:G--重力---牛顿(N)
m--质量---千克(kg)
②其中g =9.8N/kg表示的意义是:在地面附近质量为1kg的物体受到的重力为9.8N 。 ③严格的讲,g的数值不是恒定的,随地理纬度和海拔高度的改变而改变。
④向学生说明g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出:g=9.8 N/kg。在使用公式G=mg计算时,质量(m)的单位必须用kg。重力(G)的单位必须用N。说明:粗略计算时取g=10N/kg。
5、课堂练习(课件)
练习1,质量是50 g的鸡蛋,重是多少牛(取g=10 N/kg)?
练习2,根据自己的体重,估算受到的重力的大小。
练习3.,有的同学猜想,重力和物体体积有关,我们可不可用一个简单的实验验证呢?
教师引导过渡:我们学过力的三要素,那么力的三要素是指什么?学生回答:力的三要素是力的大小、方向、作用点。重力是一种常见力,它的方向怎样?
三、探究重力的方向
1、实验探究:将小球悬挂在铁架台的横杆上,待球静止时,在图上画出球静止时细线的位置。
将铁架台倾斜一个角度,在图上画出球静止时细线的位置。
两图中细线都处于______位置,这说明什么?
结论:重力的方向是竖直向下的。
2、课堂练习:(1)作出下图中物体所受到的重力示意图(课件)
3、重力的方向的应用:重垂线
学生自主活动:用手中的重垂线校准墙壁是否竖直(看重垂线是否与墙壁平行),窗台桌面是否水平。
4、引导提问:重力的方向是竖直向下,能给人类造成危害吗?举例说明。如何避免重力给人类造成危害?学生讨论。
回答:重力能给人类造成危害。例如:地震时房屋倒塌会把人压伤。为了避免地震能给人类造成危害,要经常收看地震预报。
5、[想想议议]
图12.1-7“下”指的是什么方向? (播放课件)
学生讨论后,明确地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的.因为地球是圆形,所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心,因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”。
指向地心的方向叫“向下”,背离地心的方向就应该叫做“向上”。正因为地球上不同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用,所以各个地方的人们都能安然无恙地生活在地球表面。
四、重心:
1.重力在物体上的作用点,我们叫它重心。
教师说明:把重力作用集中于物体上的一点(重心),效果不变,却使重力问题简化。这种方法称为等效法。重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。
2.如何找物体的重心?
质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关.有规则几何形状的均匀物体,它的重心在它的几何中心。(课件)
3.播放(课件)
现在请同学们拿出自己亲手作的“不倒翁”,扳一下,看它怎样运动,为什么它不倒,它的重心有什么特点?
学生:不倒翁身体的下部有一个很重的物体,上部几乎是空的,因此它的重心很低.将不倒翁扳倒后,重力的作用就会使它回到原来的位置,所以扳不倒。
学生举出日常生活中类似的事例。如:落地电风扇有一个很重的底座等等。
《重力》的教学设计10
一、教学内容:
小学四年级下册科学(粤教版)P68-P70《重力》
二、教学目标:
1.科学知识目标:
(1)知道在生活中存在着重力,了解重力产生的原因;
(2)通过学习有关牛顿的资料,了解前人对重力的研究。
2.能力培养目标
(1)培养学生观察、分析问题的能力;
(2)培养学生实验操作和收集整理信息的能力。
3.情感态度价值观
(1)认识到科学是不断发展的;
(2)乐于用学到的科学知识解决问题。
三、重点与难点:
认识什么是重力和重力的方向。
四、教学过程:
(一)课前活动:分小组进行“抛球”比赛。(拍成视频用来上课用)
比赛要求:不管你用哪一种方式抛球(不可以使用任何工具),向上、向下、向左、向右都可以,只要你的球不落地就为赢。
比赛地点:篮球场(抛球时必须要注意安全,离人群足够远才可以抛。)
(二)引入:同学们,上一节课我们玩了一个“抛球”游戏(视频回放过程)。
师:好玩吗?(生:好玩。)
师:有没有人赢呀?(生:没有)
师:为什么没人赢呢?是不是球有问题?
生1:不是。可是……
生2:我知道原因,因为这篮球有重量的嘛。我们把球抛出去之后,没有东西托着篮球,所以它最终会掉到地上。
师:掌声表扬这个同学,这个同学在玩游戏的时候非常认真观察,这种精神很值得我们学习。的确,篮球有重量,那到底谁使到它有重量了呢?有没有力作用在它身上了呢?
①(课件演示)思考:为什么不管我们把球抛得多高、多远,结果球还是落回到地面?
师:我们继续观看视屏:黄果树瀑布(课件播放)
师:黄果树的瀑布非常漂亮,气势磅礴。但是在欣赏这瀑布的时候,你有没有想过这样一个问题,为什么水总是向低处流的呢?
(学生纷纷私底下在讨论)
②(课件演示)思考:“水往低处流”是众所周知的事情,但是,为什么水总是向低处流呢?
师:这些问题就是我们这节课要研究的任务——重力。(揭题)
(三)小球受力情况研究
师:为了弄明白这个问题,我们现在来做一个“小球受力情况研究”的实验。
实验用具:铁架台、细绳、小铁球、剪刀、垫布;
实验要求:
①用绳子绑着小铁球,并把它挂在支架上;
②等小铁球静止后将绳子剪断;
③在小铁球下方垫上垫布。
研究问题:如果将绳子剪断,小铁球将怎样运动?这时小铁球受到了什么力的作用?
师:同学们,在没有做这个实验之前你们猜测一下:如果把绳子剪断会出现什么现象?
生:球会掉下来。
师:的确,我们可以预想到铁球会掉到地面上。那请同学们等一下做这个实验的时候注意观察小铁球掉下来的路径是怎样的?这时小铁球是会什么力的作用呢?
(1)学生操作实验。
(2)汇报结果。
生1:绳子剪断后,小铁球就掉到地上了。
生2:我们的也是的。
……
师:小铁球掉下来的路径是怎样的?
生1:直着向下。
师:为什么?
生2:因为它有重量。
师:是谁使到它有重量的呢?你们知道吗?
(这时候举手的学生比较少)
生3:我在书上看过,那是因为地球对铁球有引力,所以铁球就会掉到地上了。
师:说得真好,掌声表扬这个同学。的确,铁球会掉到地面上去是因为地球对铁球有引力,那地球对其它物体有没有引力?
生:有。
师:对,地球上的`一切物体都受到地球的吸引作用,就譬如我们站在地上,无论我们怎么跳,我们最终还是会掉到地上的。这都是因为收到了地球对我们的吸引力。我们把地球吸引物体的力,叫做物体的重力。(边说边课件演示)
师:那你们知道重力的方向是怎样的呢?
生:向下。
师:
从刚才的实验我们可以知道,重力的方向不但向下,而且是竖直向下的。它的单位是牛顿。(课件演示)
(3)解决课前问题:
①为什么不管我们把球抛得多高、多远,结果球还是落回到地面?
②为什么水总是向低处流呢?
生:这是因为受到地球引力的作用,无论篮球怎么抛,最终还是掉到地上。水也是,受到地球引力的作用,水总是向下流的。
(4)讨论:生活当中重力有哪些应用?
生1:人们在建房子时用重锤来检测屋子的墙是不是竖直的。
生2:杠杆秤在称东西的时候那个秤砣。
生3:……
(四)拓展:地球上的“上”和“下”
师:通过刚才的实验我们知道了,地球上一切物体都会受到地球引力的作用,而且方向都是竖直向下的。那站在不同的地方,地球对我们的引力,也就是重力,方向是不是都是一样的呢?请同学们在地球仪上指出这些地方的重力方向。(点名让学生上来演示)
师:同学们,细心观察我们刚才指出这些地方的重力方向,你们有什么发现?
生1:指向地球里面的。
师:指向地球里面那里?
生2:圆心。
师:对了。不过,地球并不完全是一个球体,更准确的说重力的方向是指向地心
小结:居住在地球上的人类都受到地球引力(重力)的作用,所以能安安稳稳地生活在大地上,而且都把正对头顶上方的天空叫做“上方”,把朝向地球中心(地心)的方向叫做“下方”。重力的方向就是竖直指向地心的。
(五)牛顿与地球引力
师:原来不管我们站在什么地方,重力的方向都是竖直向下的,那你们知道发现了地球有引力的是谁吗?
生:牛顿。
师:对了,就是牛顿。其实牛顿是一个英国物理学家的名字,因为牛顿发现了地球引力的存在,所以重力的单位就以牛顿的名字命名了。现在我们就来听听“牛顿与万有引力”的故事,了解牛顿发现万有引力的过程。
(课件播放“牛顿与万有引力”的视频)
师:看完这个故事,你有什么收获?
生1:觉得牛顿很伟大,发现了万有引力。
生2:牛顿很细心,苹果掉下来不是吃掉,而是拿来研究。
生3:原来我们是斗不过地球的,地球对我们有引力,所以我们抛的球全部掉到地上了。
……
(六)奇思妙想
如果没有了重力的存在,这个世界将会怎样?下节课我们再进行交流。
《重力》的教学设计11
学习目标:
(一)知识与技能
1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算。
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。
3.知道重力势能的相对性,知道重力势能是物体和地球系统共有的。
(二)过程与方法:用所学功的概念推导重力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程
(三)情感、态度与价值观
1.渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
2.培养学生遵守社会公德,防止高空坠物。
学习过程:
一、重力的功
试求下列三种情况下重力的功:
图7.4-1:重力做功=
图7.4-2:重力做功=
图7.4-3:本图中小球做曲线运动,怎样来求解呢?想一想我们是怎样推导出匀变速直线运动的公式的。重力做功=
这三个运动重力做功有什么关系,我们得到的结论:。
练习1:如图表示一个斜抛物体的运动,当物体由抛出位置1运动到最高位置2时,重力做功是多少?由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时,重力做功是多少?由位置1运动到位置3呢?
二、重力势能
重力势能的定义 重力势能是矢量?还是标量?重力势能的单位: 重力做功与重力势能之间的关系 。
思考与讨论:阅读课本说一说,并回答上面有关问题。
练习2.质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上,又弹回到1.25 m的高度,在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?(g取10 m/s2)
三、重力势能的相对性和系统性
讨论歌词:“山上有棵小树,山下有棵大树,我不知道,不知道哪棵更高”这是说高度具有 。
重力势能与高度有关,重力势能也有 。在研究重力势能是应该选择 。参考平面的选择是任意的`,选不同的参考平面重力势能是否相等?重力势能的差值是否相同?例如根据图,m=0.5kg,.完成下列表格:
参考平面的选择
小球在A处的重力势能
小球在B处的重力势能
整个下落过程中重力的功
整个下落过程中重力势能的变化
桌面
地面
5.重力势能是 具有的。
例题:例1 在离地80 m处无初速释放一小球,小球质量为m=200 g,不计空气阻力,g取10 m/s2,取最高点所在水平面为零势能参考面.求:
(1)在第2 s末小球的重力势能;
解析:在第2 s末小球所处的高度为:___________________________________
重力势能为:_________________________________________________________
(2)在第3 s内重力所做的功,重力势能的变化.
解析:前2s下降了,《重力势能》学案设计
m , 前3s下降了 m,第3s内的位移 m
第3 s内重力做功为:________________________________________________
WG>0,所以小球的重力势能_______,且减少了_____J.
例2 如图5—26所示,质量为m物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k。现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离开地面,求物体重力势能的增加量。
解析物体离开地面后,弹簧的伸长量为:
可见,物体上升的高度为:
从而,物体重力势能的增加量为:
《重力》的教学设计12
教学目标
知识目标
1、认识重力产生的条件,
2、知道重力的三要素:理解重心的概念。
3、会计算重力的大小。
能力目标
1、通过本节课的学习,会分析各个物体的重心。
2、联系实际,重力的三要素在实际中的运用,锻炼学生的观察分析能力。
教学建议
一、重点难点分析:
1、本节重点是:重力的实质(万有引力)。
2、本章的难点是:重心的确定。
二、基本知识技能:
1、基本概念:
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力;
重力的三要素:作用点(重心);方向(竖直向下);大小(G=mg);
2、重心的确定
质量分布均匀的规则几何形状的物体的重心在几何中心上;质量分布不均匀的物体,重心的位置不仅跟物体质量的分布有关,还与物体的形状有关。
教法建议
一、有关重力大小讲解的教法建议
在介绍重力时,除了明确指出:物体受到的重力的大小跟物体的`质量成正比,教学中还需要补充实验测量重力的方法,重力的大小可以用测力计测得,可以向学生们展示几种测力计,如弹簧测力计、牵引测力计、压力测力计等等。
另外让学生区分重力、重量的概念。
二、有关重力方向讲解的教法建议
介绍重力方向时要明确重垂线的方向为竖直方向(不是垂直方向),重力的方向为竖直向下,与水平面相互垂直的方向为竖直方向(静止的水面为水平方向),同时也要注意:不能把重力的方向说成指向地心的方向。
关于重心和质心的区分的有关内容教师可以参考扩展资料中的《重心和质心》。
三、有关重心位置讲解的教法建议
在讲解如何确定物体重心的位置时,可以讲解悬挂法测量均匀薄板的重心。同时让学生讨论理解。对于重心位置的确定,教师可以让学生分析身边的物体的重心的确定,如课本的重心的确定,沙漏的重心确定,另外也可以通过数学方法来计算物体的重心,如折尺的重心的确定。
《重力》的教学设计13
一 概述
《重力》是初中物理(人教版,九年级)第十二章第二节内容。本节由“重力是怎样产生的?”“重力的大小与什么因素有关?”“重力的方向沿什么方向?”三个核心问题组成。
重力的概念比较复杂,而且比较抽象。虽然学生在日常的生活中对重力有一些模糊的认识,但有些认识是不科学的,例如,有的学生认为重力就是地球的引力、重力是物体自己施加的等,为了深求物理规律、掌握物理学的研究方法,本节课以“模拟引力”的实验激发学生的思考,以牛顿的研究成果作启示,启发认识神秘的宇宙间存在万有引力,再通过列举日常生活中的事例,进一步说明地球上的所有物体都受到重力作用。重力是一种最常见的力,它在力学学习中有广泛的应用,在对物体进行受力分析时都必须研究重力对物体运动有无影响,因此重力在力学中处于基础地位
二 教学目标
根据重力的地位和作用要求,通过本节课的学习要达到如下教学目标
(1) 知识与技能
● 知道重力是由于地球的吸引而产生的力
● 知道重力的方向
● 通过实验探究,了解重力大小跟物体质量的关系
(2) 过程与方法
● 经历探究重力大小跟什么因素有关的过程
● 尝试根据已有经验提出科学的猜想
● 体会用图象处理实验数据,根据图象研究实验结论的方法
(3) 情感态度与价值观
● 对重力的存在及应用有浓厚的学习兴趣,主动分析日常生活中有关重力的现象
● 通过对用重垂线校准的操作产生提高自己能力和应用知识的愿望
● 培养学生乐于参与科学实践的情感,在实验中养成严谨的科学态度
三 重点和难点
教学重点: 重力的概念 重力与质量的关系 重力的方向
教学难点: 重力与质量的关系
四 学习者特征分析
由于学生思维的局限性,本节课学生可能猜想重力跟形状、体积、材料、密度、质量等因素有关,教学中不要急于否定,学生的猜想,只要言之有理就要表扬、肯定,最后根据公式可合并一些猜想的类型,还可以准备一块橡皮泥,让学生捏成大小、体积不同的任意形状,测重力,探究重力与体积的关系在重力方向的巧妙应用中,让学生自己想办法检验墙壁是否竖直或桌面是否水平,通过实践活动培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力。
五 学法设计
在学法上 由于学生思维的局限性,本节课学生可能猜想重力跟形状、体积、材料、密度、质量等因素有关,教学中不要急于否定,学生的猜想,只要言之有理就要表扬、肯定,最后根据公式可合并一些猜想的类型,还可以准备一块橡皮泥,让学生捏成大小、体积不同的任意形状,测重力,探究重力与体积的关系
在重力方向的巧妙应用中,让学生自己想办法检验墙壁是否竖直或桌面是否水平,通过实践活动培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力。
六 教学过程设计
1 创设情境,引入新课
师生共同演示“模拟引力”实验,通过观察、讨论、思考、相互交流感受,揭示万有引力的存在。
2 新课学习
(1)讲述杞人忧天的故事,激起学生求知的欲望,再结合一些客观实际──所有的物体在没有受到拉力或支持力的时候最终都将落回地面上来,揭示重力的存在
(2)探究重力的大小与那些因素有关
学生试着拿起书桌上现有的不同物体,感受不同物体重力的大小,并交流感受,发表观点,由有的物体会重些,而有的物体
会轻些的.事实提出猜想:重力可能与那些因素有关?并用实验验证猜想。根据构思分组动手实验探究,设计表格,记录实验数据。此前简单穿插弹簧测力计的使用方法。
实验结束后,听取学生的汇报,及时交流自己的看法和观点,给予适当的补充说明,做最后的汇总总结。学生依据实验数据绘制图象,整理分析概括,向同学汇报自己的成果,得出重力与质量的关系,并说出g值的物理意义
(3)重力的方向
根据自学感悟,自制重垂线,结合生活中的实例对重力的方向发表自己的看法。教师引导学生根据重垂线的实验,结合二力平衡条件,讲述重力的方向是竖直向下而不是垂直于物体表面向下。应用所学的知识检验墙壁是否竖直或桌面是否水平,既锻炼了学生应用物理知识解决实际问题的能力,又解决了本节课的一个重点。
(4)重心
看板画:滑雪运动员曲身滑雪。讨论、思考、发表观点,启发学生弯腰是为了降低重力的作用点───重心,增强稳定性。让学生动手找找手中的直尺、物理教科书的重心应该在什么地方?可以讨论,发表观点和猜想。通过动手做实验来验证猜想。得出质地均匀外形规则的物体重心在它的几何中心;对于形状不规则物体的重心,可以利用已学的二力平衡条件知识,确定重心的位置───悬挂法,
《重力》的教学设计14
【学习目标】
1.知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因。
2.初步认识力是物体间的相互作用,能分清受力物体和施力物体。
3.知道力的三要素,会用力的图示和示意图来表示力。
4.知道重力产生原因,理解重力的大小及方向,知道重心的概念。
5.初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围。
【学习重点】力的概念、重力产生原因
【知识回顾】
一、力
1.概念
(1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同。不接触的物体间也可以有力的作用,如重力、电磁力等。
(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向和作用点三个要素决定。力的作用效果是使物体产生形变或加速度。
2.力的图示和示意图
(1)力的图示:力的图示中,线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。
(2)力的示意图:力的示意图只能粗略表示力的作用点和方向,不能表示力的大小。
二、重力
1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小:G=mg。
3.g的特点
(1)在地球上同一地点g值是一个不变的'常数。
(2)g值随着纬度的增大而增大。
(3)g值随着高度的增大而减小。
4.方向:竖直向下。
5.重心
(1)相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布。
(2)位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。
三、四种基本相互作用
自然界中的四种基本相互作用是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用
《重力》的教学设计15
教学目标
过程与方法:
1、能够通过实验感受到物体重力的方向。
2、能够利用器物模拟出月球围绕地球转的原理。
科学知识:
1、认识地球上的万物都具有竖直向下的重力,物体重力是由于地球引力引起的。
2、初步体验到物体间存在着相互吸引的万有引力,天体的圆周运动可以产生离心力。
情感、态度与价值观:
1、愿意主动提供自己的想法,听取其他同学的看法和意见。
2、体会到任何科学认识都来源于科学实践,科学认识与生活是息息相关的。
3、感受科学活动和探究的乐趣,愿意像科学家牛顿那样大胆想象,热爱科学研究。
教学重点:
1.认识地球上的万物都具有垂直向下的重力,物体重力是由于地球引力引起的。
2.初步体验到物体间存在着相互吸引的万有引力,天体的圆周运动可以产生离心力而克服地球引力。
教学难点:
1.通过实验感受到物体重力的方向。
2.能够用水杯做模拟万有引力的实验。
教学具准备:
米尺,装大半杯水的一次性塑料水杯(杯口穿好绳),画重力方向记录图。
教学过程:
一、生活现象揭示物体都要落地
1、谈话:到地上、树叶飘落、杯子里的水打翻留向地面、书从桌子上掉下来、水龙头打开水流下来、球扔出去后掉下来)
2、雨点、树叶、杯子里的水、书、自来水、球,它们最终都会怎么样?(板书:落地)
二、感受物体重力的存在
1、(出示米尺并提起)谈话:如果老师松手,米尺会怎样?(演示)怎样让米尺不掉到地上呢?(用手抓)
2、下面我们就来做一个抓尺子的游戏。
出示游戏规则,边讲解边请学生上台演示。
(1)游戏由甲乙两个同学相互配合来完成;
(2)甲同学将右手抬起与腰齐平,张开右手虎口;
(3)乙同学提起米尺,将米尺的一半放于甲同学右手虎口中(注意米尺不能碰到甲同学的手);
(4)当乙同学放下米尺时,甲同学迅速捏紧右手虎口去抓米尺。
(5)完成两次游戏后,甲乙同学相互交换再做两次游戏。
(6)甲乙同学完成游戏后,将米尺交给另外两个同学玩。
注:(1)没有轮到游戏的同学请仔细观察,在抓住尺子的一瞬间,甲同学的右手会向哪个方向运动?
(2)甲同学在抓住尺子的一瞬间,你手里有什么感觉?
3、学生游戏,观察手的运动方向,体会手里的感觉。
4、游戏后交流。
(1)在抓住尺子的一瞬间,甲同学的右手会向哪个方向运动?
(2)在抓住尺子的一瞬间,你手里有什么感觉?
5、师生演示,加深感受重力存在。
(1)老师请一位同学上来抓老师手里的尺子,其他同学仔细观察在抓住尺子的一瞬间,甲同学的右手会向哪个方向运动?
(2)在抓住尺子的一瞬间,你手里有什么感觉?
(3)这股力来自哪里呢?
6、揭示:我们把物体由于地球吸引而受到的力,叫做重力。(板书:地球吸引→重力)
7、老师这里的一桶水受到重力吗?让我们一起来感受一下水桶受到的重力。
8、小组轮流提桶,并思考:提起水桶时,你手里有什么感觉?
9、指名说说:提起水桶时,你手里有什么感觉?如果你放手,水桶会怎样?
10、小结:不管是离开地面的物体,还是在地面上的物体,它们都会被地球吸引产生重力。
三、认识重力的方向
1、谈话:重力使物体向哪个方向落的呢?我们可以用箭头来表示重力的方向。(板画↓)
2、出示尺子下落和提起水桶的图。
(1)谈话:下落的尺子和地面上的水桶,受到的重力方向是怎样的呢?请同学们用箭头画出它们受到的重力的方向。
(2)学生画重力方向。
(3)画后交流。
A.指名学生在实物投影仪展示画的重力方向。教师及时记录学生画的情况。
B.物体受到的重力的方向是怎样的呢?(板书:向下)
(4)小结:不管是离开地面的`物体,还是地面上的物体,它们受到的重力方向都是向下的。
3、出示平地上和山坡上的树图。
(1)谈话:生长在平地上和山坡上的树,受到的重力方向是怎样的呢?请同学们用箭头画出平地上和山坡上的树受到的重力的方向。
(2)学生画重力方向。
(3)画后交流。
A.指名学生在实物投影仪展示画的重力方向。教师及时记录学生画的情况。
B.物体受到的重力的方向是怎样的呢?
C.如有学生在斜坡上重力方向画错,教师用直尺和橡皮做演示。方法:将橡皮放在直尺上,迅速抽掉直尺,让学生观察橡皮下落的方向。
(4)小结:不管是平面上的物体,还是斜面上的物体,它们受到的重力方向也都是向下的。
4、出示地球图。
(1)谈话:地球表面的这些物体(房子、人、飞机、月球),它们都受到重力了吗?(如果学生说不出,教师提示:这些物体会往外掉吗?)它们受到的重力方向又是怎样的呢?
(2)学生画重力方向。
(3)画后交流。
A.指名学生在实物投影仪展示画的重力方向。教师及时记录学生画的情况。
B.物体受到的重力的方向是怎样的呢?(指向地心)
(4)小结:地球表面的任何物体,都具有重力。重力的方向都是指向地心的。我们把这个都指向地心的重力方向叫做竖直向下。(板书:竖直 ↓)
5、出示下雨、树叶飘落、水打翻、书掉下来、水龙头滴水、扔球图,让学生画画这些运动的物体受到重力的图。
(1)谈话:掉落的雨点、飘落的树叶、掉落的书本、流下来的自来水、扔出去的小球,它们受到的重力方向是怎样的呢?请同学们画一画。
(2)学生画重力方向。
(3)画后交流。
A.指名学生在实物投影仪展示画的重力方向。教师及时记录学生画的情况。
B.物体受到的重力的方向是怎样的呢?
C.为什么这些物体都会落向地面?你能作出怎样的解释呢?
四、解释牛顿的第一个问题
1、谈话:苹果熟了落向地面,跟雨点从天上落到地上、树叶从树上飘落下来一样,非常平常。大科学家牛顿看到了苹果落地会想些什么呢?你知道牛顿和苹果落地的故事吗?
2、边介绍边出示牛顿与苹果落地的故事(出示到第一个问题)。
3、牛顿在300多年前提出的问题,通过今天的学习,你能作出怎样的解释呢?(板书:苹果为什么会落地)
4、牛顿是怎么解释的呢?(出示牛顿的第一个解释:是某种看不见的力把苹果拉向地面,这种力使其他东西掉下来时,也都落向地面,这个力来自地球。它使地球上的万物都具有垂直向下的重力。)
5、小结:牛顿说的“垂直向下”和我们说的“竖直向下”是一样的意思。同学们的解释和大科学家牛顿的解释基本是相同的,真了不起。生活中我们只要对一些现象加以注意并思考,也能像牛顿一样有伟大的发现。
五、课堂总结
任何科学认识都来源于科学实践,科学认识与生活是息息相关的,科学实践是充满乐趣的,愿你们能像科学家牛顿那样大胆想象,热爱科学研究。相信你也能像牛顿一样有伟大的发现!
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