重力基本相互作用教案2篇

重力基本相互作用教案二

本章設(shè)計(jì)

本章講述的是關(guān)于“力”的基礎(chǔ)知識(shí)，是學(xué)習(xí)靜力學(xué)的基礎(chǔ)和準(zhǔn)備.內(nèi)容包括重力、彈力、摩擦力、力的合成、力的分解.本章內(nèi)容與初中學(xué)過的有關(guān)力學(xué)知識(shí)聯(lián)系密切，是初中知識(shí)的擴(kuò)展和深化，是今后學(xué)好其他力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ).

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，是初步熟悉對一個(gè)物體的受力分析，會(huì)畫出正確的受力圖.

本章具有預(yù)備性，不論在知識(shí)上和運(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，它們對豎直懸繩的拉力或?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，企圖學(xué)生能夠處理比較難的有關(guān)問題，可以說是“拔苗助長”，是不可能的.

關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，教材中雖然提到“阻礙相對滑動(dòng)”“跟物體的相對運(yùn)動(dòng)的方向相反”，但舉例只限于受滑動(dòng)摩擦力的物體相對于另一靜止物體(相對地面靜止)的情形.一開始不宜涉及兩物體都相對于地面運(yùn)動(dòng)的情形.關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的大小計(jì)算，介紹動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)該因數(shù)無單位，與相互接觸的兩個(gè)物體的組成材料及接觸面的光滑程度有關(guān)，而與其他因素?zé)o關(guān)，動(dòng)摩擦因數(shù)一般情況下小于1.

靜摩擦力是個(gè)難點(diǎn)，更要注意要求適當(dāng).關(guān)于靜摩擦力的方向，只限于容易判斷相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向的情形.關(guān)于靜摩擦力的大小，只限于可應(yīng)用二力平衡求解的簡單情形.這里不宜涉及靜摩擦力是阻力還是動(dòng)力的問題.

力的分解也是本節(jié)課的難點(diǎn)，首先，在沒有條件限制下，一個(gè)合力的分力有無數(shù)組解;其次是如何確定條件來對力進(jìn)行分解.這里有兩種方法：一是根據(jù)力的實(shí)際效果確定兩個(gè)分力的方向從而確定兩個(gè)分力;另一種是正交分解的方法.前一種是從力的實(shí)質(zhì)上對力進(jìn)行分解，后一種方法卻更簡單，更能解決較復(fù)雜的問題.

本章共5節(jié)課，建議安排8課時(shí)，各課時(shí)安排建議如下：

1重力基本相互作用

整體設(shè)計(jì)

力學(xué)知識(shí)是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，本節(jié)課對于建立清晰的力概念以及力的運(yùn)算起著至關(guān)重要的作用.本節(jié)主要包括：力的概念、力的矢量性及力的圖示、重力、四種基本相互作用.

1.力的概念：物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化及物體發(fā)生形變是有原因的，是由于其他物體和該物體發(fā)生了相互作用，這種作用稱為力.認(rèn)識(shí)力、研究力，都要從力的作用效果入手.力離不開物體，每一個(gè)力都對應(yīng)著一個(gè)受力物體和一個(gè)施力物體，僅有受力物體和僅有施力物體的力是不存在的，力的作用是相互的.

2.力的矢量性及力的圖示：影響力的作用效果的因素不僅有力的大小，還有力的方向及作用點(diǎn)，所以力是矢量，將力的大小、方向、作用點(diǎn)稱為力的三要素，今后分析研究一個(gè)力,不僅要明確它的產(chǎn)生條件，還要明確力的三要素，描述、表示力也要抓住這三條，所以在力的圖示中為了讓線段的長度表示力的大小必須先規(guī)定標(biāo)度，為了表示方向必畫箭頭.

3.重力：重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，重力的施力物體是地球，要明確重力的普遍性，地面附近的一切物體不管處于靜止還是各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不管是否受到其他力的作用，它總是受到重力，而且重力的方向總是豎直向下，其大小G＝mg，由于地球不同位置g不相同，所以同一物體在地球不同位置所受重力并不總是相同.

關(guān)于重力的測量，要明確測力計(jì)的讀數(shù)，并不是測量了重力本身，而是根據(jù)處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體對水平支持物的壓力或?qū)ωQ直懸繩的拉力的大小等于物體所受的重力來測量的.

4.四種基本相互作用

引力相互作用、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用，讓中學(xué)生了解這四種作用，同時(shí)用來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理、探索物理問題的興趣.

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學(xué)習(xí)作鋪墊，是本節(jié)核心.

教學(xué)難點(diǎn)

不規(guī)則物體重心的確定，以及四種基本相互作用的理解是本節(jié)課的難點(diǎn)內(nèi)容.

課時(shí)安排

2課時(shí)

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；用力的圖示表達(dá)力的三要素.

2.了解重力的產(chǎn)生；理解重力的三要素.

3.能測量重力的大小，確定重力的方向.

4.能解釋穩(wěn)定等與重力相關(guān)的現(xiàn)象，并能應(yīng)用.

過程與方法

1.通過設(shè)問、討論、交流等方法引導(dǎo)學(xué)生建立重力的概念.

2.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)的作用.

3.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)生對比分析和交流合作的能力.

情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.通過力的分解，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅.

2.通過合作找出不規(guī)則物體的重心，逐步養(yǎng)成將自己的見解與他人分享的團(tuán)隊(duì)精神.

課前準(zhǔn)備

磁鐵、小鐵塊、細(xì)線；彈簧秤、鉤碼（學(xué)生用，2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)的力的圖示的投影片或?qū)嵨锿队皥D.

教學(xué)過程

導(dǎo)入新課

設(shè)問導(dǎo)入

1.你覺得力是什么?請舉例說明理由.

2.力的作用效果有哪些?舉例說明.

情景導(dǎo)入

（課件展示）播放“蘋果落地、投擲標(biāo)槍、噴泉、飄落的雪花”等錄像資料.

圖3-1-1

引導(dǎo)學(xué)生觀察討論，找出共同點(diǎn).

探討結(jié)論：這些物體都最終落向地面，是因?yàn)槭艿降厍蛞Φ淖饔?

本節(jié)課就來學(xué)習(xí)力和重力，以及四種基本相互作用.

推進(jìn)新課

一、力和力的圖示

1.力

盡量多設(shè)置幾個(gè)典型的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過感知得出力的概念.

演示實(shí)驗(yàn)1：用細(xì)線豎直向上拉動(dòng)放在桌上的鉤碼.

引導(dǎo)答出：細(xì)線對鉤碼施加了力.

演示實(shí)驗(yàn)2：磁鐵吸引鐵塊

引導(dǎo)答出：磁鐵對鐵塊施加了作用力.

【合作交流】再舉出物體對物體的作用力的實(shí)例，要求說出哪個(gè)物體對哪個(gè)物體施加了力的作用.

（對學(xué)生舉出的目前不好說明的實(shí)例，不必過多分析，可指明以后會(huì)涉及）

結(jié)論：力是一物體對另一物體的作用.（板書）

說明:這里指出了力的物質(zhì)性，沒有脫離物體而存在的力，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，其施力物體是地球）

問題:力是有大小的，力的大小用什么來測量？在國際單位制中，力的單位是什么？符號(hào)是什么？（學(xué)生初中已經(jīng)學(xué)過以上問題，估計(jì)不難答出，可根據(jù)具體情況處理）

僅說一個(gè)力多大（是多少牛），能不能完整地表達(dá)這個(gè)力？

教師可以根據(jù)實(shí)例和學(xué)生交流討論.

討論結(jié)果：僅說一個(gè)力多大（是多少牛），不能完整地表達(dá)這個(gè)力，因?yàn)榱κ鞘噶浚τ腥兀捍笮?、方向和作用點(diǎn).要把三要素都表達(dá)出來才算完整地表達(dá).

2.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：

（1）線斷的長短表示力的大小；

（2）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)表示）.

例1（教師做）：卡車對拖車的牽引力F的大小是2000N，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1cm長的線段表示500N的力.

從力F的作用點(diǎn)O向右畫一線段四倍于標(biāo)度（4cm），然后畫上箭頭（圖3-1-2）：

例2（學(xué)生做）：作出下列力的圖示是：（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250N的重力.

②用細(xì)線拴一個(gè)物體，并用400N的力豎直上提物體.

③水平向左踢足球，用力大小為1000N.

參考答案：

說明：①選不同標(biāo)度（單位），力的圖示線段的長短可不同；

②標(biāo)度的選取要有利于作圖方便.

提示：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.

二、重力

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.

【合作探究】同桌合作，一起找出自己周圍有關(guān)重力現(xiàn)象的例子，同桌指出施力物體和受力物體.

特別強(qiáng)調(diào)：重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力并不是地球?qū)ξ矬w的吸引力，而是引力的一個(gè)分力.

2.重力的三要素

A.大小

桌面上有一個(gè)彈簧秤，天平一套，請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?，測出物理課本（或其他物品）所受重力的大小，并指出你的依據(jù).

學(xué)生討論分析并說出自己的依據(jù).

歸納總結(jié)：可以利用二力平衡，用彈簧秤稱量;一般情況下，也可以利用G=mg求解，要用到天平.兩種方法的原理不同，但最終都能求出物體所受的重力.

知識(shí)拓展：地球的不同地方，重力加速度g不同，物體的地理位置對于以上兩種求重力的方法有沒有影響呢？（教師可以不給出答案，由學(xué)生合作交流討論完成.或者作為課外實(shí)驗(yàn)探究的課題，培養(yǎng)學(xué)生合作、探究的科學(xué)求知態(tài)度）

B.方向

問題設(shè)置：任何一個(gè)力都有方向，你知道重力的方向嗎？請用實(shí)例說明你的依據(jù).

學(xué)生交流討論，教師適時(shí)投影展示有關(guān)現(xiàn)象（雨線、垂柳、鉛垂線……）.

歸納總結(jié)：重力的方向是豎直向下的.

說一說：生活中哪些現(xiàn)象和應(yīng)用方面涉及重力豎直向下的知識(shí)?

C.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集點(diǎn).

思考：請你指出下列物體的重心：充足氣的籃球、方磚、石塊.

做一做：指出怎么找重心（畫圖、操作、說明）：

學(xué)生自己選擇被測對象，分別找出物體的重心.參考教材52頁“做一做”，找出不規(guī)則物體的重心.

教師演示：木圓環(huán)，直角三角尺的重心.

圖3-1-6 圖3-1-7

具體過程：先用懸掛法確定重心之后，在板上固定一條細(xì)線ab，讓ab穿過重心c點(diǎn)，再在其重心c處拴上細(xì)繩提拉，驗(yàn)證薄板可以水平平衡.如圖3-1-6、3-1-7所示.

歸納：物體的重心可在物體之上，也可在物體之外.

結(jié)論：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.

例3一個(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

先讓學(xué)生自己回答，估計(jì)很多學(xué)生會(huì)選擇A；教師提示開始和最終重心的位置，學(xué)生很快就能得出正確答案.借機(jī)引導(dǎo)學(xué)生思考問題要全面.

參考答案：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.

課堂訓(xùn)練

1.關(guān)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.同一物體在地球上不論怎么運(yùn)動(dòng)都受到重力的作用

D.重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的

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(gè)效果：一個(gè)效果是吸引力的一部分使物體繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)；另一個(gè)效果及另一部分力才是重力，也就是說重力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(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，也與物體是否受到其他力的作用無關(guān).

答案：CD

2.用重心的知識(shí)解釋為什么現(xiàn)在優(yōu)秀跳高運(yùn)動(dòng)員都采用“背越式”技術(shù).

解答：運(yùn)動(dòng)員跳高時(shí)，重心升得越高，需要的能量就越大.采用跨越式、滾式、剪式三種姿勢時(shí)的重心肯定要高過橫桿，而采用背越式時(shí)的重心，就不一定高過橫桿，甚至比橫桿還低，這樣有利于運(yùn)動(dòng)員提高成績.

三、四種基本相互作用

圖3-1-8

（播放宇宙中的星系運(yùn)動(dòng)錄像）

閱讀教材后總結(jié)：是萬有引力的作用把宇宙中的恒星和行星聚集在一起，組成了太陽系、銀河系和其他星系.力的相互作用遍布我們周圍的一切物體.除此之外還有電荷間的相互作用、磁體間的相互作用，我們把這種力稱為電磁相互作用.