重力的基本相互作用教案
重力的基本相互作用教案
一、教學目標
(一)知識與技能
1.了解重力及重力產生的原因。
2.了解重力的方向以及重垂線的應用。
3.了解重力的大小與質量的關系。
(二)過程與方法
1.經歷探究重力大小跟什么因素有關的實驗過程，會根據圖像分析處理實驗結果。能正確書寫重力大小與物體質量的關系式，并能進行簡單計算。
2.經歷探究重力的方向是豎直向下的過程，能夠運用這個規律解決實際生活中的一些問題。
(三)情感態度與價值觀
1.培養學生樂于探究自然現象，物理規律的興趣，提高學生探究問題的意識和能力。
2.在科學探究中培養學生的交流意識與團隊協作精神。
二、教學重難點
人類生活在地球上，時時刻刻都受到重力作用，重力是與人類生活密切相關的一種力。重力知識對壓力、支持力、浮力等知識的學習非常重要。本節重點是重力的概念、探究重力的大小與質量的關系及重力方向總是豎直向下的。探究重力的大小與質量的關系涉及質量和重力的測量、實驗數據的收集、分析論證等多個探究環節，是本節課的難點。
三、教學策略
重力與日常生活聯系緊密，學生體驗非常豐富，所以在教學過程中將生活和自然界中的一些與重力有關的物理現象聯系起來，讓學生進一步感受到物理就在我們的身邊，物理不僅有趣，而且非常有用，從而激發學生的求知欲望，培養學生的學習興趣。
科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。通過探究“重力大小和質量的關系”的過程，引導學生提出問題，培養學生善于發問、質疑的良好習慣，鼓勵學生制訂簡單的科學探究計劃，培養學生處理信息的能力，體驗科學探究的樂趣，領悟科學探究的思想和精神，為學生的終身學習建立基礎。教學過程中通過多媒體技術優化課堂教學，提高教學效率。
四、教學資源準備
多媒體課件、重物、重垂線、彈簧測力計、多個鉤碼、細線、小重物。
五、教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
（5分鐘）
視頻：觀看奔騰的黃河、傾瀉而下的瀑布、空投的救災物資、體育比賽擲鐵餅等與重力有關的畫面。
思考：視頻和實驗中物體的運動狀態是否發生改變？這些物體是否受到力的作用？
學生實驗：讓橡皮從高處由靜止落下，再把它豎直向上、沿水平方向、向任意方向拋出，觀察并描述橡皮的運動情況。
通過觀察實際現象創設情境加深學生對重物下落原因的認識，激發學生興趣，引發求知欲。
新課教學
（30分鐘）
一、重力
思考：視頻和實驗中物體的運動有什么共同之處呢？產生這些現象的原因是什么呢？
思考：重力的施力物體是誰？上升的直升機、煙囪里冒出的煙、放飛的風箏都是向上運動。它們是否受重力的作用？地球附近有沒有不受到重力作用的物體？如果沒有重力，可能會出現怎樣的場景？
引導學生分析視頻和實驗中物體最終都落回了地面，與這些物體有著共同聯系的物體是地球，這些物體都受到地球的吸引力，這個力叫做重力。
學生分析歸納出地球表面附近的一切物體都受到重力。
通過地面附近上升的物體也受到重力，強化地球表面附近的一切物體都受到重力的認識。
二、重力的大小
力的大小、方向、作用點是力的三要素，現在我們就來研究重力的三要素。
體驗：讓學生手拿質量不同的鉤碼，體驗重力大小和什么因素有關？請提出猜想。思考如何設計實驗驗證自己的猜想？如何測量重力大小？
提醒注意觀察根據測量數據做出的重力與質量關系的圖像是一條過原點的直線。聯系數學知識分析，過原點的直線說明坐標軸上的兩個量是正比例函數，兩個量成正比。
寫出重力大小與物體質量的關系式，給出例題。
學生交流用彈簧測力計來測量重力的方法：將被測物體掛在彈簧測力計下方，物體靜止時，彈簧測力計的示數即為被測物體的重力。然后學生分組實驗，記錄數據，畫出圖像。
在此基礎上分析計算得出實驗結果說明物體所受的重力跟它的質量成正比。重力與對應質量的比值基本上是一個不變的值，這個比值大約是9．8 N／kg。
讓學生經歷探究重力大小跟什么因素有關的實驗過程，會根據圖像分析處理實驗結果。能正確書寫重力大小與物體質量的關系式，并能進行簡單計算。
三、重力的方向
活動：(1)觀察拿在手中的小球自由下落的方向。
(2)用一根線把物體懸掛起來，觀察靜止時線的方向。
演示：(1)重垂線與水平桌面的方向是否垂直？
(2)重垂線與斜面的方向是否垂直？
歸納：重垂線的方向與水平面垂直，與斜面不垂直。重力的方向總是豎直向下的，不能說垂直向下。
思考：利用重垂線檢查我們教室的墻壁是否豎直，窗臺及課桌面是否水平。說說你們檢查的結果和根據。
思考：我們站在地面上，腳朝下，由于重力的作用可以站得很穩，但地球是圓形的，在我們“腳下”的人，好像腳是朝上的，他們也能站得穩，為什么呢？
學生觀察得出：小球受重力自由下落時的方向及懸掛的物體受重力作用使懸線下垂的方向便是重力的方向，這一方向是豎直向下的，所以重力的方向是豎直向下的。
學生領悟到：如果重垂線和墻壁是平行的，說明墻壁豎直，如果重垂線和桌面及窗臺是垂直的，則說明桌面和窗臺是水平的。
通過分析讓學生說出：地球上不同地方的人或物受到的重力的方向對于他們所處的位置來說都是豎直向下的。因為地球是球形，所以地球上不同位置上的“下”實際都指向了地球的中心，因此我們所說的豎直向下的“下”指的是指向“地心”。指向地心的方向叫“向下”，背離地心的方向就應該叫做“向上”。
這一部分的教學，充分體現了學生為主體的教學理念，遵循了由易到難，層層深入的方法。重垂線、水平儀是重力方向的重要應用，對它們的學習，也體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本理念。
四、重心
思考：粉筆盒里有許多粉筆頭，取出其中一個，這個粉筆頭受不受重力的作用？換另一粉筆頭，它受不受重力的作用？里面的每個粉筆頭都受重力的作用，整個粉筆盒受到的重力可以看成是集中在一點。
如何確定物體的重心呢？
一般材料均勻、外形規則的物體的重心，就是這一物體的幾何中心。粗細均勻的木棒的重心在木棒的中點，均勻圓木球的重心在它的球心。
引導學生分析：地球吸引物體的每一部分，但是，物體受到的重力可以看成是集中在一點，這個點叫做物體的重心，重力的作用點在重心處。
重心這個內容比較抽象，這樣處理形象生動，學生易于接受。
五、重力的由來
活動：請同學們用一根細線拴住自己的橡皮按課本所示的圖做實驗，說說你的感受。
講述：我們知道月亮在不停地繞著地球旋轉。就像橡皮繞著你的手旋轉一樣，也是因為地球上有力在牽著月球。宇宙間的一切物體間都存在相互吸引力，這就是萬有引力。地面附近的物體受到的重力就是由于受到地球的吸引而產生的。
學生說出：橡皮做圓周運動時需要用力拉著，否則就會被甩掉。
讓學生通過實驗感受橡皮不會飛走是因為受到“引力”作用，拉進了學生跟所學知識的距離。
課堂小結
（5分鐘）
通過今天的學習，同學們有哪些收獲？在實驗探究中又存在哪些問題？還有什么想探究的問題？
學生可以個別回答，或相互交流，在交流的基礎上進行學習小結。
促進知識的鞏固掌握。提升學生的交流表達能力。
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