§3.1重力基本相互作用——教学设计 、教学设计思想 本节课属于物理概念课,除四种基本相互作用外,其余知识初中基本已经学过。但本节 课不是初中的一个简单的复习,而是高中和初中力学的重要衔接,起承上启下的作用。 本节课首先从生活实际出发,通过分析物体运动状态的改变及形变的原因,说明力是物 体间的相互作用的一种表现,并且复习力的图示。通过此段的教学,可以激活学生初中力学 基本知识。 重力是一种普遍存在的力,对于它的学习和描述,一方面能训练学生从常见的、普遍的 物理现象中进行归纳总结,找出共同特性,另一方面可以为以后学习弹力、摩擦力、万有引 力等力提供认知的模板,即从大小、方向、作用点、作用效果、产生原因等方面认识力。在 物体重心的确定上,设计让学生进行探究性活动,确定不同形状的物体的重心位置,并且和 数学上的重心作比较,深入理解重心的含义。 四种基本相互作用的介绍,可以拓展学生的思维空间,开阔学生的视野,教学中可以对 学生进行指导性阅读,并且布置探究性作业,课下收集有关四种基本相互作用的知识。 二、教学目标 1知识与技能: (1)了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或物体运 动状态发生改变。能分析施力物体和受力物体。 (2)知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图 (3)知道重力产生的原因及其定义,理解重力的大小以及测量和方向,知道重心的概念 (4)初步了解四种基本相互作用的特点和作用范围。 2过程与方法: 通过观察和亲身感受,概括出重力的产生、方向、大小的特点,培养学生归纳总结知识的能 力 3情感、态度与价值观: (1)通过“重心”概念的引入渗透“等效代替”的思想。 (2)通过对四种基本相互作用的介绍,激发学生努力学习,以后投身到新领域的探索中去 三、教学重点和难点 重点: 1力的概念的建立过程,学生对与力的概念存在一些模糊的概念,为了让学生对力有更 清晰的认识,因此教学中应重点讲解力的概念的建立过程。 2.重力的三要素的分析过程。因为重力三要素的分析研究方法能为其他学习作铺垫,所 以应是本节的另外一个核心内容。 难点:不规则物体的重心的确定,对于不规则物体的重心的确定学生不容易接受,而且 也不容易想到,所以在教学中用实际操作突破难点。 四、教学资源:教材、多媒体课件、尺子、橡皮筋、弹簧测力计、不规则薄板 五、教学流程图 知识结构 教学活动设计 情境引入:现象分析 课堂反馈:课堂练习、展示交流
1 §3.1 重力 基本相互作用——教学设计 一、教学设计思想： 本节课属于物理概念课，除四种基本相互作用外，其余知识初中基本已经学过。但本节 课不是初中的一个简单的复习，而是高中和初中力学的重要衔接，起承上启下的作用。 本节课首先从生活实际出发，通过分析物体运动状态的改变及形变的原因，说明力是物 体间的相互作用的一种表现，并且复习力的图示。通过此段的教学，可以激活学生初中力学 基本知识。 重力是一种普遍存在的力，对于它的学习和描述，一方面能训练学生从常见的、普遍的 物理现象中进行归纳总结，找出共同特性，另一方面可以为以后学习弹力、摩擦力、万有引 力等力提供认知的模板，即从大小、方向、作用点、作用效果、产生原因等方面认识力。在 物体重心的确定上，设计让学生进行探究性活动，确定不同形状的物体的重心位置，并且和 数学上的重心作比较，深入理解重心的含义。 四种基本相互作用的介绍，可以拓展学生的思维空间，开阔学生的视野，教学中可以对 学生进行指导性阅读，并且布置探究性作业，课下收集有关四种基本相互作用的知识。 二、教学目标 1.知识与技能： （1）了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或物体运 动状态发生改变。能分析施力物体和受力物体。 （2）知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图。 （3）知道重力产生的原因及其定义，理解重力的大小以及测量和方向，知道重心的概念。 （4）初步了解四种基本相互作用的特点和作用范围。 2.过程与方法： 通过观察和亲身感受，概括出重力的产生、方向、大小的特点，培养学生归纳总结知识的能 力。 3.情感、态度与价值观： （1）通过“重心”概念的引入渗透“等效代替”的思想。 （2）通过对四种基本相互作用的介绍，激发学生努力学习，以后投身到新领域的探索中去。 三、教学重点和难点 重点：: 1.力的概念的建立过程，学生对与力的概念存在一些模糊的概念，为了让学生对力有更 清晰的认识，因此教学中应重点讲解力的概念的建立过程。 2.重力的三要素的分析过程。因为重力三要素的分析研究方法能为其他学习作铺垫，所 以应是本节的另外一个核心内容。 难点：不规则物体的重心的确定，对于不规则物体的重心的确定学生不容易接受，而且 也不容易想到，所以在教学中用实际操作突破难点。 四、教学资源：教材、多媒体课件、尺子、橡皮筋、弹簧测力计、不规则薄板 五、教学流程图： 知识结构 教学活动设计 力 情境引入：现象分析 师生总结：概念得出 课堂反馈：课堂练习、展示交流
合作探究:重力的三要素:重力的大小、方向、作用 重力 小组交流、合作讨论 课堂反馈:课堂练习、展示交流 四种基本相互作用 指导学生阅读教材 是出问题,学生讨 六、教学过程 生归纳概括 【导入新课】 【展示】足球场上的射门过程,以足球为研究对象 【讨论】足球在运动员的作用下,发生了什么变化? 【演示】一把尺子压弯、橡皮筋拉长等 【讨论】尺子、橡皮筋等发生了什么变化? 【结论】运动状态的变化和形变描述 【提问】什么原因使物体的运动状态发生了变化、使物体的发生形变呢? 【知识点归纳】 力:1.定义:物体与物体之间的相互作用 2.测量:弹簧测力计 3.单位:牛(N) 【强调】力的产生和存在离不开物质。一个物体受到力的作用另一个物体施加力的作用。 只要有力产生就一定存在着施力物体和受力物体。 【提问】手“推”桌子;手“捏”乒乓球;脚“跺”地:几种实例中哪个是施力物体哪 个是受力物体? 【演示】用不同的大小的力拉橡皮筋 【结论】大小不一样,作用效果不一样 【演示】相同大小不同方的力分别作用在同一运动物体上。 【结论】方向不一样作用效果不一样 【展示】一平衡杆,同一力作用在不同的位置 【结论】作用点不一样,作用效果不一样 【归纳】 4力的三要素:大小、方向、作用点 5.力的图示:用带箭头的线段表示力的方法。线段是按一定比例(标度)画出的 长短表示力的大小,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 6.力的示意图:只画出力的方向和作用点 【例1】如图所示,一个物体A受到一个大小为10N的拉力 作用,该拉力方向与水平方向成30度角斜向上,画出力的 图示 【展示学生作业】学生互评作业 【例2】下列说法中正确的是() A甲用力把乙推倒而自己并未到下,说明只是甲对乙施加了推理,而乙对甲没有施加力 B甲对以施加了力的作用,甲是施力物体同时也是受力物体 C带正电的甲球吸引带负电的一球,那乙球也同时吸引乙球 D力不能离开物体而单独存在
2 六、教学过程 【导入新课】 【展示】足球场上的射门过程，以足球为研究对象 【讨论】足球在运动员的作用下，发生了什么变化？ 【演示】一把尺子压弯、橡皮筋拉长等 【讨论】尺子、橡皮筋等发生了什么变化？ 【结论】运动状态的变化和形变描述 【提问】什么原因使物体的运动状态发生了变化、使物体的发生形变呢？ 【知识点归纳】 一、力：1.定义：物体与物体之间的相互作用 2.测量：弹簧测力计 3.单位： 牛（N） 【强调】力的产生和存在离不开物质。一个物体受到力的作用另一个物体施加力的作用。 只要有力产生就一定存在着施力物体和受力物体。 【提问】手“推”桌子；手“捏”乒乓球； 脚“跺”地；几种实例中哪个是施力物体哪 个是受力物体？ 【演示】用不同的大小的力拉橡皮筋. 【结论】大小不一样，作用效果不一样 【演示】相同大小不同方的力分别作用在同一运动物体上。 【结论】方向不一样作用效果不一样 【展示】一平衡杆，同一力作用在不同的位置 【结论】作用点不一样，作用效果不一样 【归纳】 4.力的三要素：大小、方向、作用点 5. 力的图示：用带箭头的线段表示力的方法。线段是按一定比例（标度）画出的， 长短表示力的大小，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。 6.力的示意图：只画出力的方向和作用点 【例 1】如图所示，一个物体 A 受到一个大小为 10N 的拉力 作用，该拉力方向与水平方向成 30 度角斜向上，画出力的 图示。 【展示学生作业】学生互评作业。 【例 2】下列说法中正确的是（ ） A 甲用力把乙推倒而自己并未到下，说明只是甲对乙施加了推理，而乙对甲没有施加力。 B 甲对以施加了力的作用，甲是施力物体同时也是受力物体。 C 带正电的甲球吸引带负电的一球，那乙球也同时吸引乙球。 D 力不能离开物体而单独存在。 30° 重力 四种基本相互作用 合作探究：重力的三要素：重力的大小、方向、作用 点 小组交流、合作讨论 课堂反馈：课堂练习、展示交流 指导学生阅读教材 师生归纳概括 提出问题，学生讨论
二.重力 【合作探究】重力的三要素 1.大小 ①测量方法:可以用弹簧测力计直接测出,其大小等于物体静止时对水平面的压力或对竖直 悬绳的拉力。 ②大小:G=ng其中:g为当地的重力加速度,察看课本46页“一些地方的重力加速度标准 值”,结论,从赤道带两极重力加速度逐渐减小。 【思考】在上海称10N的棉花,到赤道上称得仍为10N,试问棉花是受潮了,还是变干了? 先后变化了多少千克? 2方向 【提问】任何一个力都有方向你知道重力的方向吗?请用实例说明你的依据。 【展示】雨线、垂柳、铅垂线 【小组交流,合作讨论】生活中那些现象和应用方面涉及重力竖直向下的知识? 【归纳总结】重力的方向总是竖直向下 3.作用点 【讲述】重心:一个物体的各部分都要受到重力作用,从效果上看,我们可以认为各部分受 到的重力作用集中于一点,这一点就叫做物体的重心。 【强调】我们就用作用于重心的一个重力,等效地代替了实际作用于物体无数个点上的无数 个微小重力,这种方法叫等效代替。等效代替是物理学中常用的一种方法,以后还会用到。 【演示】通俗点讲,重心就是重力的作用点。拿一根细棍,让学生讨论说出该棍受到的重力 集中于哪一个点? 【操作】利用线悬吊细棍使细棍保持水平,让学生分析出棍受到两个力:重力和线的拉 力。重力和拉力一定作用在同一条直线上,大小相等方向相反,从而得出,悬点就是力的作 用点,细棍各个部分受的重力可以集中看成作用于这一点,这就是重心 【合作探究】(1)找出不规则薄板的重心。 (2)找出环状物体、空心球状物体、三角形框架等物体的重心。 小组讨论,设计实验方案,进行探究性实验,并且总结物体重心的确定方法 问题:重心是否一定在物体上? 【归纳总结】 1.质量分布均匀、形状规则的物体,重心在物体的几何中心 2.质量分布不均匀的物体,重心位置除跟物体形状有关外,还跟物体的质量分布有关, 重心偏向于质量分布大的那一端。 3.重心不一定在物体上 【例3】关于重心,下列说法正确的是:( A重心就是物体最重的一点。 B重心就是物体的几何中心 C直铁丝弯曲后,重心便不在中心,但一定在铁丝上 D重心是物体个部分所受重力的合力的作用点
3 二.重力 【合作探究】重力的三要素 1.大小： ①测量方法：可以用弹簧测力计直接测出，其大小等于物体静止时对水平面的压力或对竖直 悬绳的拉力。 ②大小：G=mg 其中：g 为当地的重力加速度，察看课本 46 页“一些地方的重力加速度标准 值”，结论，从赤道带两极重力加速度逐渐减小。 【思考】在上海称 105 N 的棉花，到赤道上称得仍为 105 N，试问棉花是受潮了，还是变干了？ 先后变化了多少千克？ 2.方向 【提问】任何一个力都有方向你知道重力的方向吗?请用实例说明你的依据。 【展示】雨线、垂柳、铅垂线 【小组交流,合作讨论】生活中那些现象和应用方面涉及重力竖直向下的知识？ 【归纳总结】重力的方向总是竖直向下 3.作用点 【讲述】重心：一个物体的各部分都要受到重力作用，从效果上看，我们可以认为各部分受 到的重力作用集中于一点，这一点就叫做物体的重心。 【强调】我们就用作用于重心的一个重力，等效地代替 ．．．．．了实际作用于物体无数个点上的无数 个微小重力，这种方法叫等效代替。等效代替是物理学中常用的一种方法，以后还会用到。 【演示】通俗点讲，重心就是重力的作用点。拿一根细棍，让学生讨论说出该棍受到的重力 集中于哪一个点？ 【操作】利用线悬吊细棍使细棍保持水平，让学生分析出棍受到两个力：重力和线的拉 力。重力和拉力一定作用在同一条直线上，大小相等方向相反，从而得出，悬点就是力的作 用点，细棍各个部分受的重力可以集中看成作用于这一点，这就是重心。 【合作探究】(1)找出不规则薄板的重心。 (2)找出环状物体、空心球状物体、三角形框架等物体的重心。 小组讨论，设计实验方案，进行探究性实验，并且总结物体重心的确定方法。 问题：重心是否一定在物体上？ 【归纳总结】 1.质量分布均匀、形状规则的物体，重心在物体的几何中心. 2. 质量分布不均匀的物体，重心位置除跟物体形状有关外，还跟物体的质量分布有关， 重心偏向于质量分布大的那一端。 3.重心不一定在物体上。 【例 3】关于重心，下列说法正确的是：（ ） A 重心就是物体最重的一点。 B 重心就是物体的几何中心 C 直铁丝弯曲后，重心便不在中心，但一定在铁丝上 D 重心是物体个部分所受重力的合力的作用点
【例4】如图所示,以饮料杯装满水,杯的底部有一小孔,在水从小孔不断流出的过程中 杯连同杯中的水的重心将() A一直下降B一直上升C先升后降D先降后升 三、四种基本相互作用 1.万有引力:存在与一切物体之间,强度随距离增大而减弱: 2.电磁相互作用:存在与电荷间和磁极间,其本质是相同的,强度随距离增大而减弱 电磁力随距离的变化规律与万有引力相似 【思考与讨论】 质子带正电,但质子(与中子一起)却能聚在一起构成原子核。根据你的推测,原因可 能是什么? 【师生共同探究、归纳概括】 3、强相互作用:能使原子核紧密保持在一起的强大的作用力:距离增大时,强相互作 用急剧减小,它的作用范围只有约10m 4、弱相互作用:放射现象中起作用的基本相互作用;它的作用范围与强相互作用相同, 但强度只有强相互作用的102倍 【介绍】 四种相互作用的特点已被科学所认识,许多物理学家认为他们可能是某种相互作用在不 同条件下的不同表现,就像电和磁是电磁相互作用的不同表现形式一样。为此,人们做了很 多研究工作,但至今还没有公认的结论。同学们在今后可以从事这方面的研究工作,为人类 做出贡献! 【小结】 师生一起回顾这节所学的内容 【板书设计】 §31重力基本相互作用 、力的作用效果:改变物体的运动状态,使物体发生形变 二、力的三要素:大小、方向、作用点 重力 概念:地面附近的一切物体都要受到重力作用,由于地球的吸引而使物体 受到的力叫重力。 矢量:有大小有方向 大小:G=mg 方向:竖直向下 单位:国际单位是牛顿,符号:N 四、8:重力加速度,会随高度和纬度的变化而变化 概念:物体的各个部分都要受到重力作用,从效果上看,可以认为个部分受 到的重力集中于一点,这一点叫做物体的重心 因素:物体的形状和质量分部 形状规则质量分布均匀的物体的重心在其几何中心 五、四种基本相互作用
4 【例 4】如图所示，以饮料杯装满水，杯的底部有一小孔，在水从小孔不断流出的过程中， 杯连同杯中的水的重心将（ ） A 一直下降 B 一直上升 C 先升后降 D 先降后升 三、四种基本相互作用 1.万有引力：存在与一切物体之间，强度随距离增大而减弱； 2.电磁相互作用：存在与电荷间和磁极间，其本质是相同的，强度随距离增大而减弱； 电磁力随距离的变化规律与万有引力相似； 【思考与讨论】 质子带正电，但质子（与中子一起）却能聚在一起构成原子核。根据你的推测，原因可 能是什么？ 【师生共同探究、归纳概括】 3、强相互作用：能使原子核紧密保持在一起的强大的作用力；距离增大时，强相互作 用急剧减小，它的作用范围只有约 10-15 m 4、弱相互作用：放射现象中起作用的基本相互作用；它的作用范围与强相互作用相同， 但强度只有强相互作用的 10-12 倍 【介绍】 四种相互作用的特点已被科学所认识，许多物理学家认为他们可能是某种相互作用在不 同条件下的不同表现，就像电和磁是电磁相互作用的不同表现形式一样。为此，人们做了很 多研究工作，但至今还没有公认的结论。同学们在今后可以从事这方面的研究工作，为人类 做出贡献！ 【小结】 师生一起回顾这节所学的内容 【板书设计】 §3.1 重力 基本相互作用 一、力的作用效果：改变物体的运动状态，使物体发生形变 二、力的三要素：大小、方向、作用点 三、重力 概念：地面附近的一切物体都要受到重力作用，由于地球的吸引而使物体 受到的力叫重力。 矢量：有大小有方向 大小：G = mg 方向：竖直向下 单位：国际单位是牛顿，符号：N g:：重力加速度，会随高度和纬度的变化而变化 四、重心 概念：物体的各个部分都要受到重力作用，从效果上看，可以认为个部分受 到的重力集中于一点，这一点叫做物体的重心。 因素：物体的形状和质量分部 形状规则质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。 五、四种基本相互作用 教