4.重 力
【 教学目标 】
1. 知识与技能
(1) 通过观察分析日常生活的现象,知道重力是由于地球的吸引而产生的,培养学生观
察、思维、联系生活实际等能力;
(2) 知道重力的方向、重心,并学会找规则物体的重心;
(3) 通过实验探 究,理解重力与质量的正比关系,有初步的信息处理能力和初步的分析
概括能力;
(4) 能用公式 G = mg 计算有关的问题。
2. 过程与方法
( 1) 通过参与探究活动,让学生学会制定简单的科学探究计划,能利用表格的形式收
集实验数据;
(2) 通过分析实验数据,让学生学会用比值处理数据的方法。
3. 情感态度和价值观
(1) 通过观察和实验,使学生树立以观察和实验的方法来研究物理问 题的思想;
(2) 通过联系生活实际,使学生体会到物理知识在生活中的价值;
(3) 通过物理知识与自然、生活现象的关系,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的
物理学原理。
【 教学重点 】
重力的大小、方向和作用点。
【 教学难点 】
理解重力的方向和作用点。
【 教学过程 】
教师活动设计 学生活动设计 教师:在讲新课前,我们来看几个录像。在观
看录像时,请同学们思考两个问题:你观察到
了什么现象?这些物体的运动有什么共同特
点?
学生听讲、仔细观察并思考。
教师播放录像:运动员高台跳水、踢飞的足
球最后落到地面、飞流直下的瀑布、树上的苹
果落向地面、发射出去的炮弹等。
教师:你们观察到了什么现象?找到它们
运动的共同点了吗?
学生的可能回答:
① 运动员跳进水里;
②足球(炮弹)在空中飞行
一段时间后落到了地面;
③ 苹果掉到地上;
④ 它们的共同点是最后都
回到了地面 ,并且静止了; 等
等。
教师:不管这些物体在空中运动的时间是
长还是短,最后它们都回到了地面,因为它们
都受到了地球的吸引力,重 力就是由于地球的
吸引力而产生的。在日常生活中,有许许多多
与重力有关的现象,你们能举出这些现象吗?
大家先不要讨论,自己好好想一想,可以在纸
上写出来。
教师走下讲台,观察学生思考和记录。
学生思考,在纸上写出所
能想起的生活中与重力有关的
现象。
教师:同学们都想出了许多在日常生活中
遇到的现象,有些同学还想到了一些有趣的现
象,哪位同学愿意说说自己注意到了什么现象
呢?
学生踊跃发言:
① 向上跳起会落回地面;
② 教室里的桌子、椅子静
止在地面;
③ 篮球投进篮框后会落回
地面;
④ 跳伞运动员从高空跳下
后,落到地面;
⑤飞机降落;等等。
教师:由此可见,重力在我们周围时时刻
刻存在着。地球周围的一切物体时时刻刻都受
到重力的作用。
教师:大家说从树上掉下的苹果受到什么
力的作用? 学生回答:重力。
教师:大家分析一下施力物体和受力物体
分别是什么?
学生回答:施力物体是地
球,受力物体是苹果。
教师:对的。苹果受到重力的作用,这个
力的施力物体是地球,受力物体是苹果。重力
也是一种力。我们学过力有三要素,同学们还
记得力的三要素是什么吗?
学生:大小、方向、作用点。
教师:正确。重力是一种力,所以重力也
应该有大小、方向和作用点。
教师拿出一厚一薄两本书,一个大钩码(或
砝码)和一个小钩码(或砝码)。
教师:日常生活经验告诉我们,重力是有大
有小的。根据你的生活经验,比较这两本书,
哪本书的重力大呢?比较这两个钩码(或砝
码),哪个更重呢?
学生:厚的书比薄的书重;
大的钩码(砝码)比小的重。
教师:为什么呢? 学生:质量大的,受重力
大;质量小的,受重力小。
二、重力的大
小:探究重力
与质量的关
系
1. 提出问
题、进行猜想
教师:大家可以用手掂掂各自桌上不同质
量的物体,比如厚度不同的 书、铅笔盒、书包
等,想一想,物体受到的重力与质量的大小是
不是真的有关系呢?如果有,那么它们的定量
关系是什么?
学生用手掂身边的物体,
不同质量的物体,手上所感觉
到压力不一样;学生进行思考、
讨论,猜测重力和质量有一定
的关系。
2. 进行实
验
教师:我们如何研究它们的关系?
教师:对。我们可以利用实验来找出重力
与质量的关系。现在我们以小组为单位,用你
们桌上的实验仪器进行实验。
学生:进行实验,由实验
数据找出它们之间的关系。 教师巡视,指导学生进行实验;指导学生
对实验数据进行分析、讨论,解释学 生的疑难
问题。
学生分为小组(2 人一组)
① 制定简单的实验计划,
设计表格;
② 进行实验,收集数据:
用弹簧测力计分别测出一个或
多个钩码的重力;把数据填入
表中;分析数据。
③ 分析数据,采用比值法
处理数据:
m 1 : m 2 = G 1 : G 2
或 G : m = 常量
④ 小组成员间进行讨论,得
出本小组的结论。
教师:你们的实验结果怎样?得到了什么
样的结论?每个小组选一个代表来汇报你们的
实验结果。
教师指导学生进行交流讨论, 帮助学生
解决问题。在学生交流讨论后,教师给出 g 的
含义,写出物理公式。
交流讨论:小组选出代表汇
报实验结果和结论,提出各组
在实验中遇到的问题。
结论:重力和质量成正比
关系;或重力和质量的比值是
常数。
3. 交流
讨论
补充一个例题,让学生利用公式进行相关
计算后,再进行讲解。
学生利用公式 G = mg 进行
计算。
教师:重力的方向是怎样的呢?大家根据
日常的生活经验和我们上课时录像的现象猜想
一下。
学生回答: ① 向下的; ②
指向地面; ③ 垂直于水平面。
教师演示实验:从空中释放粉笔,粉笔由
静止开始自由下落。
学生观察,分析得出重力的
方向和粉笔下落的方向一致。 三、重力的方
向(利用 直观
的小实验,给
学生直观的
印象,易于理
解接受)
教师:重力的 方向会发生变化吗?大家利
用桌上的铁架台做个小实验,看看 在铁架台抬
起 的过程中,重力的方向是否发生了变化。
学生进行实验:
① 把带细线的小球系在水
平放置的铁架台上,让学生观
察细线的方向;
② 把铁架台底座的一侧轻
轻抬起(模拟在不平地面上的
情况),在抬起的过程中观察
细线的方向。 教师提问:各种情况下观察的方向是否一
致呢?重力的方向是否与地面情况有关?是与
当地地面垂直呢,还是与水平面垂直?
学生回答:在铁架台抬起
的过程中,细线的方向没有发
生变化;重力的方向不一定垂
直于地面等等。
教师 :我们观察到的细线的方向与重力方
向一致,它垂直于水平面,而不是垂直于地面,
我们称这个方向为“竖直向下”。
观察图 7-4-5,联系生活实际向学生讲解,
介绍重垂线的使用。
简单介绍水平仪,让学生简单分析水平仪
的原理。
学生思考并回答问题。
教师直接给出重心的概念,告诉学生如果
有其他物体支持着重心,物体就能保持平衡。
带领学生一起做个小实验:用手指支在直尺
的中心,直尺能够保持平衡。
学生在老师的带领下,用手
指支撑直尺的中心,发现直 尺
平衡。有兴趣的学生继续用同
样的方法寻找钢笔、圆珠笔、
课 本等的重心。
四、重力的作
用点——重
心
教师介绍重心与物体形状、质量分布是否
均匀的关系,让学生知道质地均匀 、形状规则
的物体的重心,在它的几何中心上。并且向学
生介绍重心位置在工程中的作用。
五、发展空间
教师:通过本节课的学习,我们知道了重
力在我们的生活中是无处不在的。大家想一想,
如果地球对物体没有了重力作用,我们的生活
会变成什么样呢?
思考、讨论,得出了形形
色色的答案:
① 人会漂浮在空中;
② 踢飞的足球不会回到地
面;
③ 水不会往低处流,看不
到美丽壮观的瀑布;
④ 炮弹打击不到地面的目
标;
⑤ 不能玩滑梯;
⑥ 秋天的落叶不会飘落到
地上; 等等
六、课堂小结 1. 重力产生的原因; 2. 重力的大小、方向和作用点;
3. 重力和质量的关系: G = mg 。
七、课堂练习 小明的质量是 40kg ,他的体重是多少?小聪的体重为 441N ,他的质量是
多少?
【 实践活动 】
1. 根据重垂线的 原理,制作一个简单的水平仪,检查家中的家具是否放置水平。
2. 制作不倒的“小丑”。
3 如果没有重力,生活中会出现什么现象?写出你能想到的情况, 越多越好。
【 课后练习 】
学生活动手册的练习。
【 教学反馈 】
本节重点是重力的大小、方向和作用点,难点是理解重力的方向和作用点。重力是一种
常见的力,日常生活中处处可见到与重力有 关的现象,学生对重力现象比较熟悉,有一定
的基础。在教学中,可以通过紧密联系生活实际,使学生体会到物理知识 在生活中的价值,
引导学生讨论生活中与重力有关的现象,可以激发学生学习物理的兴趣,活跃学生的思维。
探究重力与质量的正比关系是本节课的重点内容,这个实验比较简单,可以让学生自主进行
实验。教师要注意引导学生做好这个探究实验,让学生学会用比值法处理数据,通过实验自
己总结出规律。让学生从探究过程中体会到科学研究活动的乐趣和科学方法的重要。