【大单元核心素养】人教版物理八年级下册7.3《重力》课件+教案+大单元教学设计

第七章  力7.3 重力物理观念:知道什么叫重力,了解重力产生的原因:知道重力的方向、重心以及重垂线的应用会画重力的示意图;通过实验知道重力的大小与质量成正比,并能用公式 G=mg 进行简单计算。科学思维:通过“实验分析”强化理解重力方向及重心: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。科学探究:经历探究重力的大小跟什么因素有关的过程,探究重力大小跟物体质量的关系。会根据 G-m 图像分析处理实验结果。科学态度与责任:培养学生乐于探究自然现象、物理规律的兴趣,提高学生辩证地分析物理知识的意识;培养学生的交流意识与团队协作精神。1.知道重力的由来，重力的定义及有关概念。2.通过实验得出重力与质量的关系，能用G=mg进行计算；3.知道知道重力的方向竖直向下，能解释生活中一些现象。重点、难点重点重点4.知道知道物体重心的概念，能熟练画出重力的示意图。新知导入观察与思考水总是由高处向低处流；向空中撒开的渔网，要飘落到水里；向空中抛出的石块，最终也会落向地面。生活中很多现象有类似的规律，请列举一些实例，并思考原因是什么呢？新知讲解列举一些类似的场景或事例，思考物体落向地面的原因。空中飞行的足球空中飞行的篮球跳高比赛的运动员分析都受到了地球的吸引，最终落回地面。新知讲解重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。符号：G施力物体：受力物体：地球地球附近的一切物体新知讲解想像生活中没有重力会变成怎样？新知讲解质量新知讲解1、猜想：重力的大小跟质量有什么关系？2、实验装置实验装置如图，所需的器材有：弹簧测力计质量为50g的钩码6只新知讲解3、设计实验用弹簧测力计测出不同质量钩码的重力，如右图所示。原理：把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。新知讲解4、进行实验新知讲解◆实验记录表格◆重力与质量关系图像4、分析与论证图像说明：质量增大几倍，重力也增大几倍，即物体所受的重力跟它的质量成正比。0.050.10.150.490.981.47新知讲解 物体所受重力的大小与它的质量成正比，其比值是定值。如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，地球附近的物体所受重力跟它的质量之间的关系可以写成：或其中g＝9.8N/kg，读作“9.8牛每千克”表示的意义是：质量为1kg 的物体所受到的重力是9.8N。归纳新知讲解 例1：一辆自重是4.0×104N的卡车，装载着20箱货物，每箱货物质量是400kg，行驶到一座立有限重标志的桥前，桥前的标牌如图所示，问：（g=10N/kg）（1）这辆卡车总重多少N？（2）这辆车能安全过桥吗？【答案】（1） （2）卡车超重，不能安全过桥【解析】（1）货物的重力这辆卡车总重（2）这辆卡车总质量桥前的标牌“10t”为限重10t，因为 ，所以卡车超重，不能安全过桥；新知讲解 例2：已知物体在月球表面受到的万有引力约等于在地球表面受到的万有引力的六分之一，一名质量为70kg的宇航员在地球上最多能举起1200N的重物，登上月球后，该宇航员的质量为 kg，在月球表面他最多能举起在地球上重 N的重物。【答案】 70 720【详解】[1]质量是物体的一种属性，与物体的位置无关，则该宇航员登上月球后，其质量仍然为70kg。[2]因同一个人在地球上和月球上所能举起物体的最大重力相同，所以该宇航员在月球上最多能举起物体的重力G月=1200N，由题意可得在月球表面他最多能举起在地球上质量新知讲解 在一根线下吊一个重物，就做成一根重垂线，用重垂线可以指示重力的方向——竖直向下，利用重垂线可以检验墙壁是否竖直。新知讲解归纳 重力的方向是竖直向下。用细线将物体悬挂起来，线的方向与重力方向一致，观察下图，重力与接触面是垂直的吗？总结竖直向下是垂直水平面向下，而垂直向下是垂直接触面向下。新知讲解在地球的任意一个地方，物体都是往下落的在地球的任意一个地方，人和动物都能站的很稳通常所说的下，指的是近似指向地心的方向想想议议新知讲解 例3：重力的方向可利用如图所示的装置来研究：随着角β的改变，α角将 （“改变”、“保持不变”），悬线OA与水平面的夹角将 （“改变”、“保持不变”），若要进一步验证重力方向向下的结论，还应进行的操作是： 。【答案】 改变 保持不变 剪断细线，观察小球下落的方向【详解】[1][2]根据题意可知，改变β的角度，装置OBC会变化，由于重力的方向始终向下，OA的方向始终竖直向下，所以，α角的角度改变，但是悬线OA与水平面的夹角将保持不变。[3]为了进一步验证重力方向向下，需要进行的操作是剪断细线，观察小球下落的方向，如果剪断细线小球会沿OA方向下落，说明重力方向总是竖直向下的。新知讲解利用重力的方向是竖直向下解决一些实际问题。新知讲解观察与思考不倒翁不倒的原因是什么？易拉罐为什么能站立？不倒翁站立的易拉罐新知讲解 重心：物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用在一个点上，这个点就叫做物体的重心。质量分布均匀、形状规则的物体的重心，就在它的几何中心上。新知讲解重心不一定在物体上新知讲解质量不均匀，形状不规则的物体的重心在哪呢？用悬挂法寻找重心新知讲解问题解决不倒翁站立的易拉罐 上轻下重的物体比较稳定，也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心和接触点的距离最小，即重心最低。偏离平衡位置后，重心总是升高的。因此，这种状态的平衡是稳定平衡。所以不倒翁无论如何摇摆，总是不倒的。 新知讲解 例4：如图所示，纸做的“不倒翁”小鸟翅膀上装有两个回形针，将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来，这是因为 ，小鸟所受重力的方向为 。【答案】 降低了重心，增加了小鸟的稳度 竖直向下【详解】[1]回形针相当于小鸟的配重，使其重心降低，因重心低于支点而增加了小鸟的稳度。[2]重力的方向是竖直向下的，所以小鸟所受重力的方向为竖直向下。新知讲解 相传，牛顿在年轻时，有一天正在院子里的苹果树下读书，突然从树上落下一只苹果，掉在他身旁。他当时正在思考重力和行星运动的问题。苹果落地引起了他的注意。他想，为什么苹果不飞向天空却直落地面? 地心引力和月球运动有什么关系?为什么苹果会落地而月球却一直在绕地球旋转?这些问题引起了牛顿的深思，经过多年的研究，终于导致了万有引力的发现。新知讲解 用一根细线栓一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。这时，会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉。新知讲解 宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。重力来源于万有引力新知讲解科学世界 中国是世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家1970年4月24日，我国成功发射了东方红一号人造地球卫星;2003年10月15日，我国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，杨利伟成为我国进入太空的第一位航天员； 2007年10月24日，我国成功发射月球探测卫星嫦娥一号，我国迈出了航天深空探测的第一步； 2011年9月29日，我国成功发射天宫一号目标飞行器，开始了建立空间站的探索之路； 2016年9月15日，我国天宫二号空间实验室发射成功(如图)，它是中国第一个真正意义上的空间实验室。课堂练习1．地球附近的所有物体都受到的重力的作用，重力的施力物体是 。铅垂线是利用 的原理制成的，宇航员将一个苹果从地球上带到月球上，苹果受到的重力将 填（“变大”“不变”“变小”）。【答案】 地球 重力的方向竖直向下 变小【详解】[1]地球表面附近的一切物体都要受到地球对物体的吸引力，即重力，所以重力的施力物体是地球。[2]重力的方向竖直向下的，铅垂线是利用这个原理制成的。[3]苹果位置发生了改变，但它内部所含物质的多少没有改变，即其质量将不变；而月球引力是地球引力的六分之一，则月球上的苹果重力将变小，变为原来的六分之一。课堂练习2．如果没有重力，下列现象中会发生的是（　　）A．成熟的苹果不会落向地面 B．弹簧拉力器将无法使用C．茶杯里的水仍能倒进嘴里 D．天平能正常使用  【答案】A【详解】A．成熟的苹果在重力作用下落向地面，如果没有重力，成熟的苹果不会落向地面，故A正确；B．弹簧拉力器使用时用的是拉力以及弹簧发生弹性形变产生的弹力，和重力无关，故它能正常使用，故B错误；C．如果没有重力，茶杯里的水不会往下落，故茶杯里的水不能倒进嘴里，故C错误；D．如果没有重力，物体对天平没有压力，故天平不能正常使用，故D错误。故选A。课堂练习3．关于物体的重力，下列说法正确的是（　　）A．物体的重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力B．物体的重力大小总是固定不变的C．物体的重心一定在其几何中心D．如果没有重力，抛出去的篮球仍会落到地面【答案】A【详解】A．物体的重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力，故A正确； B．物体的重力大小不是固定不变的，在地球上的不同位置，同一物体的重力略有差异，故B错误； C．只有密度均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心，故C错误； D．如果没有重力，抛出去的篮球不会落到地面，故D错误。故选A。课堂练习4.如图所示是小明在双休日时去公园玩过山车的情景。下列关于此过程中小明自身重力情况的叙述正确的是（　　）A．大小变化，方向不变 B．方向变化，大小不变C．大小和方向都变化 D．大小和方向都不变【答案】D【详解】重力是由地球的吸引而产生的，重力的方向始终是竖直向下，重力大小为，质量不变，则重力不变。故选D。板书设计一、重力①由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力（G），地球附近的所有物体都受到重力；②物体所受重力的施力物体都是地球，受力物体是地面附近的所有物体；③重力的单位是：牛顿，符号N。二、重力的大小①物体所受的重力跟它的质量成正比，两者之间的关系是 G=mg②g = 9.8 N/kg；粗略计算g =10 N/kg表示质量为1 kg 的物体所受到的重力是9.8 N，g的大小与高度和地理纬度有关。三、重力的方向①重力的方向：竖直向下（竖直指向地心向下）；②重力方向竖直向下的应用：重垂线、水平仪。四、重心①地球吸引物体的每一个部分。但是对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一点上，这个点叫做物体的重心（重力的作用点）；②质地均匀、外形规则物体的重心在它的几何中心上；③重心的位置与物体的形状、材料是否均匀有关；重心的位置不一定在物体上，有可能在物体之外。五、重力的由来万有引力：宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。 谢 谢 观 看！