初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）重力教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）重力教学设计，共9页。

（续表）
导学设计
学点1:重力
观察如图7-3-7所示图片,回答下列问题。
图7-3-7
问题:由于地球对它附近的物体有吸引作用,因此我们把由于地球吸引而使物体受到的力叫
重力 ,通常用字母 G 表示。重力的施力物体是 地球 ,受力物体是 地球附近的物体 。
拓展:假如重力突然消失了,可能会出现的情境有:①水不会向低处流;②空气会逃离地球,地面附近没有大气层;③抛出去的物体不会落回地面;④拿起东西不费吹灰之力;等等。
学点2:重力的大小
实验探究:物体所受重力的大小与物体质量的关系。
经验分析:我们用手分别托起一本书和五本相同的书,会感觉所用的力 不同 (选填“相同”或“不同”),根据生活中的经验我们可以初步判断:质量不同的物体所受的重力 不同 (选填“相同”或“不同”)。
猜想假设:物体所受重力的大小可能跟物体的 质量 有关。物体质量越大,可能受到的重力 越大 。
实验器材:弹簧测力计、钩码若干个(每个50 g)。
进行实验:如图7-3-8所示,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。逐次增挂钩码,分别测出它们所受的重力,并记录在下面的表格中。
图7-3-8
数据处理:填写表中实验数据,并在图7-3-9中进行描点连线。分析数据及图像,总结物体所受重力跟它的质量之间有什么关系。
图7-3-9
实验结论:物体所受重力的大小与它的质量成 正 比,如果用 G (字母)表示重力,用 m (字母)表示质量,g表示 重力 与 质量 的比值,则其关系式可以表示为 g=Gm ,即
G=mg 。其中g值大小为 9.8 N/kg ,粗略计算时可以取 10 N/kg 。
学点3:重力的方向
如图7-3-10所示,在一个铁架台上悬挂一个小球,适当倾斜铁架台,观察小球悬线的情况,回答下列问题。
图7-3-10
问题1:分析各图中小球的情况,小球受到的重力的方向和细线的方向 一致 (选填“一致”或“不一致”),说明重力的方向总是与 水平 (选填“水平”或“支持”)面垂直,这个方向即为我们常说的“ 竖直向下 ”,因此重力的方向是 竖直向下 的。
问题2:如图7-3-11所示,我们脚朝下站在地球上,此时我们受到的重力的方向是 竖直向下 的;在我们脚“下”的南美洲居民,好像脚是朝“上”的,但是他们也能平稳地站在地球上,他们受到的重力的方向也是 竖直向下 的,这就说明我们通常所说的“下”是指向 地心 的方向。
图7-3-11
问题3:建筑工人在砌墙时常常利用 铅垂线 来确定竖直的方向,以检查所砌的墙壁是否竖直。
学点4:重心
问题:地球吸引着物体的每一部分。但是,对于整个物体,重力作用的表现好像作用在某一个点上,这个点叫作物体的 重心 。形状规则、质量分布均匀的物体,其重心在它的 几何中心 上(如图7-3-12所示), 不一定 (选填“一定”或“不一定”)在物体上。
图7-3-12
拓展:稳度就是物体的稳定程度,稳度越大,物体就越不容易倾倒。提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。如图7-3-13所示,不倒翁之所以不会倒,就是由于它的重心很低。
图7-3-13教
材
解
读
人类生活在地球上,时时刻刻都受到重力的作用,重力是与人类生活密切相关的一种力。重力知识对压力、支持力、浮力等知识的学习非常重要。本节由“重力”“重力的大小”“重力的方向”“重心”四部分内容构成,分别从力的概念和力的三要素两条线索来认识重力。同学习力一样,学生必须经历对重力的感知、描述和测量等过程,最终形成对重力的整体认识,同时,这又对第1节认识力起到巩固提高的作用。
本节主体框架是先通过实例感知重力的存在,然后分别研究重力的大小、方向、作用点这三个要素,并对重力进行测量,探究得出物体所受重力的大小跟质量的关系。
学
习
目
标
物理观念
1.知道重力产生的原因。
2.知道重力的方向、作用点。
3.通过实验探究,了解重力的大小跟物体质量的关系。
科学思维
从物理学视角,对实验证据进行分析,进而认识重力大小和质量关系的内在规律。
科学探究
1.经历探究重力的大小跟什么因素有关的过程。
2.尝试根据已有经验提出科学的猜想。
3.体会用图像处理实验数据、根据图像得出实验结论的方法。
科学态度
与责任
1.对重力的存在及应用有浓厚的学习兴趣,主动分析日常生活中有关重力的现象。
2.通过用铅垂线校准墙壁是否竖直或桌面是否水平的操作,产生提高自己能力和应用知识的愿望。
3.培养学生乐于参与科学实践的情感,在实验中养成严谨的科学态度。
重
难
点
处
理
重点:探究重力的大小与质量的关系。本实验需要的器材不多,实验结论差别不大,建议让学生亲自做一做,不要用教师演示实验代替;这个实验探究的重点可突出“猜想”与“分析论证”两个要素。
难点:重力的方向。该知识点的误区在于学生常常把重力的方向误认为与接触面垂直,将“竖直向下”与“垂直向下”混淆,建议利用直角三角板作一条铅垂线,改变三角板的摆放方式,观察铅垂线的方向。
合
作
探
究
探究课题:重力的大小跟什么因素有关。
进行猜想:重力的大小可能与物体的体积、物体的质量、物体的形状、物体相对地面的位置、物体的密度等有关。
[说明]上面的几种猜想是学生根据已有的知识和生活经验建立的,其中体积和密度对重力的影响都可归纳到质量当中,所以只研究重力与质量的关系即可。物体所受重力的大小与位置的关系到高中再去探讨。
进行实验:把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,记录在表格中。
记录表格:建议针对教材P12表格再添加一行,表头设为“Gm”。
分析论证:指导学生先完成记录表格,然后用图像的方法处理实验数据,分析归纳得出结论。
教
学
反
思
《重力》这节课是在学生前面学过的力的知识的基础上进行教学的,教学过程如下:先通过学生熟悉的例子使学生认识重力的存在,然后通过学生的探究实验,研究物体所受重力的大小跟什么因素有关,再研究重力的方向及重心。在探究重力的大小跟什么因素有关时,通过作图的方法得出重力跟质量的关系,这种做法思路简捷,学生容易掌握,同时让学生掌握利用数学知识解决物理问题的一种方法——图像法。关于重力的方向,首先说明用线将物体悬挂起来后,物体静止时悬线的方向就是重力的方向,这个方向叫“竖直方向”,所以重力的方向是竖直向下的,并通过“想想议议”让学生明白竖直向下的“下”指的是什么及它与“垂直向下”的区别。通过实际的例子说明重力方向在实际中的应用,培养学生运用知识解决实际问题的能力。最后告诉学生地球吸引物体的每一部分,但物体受到的重力可以认为集中在一个点上,这个点叫物体的重心。
教师活动
学生活动
设计意图
【导入新课】
情境引入:
观察与思考:
问题:为什么这些物体最终都会落向地面呢?是什么原因导致它们向下运动呢?
观赏、体会生活中的现象,针对问题积极思考、踊跃回答。
通过思考、观察,激起学生的好奇心,从而引入课题。
【探究新知】
一、重力
现象分析:撒出去的渔网、抛出去的石块、投掷出去的篮球,都受到地球的吸引作用,所以从高处落向低处。
做一做:观察乒乓球在高处由静止下落的运动情况;观察乒乓球沿水平、斜向上、斜向下、竖直方向抛出的运动情况。
分析论证:以上各物体的运动状态都发生了变化,表明它们都受到力的作用。这些物体最后都要落向地面。这些物体所受到的力不是由接触产生的,与它们有着共同联系的物体是地球,这些物体都受到地球的吸引力,这个力叫作重力。
总结:由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。
(1)地球上的所有物体都受重力作用。
(2)重力的施力物体:地球。
(3)重力的受力物体:研究的物体。
二、重力的大小(G)
探究活动1:请同学们用手分别托起实验桌上的两组物品,说出感觉所用的力的大小,为什么所用的力不同?
体验与感悟:不同质量的物体用手托住时所用的力不同,质量越大的物体,托住时所用的力越大,即物体重力越大。
思考:用手托住三个不同材料的金属柱(体积相同),所用的力不同,即物体重力不同,是什么影响了重力的大小?
探究活动2:利用弹簧测力计和质量不同的重物——(已知质量的钩码)探究重力的大小和质量的关系。
(1)猜想
(2)设计实验——探究重力与质量的关系
[实验器材]弹簧测力计、质量不同的重物——钩码(已知质量)。
[器材组装及实验步骤]
①观察弹簧测力计的测量范围、分度值,调节弹簧测力计指针到零刻度线处;
②将一个钩码挂在弹簧测力计下,用弹簧测力计测出其重力G,观察并记录钩码的质量m和重力G,填写在表格中;
③逐次增加钩码个数,再做4次实验,用弹簧测力计分别测出4次钩码重力G,观察并记录4次钩码的质量m和对应的重力G,并填写在表格中;
④整理实验器材,分析实验数据,总结结论。
[实验数据]
钩码的质量m/g
钩码所受重力G/N
50
0.5
100
1
150
1.5
200
2
250
2.5
[数据分析]
建立G-m坐标系,描点并连线。
[实验结论]
①物体所受的重力跟它的质量成正比。
②关系式:G=10 N/kg×m。
③比例系数为
④g=9.8 N/kg(粗略计算时g取10 N/kg),其物理意义:质量为
1 kg的物体受到的重力为9.8 N。
⑤g的大小与地理位置有关,地理位置不同,g值不同。
重力计算公式:G=mg。
动手实验、仔细观察、认真思考、讨论交流。
实验、感受、思考、交流、回答。
让学生直观地认识重力现象,并在观察、实验的过程中与自己的生活经验进行结合。
教师活动
学生活动
设计意图
三、重力的方向
探究活动:请同学们按图所示,将一个乒乓球悬挂在铁架台上,观察悬挂乒乓球的细绳方向;然后在铁架台的左下端垫上一个木块,仍观察悬挂乒乓球的细绳方向。
重力的方向:竖直向下。
如图所示,建筑工人在砌墙时,用细线悬挂一重锤,以铅垂线为标准,使所砌墙与铅垂线平行,以保证墙的竖直方向。
想想议议:在图中,地球上几个地方的苹果都可以向“下”落,但从地球外面看,几个苹果下落的方向显然不同。那么,我们所说的“下”指的是什么方向?
请自选实验器材,利用铅垂线判断课桌桌面是否水平?
四、重心
重心:重力的等效作用点。
形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上。
思考与讨论:
提问1:杂技演员是如何控制重心的?
提问2:不倒翁是采用什么方法降低重心的?
探究活动:重力的示意图
例题1:水平面上的小车重100 N,如何表示这个力?
例题2:用力的示意图表示出斜面上重为200 N的物体所受的重力。
课堂小结(略)
课堂练习(略)
布置作业(略)
进行自主实验设计:
添加器材:直角三角尺
操作方法:将铅垂线固定在锐角顶点上,将三角尺竖直放在被测桌面上,使一直角边与桌面重合,观察铅垂线是否与另一直角边平行,改变三角尺在桌面上的位置,重复上述操作,如图所示:
实验现象及结论:①若桌面水平:铅垂线始终与另一直角边平行;
②若桌面不水平:铅垂线与另一直角边不平行。
观察、讨论交流、得出结论。
仔细观察、认真思考、讨论交流。
通过让学生自主设计实验,锻炼学生的实验设计能力,加深对实验的理解,同时在实验过程中,互相交流和讨论,增强合作意识。
加强与实际生活的联系,让学生认识到重心在生活中的应用。
培养学生自主探索知识的能力。
序号
钩码的
质量m/kg
钩码的
重力G/N
1
2
3
4