1、重力教学设计一、教学目标（一）知识与技能1了解重力及重力产生的原因。2了解重力的方向以及重垂线的应用。3了解重力的大小与质量的关系。（二）过程与方法1经历探究重力大小跟什么因素有关的实验过程，会根据图像分析处理实验结果。能正确书写重力大小与物体质量的关系式，并能进行简单计算。2经历探究重力的方向是竖直向下的过程，能够运用这个规律解决实际生活中的一些问题。（三）情感态度与价值观1培养学生乐于探究自然现象，物理规律的兴趣，提高学生探究问题的意识和能力。2在科学探究中培养学生的交流意识与团队协作精神。二、教学重难点人类生活在地球上，时时刻刻都受到重力作用，重力是与人类生活密切相关的一种力。重力知识对
2、压力、支持力、浮力等知识的学习非常重要。本节重点是重力的概念、探究重力的大小与质量的关系及重力方向总是竖直向下的。探究重力的大小与质量的关系涉及质量和重力的测量、实验数据的收集、分析论证等多个探究环节，是本节课的难点。三、教学策略重力与日常生活联系紧密，学生体验非常丰富，所以在教学过程中将生活和自然界中的一些与重力有关的物理现象联系起来，让学生进一步感受到物理就在我们的身边，物理不仅有趣，而且非常有用，从而激发学生的求知欲望，培养学生的学习兴趣。科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。通过探究“重力大小和质量的关系”的过程，引导学生提出问题，培养学生善于发问、质疑的良好习惯，鼓励学
3、生制订简单的科学探究计划，培养学生处理信息的能力，体验科学探究的乐趣，领悟科学探究的思想和精神，为学生的终身学习建立基础。教学过程中通过多媒体技术优化课堂教学，提高教学效率。四、教学资源准备多媒体课件、重物、重垂线、弹簧测力计、多个钩码、细线、小重物。五、教学过程教学环节 教师活动 学生活动 设计意图导入新课（ 5分钟）视频：观看奔腾的黄河、倾泻而下的瀑布、空投的救灾物资、体育比赛掷铁饼等与重力有关的画面。思考：视频和实验中物体的运动状态是否发生改变？这些物体是否受到力的作用？学生实验：让橡皮从高处由静止落下，再把它竖直向上、沿水平方向、向任意方向抛出，观察并描述橡皮的运动情况。通过观察实际现
4、象创设情境加深学生对重物下落原因的认识，激发学生兴趣，引发求知欲。新课教学（30 分钟）一、重力思考：视频和实验中物体的运引导学生分析视频和实验中物体最终都落回了地面，与这些物体有着共同联系的物通过地面附近上升的物体也受到重力，强动有什么共同之处呢？产生这些现象的原因是什么呢？思考：重力的施力物体是谁？上升的直升机、烟囱里冒出的烟、放飞的风筝都是向上运动。它们是否受重力的作用？地球附近有没有不受到重力作用的物体？如果没有重力，可能会出现怎样的场景？体是地球，这些物体都受到地球的吸引力，这个力叫做重力。学生分析归纳出地球表面附近的一切物体都受到重力。化地球表面附近的一切物体都受到重力的认识。二、
5、重力的大小力的大小、方向、作用点是力的三要素，现在我们就来研究重力的三要素。体验：让学生手拿质量不同的钩码，体验重力大小和什么因素有关？请提出猜想。思考如何设计实验验证自己的猜想？如何测量重力大小？提醒注意观察根据测量数据做出的重力与质量关系的图像是一条过原点的直线。联系数学知识分析，过原点的直线说明坐标轴上的两个量是正比例函数，两个量成正比。写出重力大小与物体质量的关系式，给出例题。学生交流用弹簧测力计来测量重力的方法：将被测物体挂在弹簧测力计下方，物体静止时，弹簧测力计的示数即为被测物体的重力。然后学生分组实验，记录数据，画出图像。在此基础上分析计算得出实验结果说明物体所受的重力跟它的质量
6、成正比。重力与对应质量的比值基本上是一个不变的值，这个比值大约是 98 Nkg。让学生经历探究重力大小跟什么因素有关的实验过程，会根据图像分析处理实验结果。能正确书写重力大小与物体质量的关系式，并能进行简单计算。三、重力的方向活动：（1）观察拿在手中的小球自由下落的方向。（2）用一根线把物体悬挂起来，观察静止时线的方向。 演示：（1）重垂线与水平桌面的方向是否垂直？（2）重垂线与斜面的方向是否垂直？归纳：重垂线的方向与水平面垂直，与斜面不垂直。重力的方向总是竖直向下的，不能说学生观察得出：小球受重力自由下落时的方向及悬挂的物体受重力作用使悬线下垂的方向便是重力的方向，这一方向是竖直向下的，所以
7、重力的方向是竖直向下的。学生领悟到：如果重垂线和墙壁是平行的，说明墙壁竖直，如果重垂线和桌面及窗台是垂直的，则说明桌面和窗台是水平的。通过分析让学生说出：地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的。因为地球是球形，所以地球这一部分的教学，充分体现了学生为主体的教学理念，遵循了由易到难，层层深入的方法。重垂线、水平仪是重力方向的重要应用，对它们的学习，也体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。垂直向下。思考：利用重垂线检查我们教室的墙壁是否竖直，窗台及课桌面是否水平。说说你们检查的结果和根据。思考：我们站在地面上，脚朝下，由于重力的作用可以站得很稳，但
8、地球是圆形的，在我们“脚下”的人，好像脚是朝上的，他们也能站得稳，为什么呢？上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心，因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”。指向地心的方向叫“向下”，背离地心的方向就应该叫做“向上”。四、重心思考：粉笔盒里有许多粉笔头，取出其中一个，这个粉笔头受不受重力的作用？换另一粉笔头，它受不受重力的作用？里面的每个粉笔头都受重力的作用，整个粉笔盒受到的重力可以看成是集中在一点。如何确定物体的重心呢？一般材料均匀、外形规则的物体的重心，就是这一物体的几何中心。粗细均匀的木棒的重心在木棒的中点，均匀圆木球的重心在它的球心。引导学生分析：地球吸引物体的每一部分，但
9、是，物体受到的重力可以看成是集中在一点，这个点叫做物体的重心，重力的作用点在重心处。重心这个内容比较抽象，这样处理形象生动，学生易于接受。五、重力的由来活动：请同学们用一根细线拴住自己的橡皮按课本所示的图做实验，说说你的感受。讲述：我们知道月亮在不停地绕着地球旋转。就像橡皮绕着你的手旋转一样，也是因为地球上有力在牵着月球。宇宙间的一切物体间都存在相互吸引力，这就是万有引力。地面附近的物体受到的重力就是由于受到地球的吸引而产生的。学生说出：橡皮做圆周运动时需要用力拉着，否则就会被甩掉。让学生通过实验感受橡皮不会飞走是因为受到“引力”作用，拉进了学生跟所学知识的距离。课堂小结（ 5分钟）通过今天的
10、学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结。促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表问题？ 达能力。重力同步测试 一、选择题1如图 1为火箭发射的情形。我们看见火箭离开发射塔飞向太空，同时看见火箭周围有大量的“白气”急速上升。下列表述中正确的是（ ）A火箭和“白气”都上升，上升的物体不受重力 B火箭是固体受到重力，“白气”是气体不受重力C火箭和“白气”都受重力 D不好确定答案：C解析：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。地球上以及地球表面附近空间中的一切物体都要受到重力的作用。空中上升的物体和水中不下沉的物体也要
11、受到重力。2下面关于重力说法中正确的是（ ） A重力的方向是垂直向下的 B只有与地面接触的物体才受到重力的作用C重力的方向是竖直向下 D苹果下落过程中速度越来越快是由于苹果受到的重力越来越大的缘故答案：C解析：重力的方向总是竖直向下的，不是垂直向下，如果说“垂直”，那是与水平面垂直向下。重力与弹力不同，不需要与地面接触也能发生作用。根据 ，苹果下落过程中受到的重力是不变的，之所以越来越快，是因为重力不断改变其运动状态。3许多智能手机都有这样一个功能：你本来把手机竖着拿在手里的，你将它转 90度，将它横过来，它的页面就跟随你的动作自动反应过来，也就是说页面也转了 90度，极具人性化。这源于手机内
12、部有一个重力感应器，它由一个重物和两个互相垂直的对力敏感的传感器组成，用来判定水平方向。关于手机竖着放和横着放时，重力感应器中的重物，下列说法正确的是（ ）A重物受到重力的大小发生了变化B重物受到重力的方向发生了变化C重物的重心发生了变化D重物对每个传感器的力发生了变化答案：D解析：从题目所给的情景判断，手机竖着放和横着放时，重力感应器中的重物质量、形状并没有发生改变，所以重物受到重力的大小、重物的重心都不会发生变化。重力的方向总是竖直向下的，所以重物受到重力的方向也不会发生变化。4如果没有重力，下列说法中不正确的是（ ）A河水不再流动，再也看不见大瀑布 B人一跳起来就离开地面，再也回不来C杯
13、里的水将倒不进口里 D物体将失去质量答案：D 解析：河水能从高处流向低处，是因为受到重力作用；人跳起来会落回地面，是因为受到重力作用；杯里的水将能进口里，是因为受到重力作用；质量是物体所含物质多少，质量大小与是否受到重力无关。5如图 2为刘洋在“天宫一号”中在同伴的帮助下骑自行车进行锻炼的情形，为了在完全失重的太空舱进行体育锻炼，下列做法可取的是（ ）A举哑铃 B在跑步机上跑步C用弹簧拉力器健身 D引体向上答案：C解析：“天宫一号”中的宇航员和物体处于完全失重状态，也就是他们就和不受到重力的情况完全一样。此时哑铃、人体都可以在太空舱内漂浮，而要拉开弹簧拉力器需要用力，可以达到健身目的。6图 3
14、是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是（ ）A B C D图 3答案：B解析：人释放手中石块，石块下落，下落的方向与它受到重力的方向相同，也就是是竖直向下的。这个竖直向下相对于水平地面是垂直于地面向下，相对于整个地球大约是指向地球中心的方向。7如图 4所示，一根羽毛放置在长木片上，并保持静止状态。下列对羽毛受到重力的分析中错误的是（ ）A重力大小等于木片对它的支持力B重力方向是竖直向下的C重心位置在羽毛上的 a点D重心位置在羽毛上的 b点答案：D解析：确定不规则物体重心的位置通常有两种方法：用悬线吊起或硬棒支起
15、物体，如果物体能在水平位置保持静止，则物体与悬线或硬棒接触的点即为物体重心。或者用一根轻质细线把物体吊起，然后在该物体上画下细线的延长线，再把该物体换个位置吊起，与上一操作相同再画一条细线，此时物体上有两条相交的线，该交点即为该物体的重心。羽毛放置在长木片上，并保持静止状态。羽毛受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二者大小相等。从图片看出，是羽毛上的 a点与长木片接触，所以重心位置在羽毛上的 a点。8足球运动员把足球踢向空中，若不计空气阻力，则图 5是表示足球在空中飞行的受力图，正确的是（ G表示重力， F表示脚对球的作用力）（ ）答案：B解析：足球在空中飞行时，脚不再与球接触，所以脚对球没
16、有作用力，故 A、C、D 错。但球仍然会受到重力，且重力方向总是竖直向下。9如图 6为“太空授课”中，航天员王亚萍展示的小球吊在细线上的情形。在这种环境中，以下哪个实验不能在地面一样正常进行:（ ）A用弹簧测力计测物重 B用放大镜看物体C用平面镜改变光路D用刻度尺测长度答案：A解析：小球吊在细线上并没有把细线拉直，是因为小球处于完全失重状态，对细线没有拉力。同样道理，弹簧测力计下挂重物时，重物对弹簧测力计也没有拉力，即弹簧测力计示数为 0，没法像在地面上那样测出物体重力。10某同学在用已校零的弹簧测力计测量一物体的重力时，误将弹簧测力计倒置，物体挂在了拉环上。当物体静止时，弹簧秤的示数如图 7
17、所示，则该物体的重力 （ ）A一定等于 11N B一定等于 9NC一定小于 9N D一定大于 11N 答案：C解析：弹簧测力计倒置后，拉环下不挂物体时，由于其外壳重 力的作用，弹簧测力计会有一定的示数。二、填空题11奥巴马豪华座驾“野兽”曝光：美国总统奥巴马的座驾是一 辆名副其实的超级防弹装甲车。长 548 米，高 178 米，车重达 6803千克。这里的车重指的是车的_（选填“质量”或“重力”），如果可以用弹簧测力计测量，则其示数为_（取 g10Nkg）。答案：质量 680310 4N解析：“千克”是质量的单位，所以这里的车重指的是车的质量。弹簧测力计测量的是物体的重力，可以利用公式计算：
18、。12据报道，目前嫦娥三号一切准备就绪，只待发射。嫦娥二号携带国产“玉兔号”月球车已顺利落月，正在进行预订的各项科学探测任务。月球车设计质量为 140kg。当它到月球上，用天平称它的示数为 kg，用弹簧测力计称重时它的示数与地球相比将（选填“不变”“变大”或“变小”）。答案：140 变小解析：太平测量的是物体的质量，弹簧测力计测量的是物体受到的重力。从地球到月球，月球车的位置变了，质量不会随位置、状态、形状、温度而改变。由于月球比地球质量小，它对同一物体的吸引力变小，所以月球车受到的重力变小。三、作图实验题13（1）画出图 8中静止在水平桌面上的物体 A所受重力及支持力的示意图。（2）如图 9
19、中挂在竖直墙上质量为 2kg的球受到细绳的拉力为 15N，请你用力的示意图表示球受到的重力和拉力。答案：见图 10。解析：（1）物体 A受到重力的作用点在其中心，重力的方向竖直向下。受到支持力的作用点也可以画在其中心，方向竖直向上。由于重力和支持力大小相等，所以两线段的长度相等。（2）球受到的重力的作用点在球心，方向竖直向下，重力大小可以利用公式计算：。球还要受到绳子拉力，拉力的作用点也可以画在球心，方向沿着绳子向上。由于重力大于拉力，所以拉力的线段长度较短。14（2013 河南中考题）“神舟”号飞船发射成功，中国人的“登月梦”指日可待。已知月球上的物体被月球吸引也受到“重力”作用，月球上物体
20、的“重力”与其质量是否成正比呢？假如你是一名航天员，驾驶飞船到达月球，请对此问题进行探究。（1）要完成实验，除需要若干个质量均为 50g的钩码外，还需要的测量器材是_。（2）请你设计一个记录实验数据的表格，画在下面的虚线框内。 （3）测量结束后，你如何根据实验数据判断物体受到的“重力”与质量是否成正比？请说出一种方法： 。（4） 本实验需要多次测量，其目的与“用刻度尺测物体长度”实验的目的_（选填“相同”或“不同”）。答案：（1）弹簧测力计（2）记录实验数据的表格：质量 m/kg 重力 G/N 重力与质量的比值 N/kg（3）作出重力和质量的图像，若是一条过原点的直线，则说明二者成正比；或计算出重力 G与质量 m的比值，若为一定值，则说明二者成正比。（4）不同解析：（1）在月球上物体同样受到重力，测量重力用弹簧测力计。（2）表格应体现重力、质量和重力和质量的比值，而且实验次数不能低于三次。（3）作出 G-m图像，若是一条过原点的直线，则说明二者成正比；或算出 重力 G与质量 m的比值，若为一定值，则说明二者成正比。（4）本实验多次测量的目的是为了增加结论的普遍性，减小偶然性。用刻度尺测物体长度实验的目的是多次测量取平均值，减小误差。
