《重力》教学设计及反思（推荐13篇）
[教材分析]
本节是在第一节“弹力”内容的基础上，研究另一种最常见的力——重力。教材充分运用插图和实验，使每一个知识点都是从观察或实验引入的，符合学生的认知规律。课本让学生通过探究“重力的大小跟质量的关系”，极大程度地调动了学生的积极性，活跃了课堂气氛，锻炼了学生动手动脑的能力和分析问题能力，实现了学生的主体地位。
[教学目标]
知识与技能：
1、知道什么是重力，了解重力产生的原因。
2、知道重力的方向和重心的概念及重垂线的应用。
3、知道重力的大小与质量成正比，并能用公式G=mg计算有关问题。
4、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。过程与方法：
1、通过观察和实验，感知重力的存在，培养观察思考、分析问题的能力。
2、通过探究重力和质量的关系，分析实验数据，学习信息处理方法。培养学生初步的分析、概括能力、实验能力和利用数学模型解决物理问题的能力。
3、由实验感知重力的方向并能运用结论对实际问题做出分析，培养学生分析、概括和应用物理知识解释简单生活现象的能力。
情感态度与价值观：
1、通过课堂上的观察分析活动，使学生养成善于观察思考的良好习惯和提高辩证的分析物理知识的意识。
2、通过了解生活实际中物理知识的应用，增强学习物理、学习科学知识的兴趣。
3、培养学生交流意识、团队协作精神以及实事求是的科学态度和勇于创新精神。
[教学重点]
探究重力大小与质量关系
[教学难点]
重力的方向
[教学方法]
1、探究法：通过学生的探究实验得出重力与质量的关系。
2、观察分析法：通过观察分析明确重力的方向是竖直向下的，理解重心的概念。
[教学手段]
让学生用日常生活、学习用品做实验，感受到科学的真实性，感受到物理就在身边，科学就在眼前，激发学生学好物理的兴趣和愿望。在探究实验中放手让学生自主探究：猜想、操作、记录、分析论证、交流评估，让学生成为课堂的主角，并注意加强学生学习方法的指导。
[教学用具] 钩码、弹簧测力计、重垂线、粗细均匀的木棒、方形薄板、玩具“不倒翁”、橡皮泥、投影仪。
[教学过程]
新课导入：
教师播放课件（①苹果下落 ②水往低处流 ③抛出的球落地 ④羽毛飘落）引导提问：①你看到的这些物理现象有什么共同特点？
②物体下落的原因是什么？
学生交流讨论。讨论结论：它们都受到地球的吸引力——重力。
推进新课：
一、重力的由来：
1、1665至1667年间，一天傍晚，牛顿坐在苹果树下乘凉，一个苹果从树上掉下来。他忽然想到：为什么苹果只向地面落，而不向天上飞呢？（课件）
2、请同学们用一根细线拴住自己的橡皮作图13．2-1所示的实验（课本图13.2-1模拟引力），说说你的感受。（课件）
3、引导提问：
（1）橡皮为什么没有飞出去？
（2）同样的，图中月亮在绕地球做类似的运动，为何不会飞走？
4、牛顿认为，地球和月亮之间存在互相吸引力。
有哪位同学知道有关牛顿对这方面的研究？（鼓励有这方面知识的同学发言）
5、总结：牛顿认为地面上物体受到地球吸引力下落与地球和月亮之间的吸引力是同一性质的力。发现万有引力。
6、引导提问：怎样描述万有引力的大概内容？
学生可分组议论
结论：“宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，这就是万有引力”，从而得出重力概念：
7、重力（G）：地面附近的物体，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
8、引导提问：重力的施力物体是谁？
学生讨论。回答：地球。
学生进一步明确：地球上的所有物体，都受到重力的作用。
列举：在日常生活中观察到物体受到重力作用的现象，如踢出的足球会落到地面、人不小心会从高处摔下等等。
9、引导提问：①地球对地面附近物体有重力作用，地面附近物体对地球有没有这种作用？学生讨论。回答：地面附近物体对地球有这种作用。
②重力就是地球对物体的吸引力吗？学生讨论。回答：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不能等到效于地球对物体的吸引力，这是因果关系而不是等价关系，因此不能说：“重力就是地球对物体的吸引力”，重力只是万有引力的一部分。
10、引导想象：“假如重力突然消失，会怎么样？”
学生分组讨论：各抒已见。
教师引导过渡：我们在日常生活中发现，有的物体比较重，有的物体比较轻，这说明物体的重力是有大小的。
下面一块学习重力的大小。
二、探究重力的大小：
1、生活中常把物体受到的重力简称物重，重力的大小叫做重量。有的物体所受的重力比较大，有的物体所受的重力比较小。
2、引导提问：物体的重力大小可能跟什么物理量有关？又是什么关系呢？
让学生大胆猜想，把所有可能的情况都说出来。
①物体的体积；②物体的质量；③物体的形状；
④它相对地面的位置；⑤物体的密度等等。
学生再说出自己猜想的理由、事实依据。把各学习小组猜想总结起来：可能跟质量有关。
3、肯定这一猜想，指出：在缺乏足够依据的情况下所做出判断称为假说，假说的正确性有待于实验的检验，你认为这个实验需要测量哪些物理量？你需要哪些实验器材？怎
样测量？在学生制定计划设计实验的基础上，教师适当补充自己的意见，形成实验方案（课件）
此实验的关键是：①要选精确度较高的弹簧测力计。②要正确使用弹簧测力计。③要在竖直方向测重力。
4、得出结论物体的重力和其质量的关系：
①物体的质量越大，重力也越大。②物体所受的重力与质量的比值相同。③物体所受的重力跟它的质量成正比。（课件）
学生交流G与m的比值，分析这一比值有所不同的原因。
教师引导说明：科学家们所做的大量实验表明，这个比值约是9.8N/kg，即g =9.8N/kg。
因此，G/m=g或G=mg。
①符号的意义及单位：G--重力---牛顿（N）
m--质量---千克（kg）
②其中g =9.8N/kg表示的意义是：在地面附近质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。③严格的讲，g的数值不是恒定的，随地理纬度和海拔高度的改变而改变。
④向学生说明g的单位可根据重力G(N)和质量m(kg)的单位得出：g＝9．8 N／kg。在使用公式G＝mg计算时，质量(m)的单位必须用kg。重力(G)的单位必须用N。说明：粗略计算时取g=10N/kg。
5、课堂练习（课件）
练习1，质量是50 g的鸡蛋，重是多少牛(取g=10 N／kg)?
练习2，根据自己的体重，估算受到的重力的大小。
练习3.，有的同学猜想，重力和物体体积有关，我们可不可用一个简单的实验验证呢？
教师引导过渡：我们学过力的三要素，那么力的三要素是指什么？学生回答：力的三要素是力的大小、方向、作用点。重力是一种常见力，它的方向怎样？
三、探究重力的方向
1、实验探究：将小球悬挂在铁架台的横杆上，待球静止时，在图上画出球静止时细线的位置。
将铁架台倾斜一个角度，在图上画出球静止时细线的位置。
两图中细线都处于______位置，这说明什么?
结论：重力的方向是竖直向下的。
2、课堂练习：（1）作出下图中物体所受到的重力示意图（课件）
3、重力的方向的应用：重垂线
学生自主活动：用手中的重垂线校准墙壁是否竖直（看重垂线是否与墙壁平行），窗台桌面是否水平。
4、引导提问：重力的方向是竖直向下，能给人类造成危害吗？举例说明。如何避免重力给人类造成危害？学生讨论。
回答：重力能给人类造成危害。例如：地震时房屋倒塌会把人压伤。为了避免地震能给人类造成危害，要经常收看地震预报。
5、[想想议议]
图12.1-7“下”指的是什么方向?（播放课件）
学生讨论后，明确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．因为地球是圆形，所以地球上不同位置上的“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”。正因为地球上不同地方的人们都受到地球指向地心的重力作用，所以各个地方的人们都能安然无恙地生活在地球表面。
四、重心：
1.重力在物体上的作用点，我们叫它重心。
教师说明：把重力作用集中于物体上的一点（重心），效果不变，却使重力问题简化。这种方法称为等效法。重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。
2.如何找物体的重心？
质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关．有规则几何形状的均匀物体，它的重心在它的几何中心。（课件）
3.播放（课件）
现在请同学们拿出自己亲手作的“不倒翁”，扳一下，看它怎样运动，为什么它不倒，它的重心有什么特点？
学生：不倒翁身体的下部有一个很重的物体，上部几乎是空的，因此它的重心很低．将不倒翁扳倒后，重力的作用就会使它回到原来的位置，所以扳不倒。
学生举出日常生活中类似的事例。如：落地电风扇有一个很重的底座等等。
五、课堂小结
让学生总结本节学习到了哪些知识，质量和重力有什么区别。（课件）
六、课堂练习（课件）
[教学反思]
在市政道路工程中, 挡土墙是为了防止固体废弃物堆积体被冲蚀或易发生滑塌、崩塌、或稳定人工开挖形成高陡边坡, 或避免滑坡体前缘再次滑动而修建的挡土工程。按照挡土墙断面的设计几何形状及其受力特点, 常用的挡土墙形式可分为重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式等。在路堤边坡防护中, 重力式挡土墙的应用较为广泛。重力式挡土墙是依靠墙身自重来维持稳定的, 根据挡土墙断面的设计几何形状及其受力特点可分为仰斜式、垂直式、俯斜式、凸型折线式、衡重式等五类。
1 工程及地质概况
某市政道路工程路堤填方施工里程段总长255m, 其中填方高度在15～20m之间的总长为170m, 占设计总长 (255m) 的67%;其中填方高度达到20m的总长为105m, 占设计总长 (255m) 的41%。现场填方路段周边居民建筑密集, 同时紧邻国家AAAA级原始自然生态景区。
填方路程段位于原始生态公园山体坡脚, 坡度较陡, 坡度在1:1～1:0.5之间;其地表主要为第四系杂填土、耕植土及残坡积粘土层, 覆盖层厚约0.5～1.0m;下伏基岩为三叠系安顺层 (T1a) 厚层白云岩, 三叠系大冶组 (T1d) 薄-中厚层石灰岩。根据调查, 线路通过地段岩溶岩溶较发育。岩溶形态以地表浅部的溶沟 (槽) 、石芽为主, 岩体内主要为溶孔、垂直溶洞 (隙) 、悬臂岩体等, 溶洞被粘土呈半充填或全充填状态。
2 设计方案比选
2.1 桥梁设计方案
根据现场地形及工程地质情况, 现场可采用两幅分离的连续梁桥。桥型设置:左幅为2联3×20m等梁高连续梁, 右幅为3联3×20m等梁高连续梁。
2.1.1 上部结构。
上部结构采用3×20m的等梁高连续箱梁桥, 箱梁悬臂2.5m。箱梁梁高为1.3m, 箱梁为等梁高, 一箱二室。箱梁腹板为变厚度, 腹板在靠近墩台处为0.75m, 在跨中为0.5m;箱梁顶底板厚度均为0.2m。箱梁端横梁宽在边跨为0.96m, 在中跨为2.0m。在每一跨的跨中设置0.3m宽的横隔板。边跨跨中的设置预拱度为1.5cm;中跨不设置预拱度。
2.1.2 下部结构。
桥墩墩柱采用实心矩形墩, 桥墩基础采用高15m、直径1.8m的单桩圆形基础;桥台采用U形重力式钢筋混凝土桥台。
2.2 桩板墙设计方案
“桩板墙”布置形式为:混凝土抗滑桩+混凝土挡土板, 挡护工程布置于回填, 采用等间距混凝土矩形抗滑桩和连续钢筋混凝土挡土板共同组成挡护结构。
2.2.1 抗滑桩结构设计。
抗滑桩采用实心矩形桩, 抗滑桩桩基采用截面尺寸为2.0×3.0m (长×宽) 、深度为15.0m的单桩矩形基础;桩身采用与桩基等截面尺寸结构。抗滑桩布置间距为6m (中-中) 。抗滑桩靠近山体一侧采用均匀布置集束钢筋, 提高桩基抗弯折能力。
2.2.2 挡土板结构设计。
挡土板于抗滑桩之间进行布置, 每2根抗滑桩之间为一挡土板施工单元, 靠近填碴一侧进行施工。挡土板分层、逐段浇筑至设计标高位置, 挡土板每层采用整体一次性浇筑而成, 每层高度为2.0m。挡土板设计厚度为30cm、浇筑长度为480cm, 挡土板与抗滑桩通过之间的搭接部分进行预埋钢筋连接。挡土板埋入原始地表面以下1-2m。
2.3 重力式挡土墙设计方案
挡土墙设计荷载为城-A级荷载。挡土墙设计采用C25片石混凝土 (片石掺量不超出每次浇筑总体积的20%) 。上、下层新旧混凝土之间采用接茬石进行连接, 接茬石布置间距为1.2×1.2m。
2.3.1 基础结构设计。
挡土墙基础置于基岩上, 基岩风化程度应控制在中-微风化;挡土墙前趾嵌入完整基岩内的深度不小于150cm;基底无岩溶, 反之应将其内填充物清除, 并用高标号混凝土进行回填处理。针对不同挡土墙墙身高度 (H) , 挡土墙基础结构可选择不同的形式。
当14m≤H≤20m, 选用A型基础 (如图1所示) 。为提高挡土墙与基底围岩的摩擦力, 避免挡土墙在压力作用下发生滑移, 在原有仰坡 (坡率1:20) 的基础上特对A型基础增加榫头结构, 提高基础与基底围岩的锲接能力。
当10m<H<14m时, 选用B型基础 (如图2所示) 。
2.3.2 墙身结构设计。
挡土墙墙身混凝土结构采用分层、分段进行模筑, 分层高度为2m、分段长度为15m。
沿线路走向每隔15m设一道沉降缝, 缝宽2cm, 用胶泥或泡沫板进行填塞;为提高混凝土墙身结构之间的整体性, 在挡土墙墙身高度6-20m之间的沉降缝增设榫头结构。为将主动土压力的进行转换、分解, 设计将挡土墙墙背在原设计基础上进行了优化设计。即在原设计挡土墙斜坡墙背 (坡率为1:5) 的基础上每2m为分层高度, 以此为分界并且逐层修筑台阶, 台阶宽度为75cm。混凝土墙身具体结构形式如图3。
综合上述, 在工程造价方面, 桥梁工程约1100万元、桩板墙约530万元、重力式挡土墙约410万元;在征地拆迁方面, 三者之间基本相同;在施工难度方面, 重力式挡土墙施工难度最小, 施工进度较快, 施工组织较为简单;在环境影响方面, 重力式挡土墙建设场址基本不影响周边环境, 尤其是避免和减少了对原周边植被和山体稳定的破坏, 同时提高了对原始山体的坡脚稳定性。
3 重力式挡土墙设计计算
3.1 土压力的计算
根据现场工程地形地貌及相关要求, C25片石混凝土墙身高H=20m, 墙顶以上无填石 (即填石表面与水平面的夹角β=0°) , 挡土墙墙背后填石容重δ=φ/2, 内摩擦角, 挡土墙墙背与填石间的摩擦角, 墙背俯斜1:0.53 (挡土墙墙背与竖直面的夹角a=28°) , 墙体容重γk=24kN/m3, 挡土墙墙身顶宽0.75m, 其墙身分段长度B=15m, 设计荷载为城-A级, 防撞墙每延米重8.32k N/m。
根据《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 规定, 当土层特性无变化但有汽车荷载作用时, 作用在挡土墙后的主动土压力标准值在时可按照库仑土压力进行计算。
上述计算式中
根据上述说明代入相关参数, 计算得到μ=0.52。此外, 上述主动土压力计算式中h代表汽车荷载的等代均布填层厚度, 根据《城市桥梁设计荷载标准》 (CJJ 77-98) 中的规定计算得:城-A级车辆荷载的等代均布荷载填层厚度h=0.78m。
综上所述, 作用于C25片石混凝土挡土墙的主动土压力E=33634kN, 主动土压力的着力点距离计算填层底面C=6.9m;主动土压力的水平分力EX=E·cos (δ+α) =23574kN、垂直分力Eγ=E·sin (δ+α) =23989kN。
3.2 挡土墙基底应力和抗剪强度验算
15.0m长、20.0m高的C25片石混凝土挡土墙及其上护栏自重ΣGw=48005kN、主动土压力的垂直分力EY=23989kN。C25片石混凝土挡土墙基础嵌入微分化～中分化白云岩基岩中, 其嵌入完整基岩的深度不小于150cm, 根据现场工程地质情况和《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002) 、《岩土工程勘察规范》 (GB50021-2001) 相对照判断, 地基围岩属于软质岩 (较软岩) 、岩体较完整, 其岩石地基基本承载力[σ0]=500～800kPa。
运营期间, 作用在基底的竖直方向的压力, 基底的承受平均应力基础地基承载力能够满足设计要求。
在运营期间, C25片石混凝土挡土墙墙身的最大剪应力, 挡土墙采用C25片石混凝土能够满足设计要求。
3.3 挡土墙稳定性验算
挡土墙稳定计算主要包括抗滑动稳定系数和抗倾覆稳定系数的计算。
根据《公路路基设计规范》 (JTG D30-2004) 中的要求, , 其中E'P=0.3EP
根据朗肯被动土压力计算式, 其中
根据上述说明待入相关参数, 计算得KC=2.12>[KC]=1.3
, 其中计算式中各参数具体含义见《公路路基设计规范》 (JTG D30-2004) 中的说明。
根据挡土墙结构形式及相关参数计算得:
综合上述分析, 挡土墙的抗滑动稳定系数和抗倾覆稳定系数KO均满足《公路路基设计规范》 (JTG D30-2004) 中相关要求。
结论
挡土墙与其他工程设施相比较, 挡土墙有着计算理论简单、施工工艺便捷、工程投资节约、周边环境影响小、建设工期较短的显著特点。随着城市道路建设速度的加快, 为了减少对建设周边环境的影响, 尤其是减少临时征地和拆迁, 高挡土墙的设计及施工可作为一个有效的工程防护途径
参考文献
[1]贵阳市建筑设计院有限公司.贵阳市瑞金北路延伸段道路工程黔灵山隧道 (土建) 施工图.2008
[2]中交公路规划设计院.JTJ D60-2004, 公路桥涵设计通用规范[S].
[3]路桥集团第一工程局.JTJ041-2000, 公路桥涵施工技术规范[S].
本节主要学习研究最常见的一种力——重力。教材中先通过学生熟悉的例子使学生认识了重力的存在，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，并引导学生利用数学知识解决物理问题。关于重力的方向，教材中首先说明用线将物体悬挂起来后物体静止时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。通过实际的例子说明竖直向下的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习惯和能。.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是集中在一个点上，这个点叫物体的重心，渗透了“等效法”.。
生活中物体在重力作用下竖直下落的例子比比皆是，因此教学中应注意通过学生熟悉的例子创设问题情景。以观察思考开路，培养学生观察思考的能力，提高学生的学习兴趣和乐于探究问题的积极性。通过探究解决本书中“重力的大小跟质量关系”的重点问题，通过让学生利用重垂线观察窗台、桌面是否水平，通过一系列有趣的活动利用重心的知识解释生活中的简单现象，解决力的方向及作用点的难点问题。需要注意的是，本节课要运用到本章第二节和第三节中力的三要素和弹簧测力计的有关知识，要在课堂上进行适当的复习，以便于学生能够更容易的掌握本节课的知识。
学生经常把重力的方向记成是垂直向下，这里要有针对性的分析垂直和数值的概念，纠正学生错误的思想。
本节的知识点有两个：一是重力的概念，二是影响重力大小的因素;探究过程有：重力的大小跟什么因素有关系?对于重力概念，通过与拉力类比，通过万有引力发现过程的学习，使学生初步形成一定的认识。在这里，需要向学生说明的是：“重力”不就是“万有引力”，想继续探究的学生可以通过提问，得到老师的继续指导。对于影响重力大小的因素，课本专门设计了探究过程，教师一定要让学生亲自动手验证，得到他们的第一手资料，得到自己的g值。描点作图作为一种研究方法，应鼓励学生掌握和运用。《科学世界》里的内容要鼓励有兴趣的学生阅读、探讨，并通过查阅等形式继续深入学习相关内容。
【基础知识训练】
1. 恐龙的质量可达50 t，则它的体重为______________N，相当于__________个质量为50kg的同学的体重.(题型二)
2.重垂线是根据______________的原理制成的，瓦工常用它来检查墙壁______________， 木工常用它来检查工作台______________.(题型一)A
3.物体所受重力大小跟它的质量成__比.公式G=mg中g表示物体受到重力与___之比，约等于___N/kg.在要求不精确的情况下，可取g=10 N/kg.甲、乙两同学的质量之比是10：9，甲同学重为540N，乙同学重为_____N.(题型二)
4. 从大坝流下的水能冲击水轮机发电，正在工作的打桩机能将桩打人地下。表明被举高的物体也具有能量，这种能叫做__________.它的大小与______________和______________有关。弹性势能和重力势能统称为___________.
5. 下列物体的质量和重力估计正确的是 ( ) (题型二)
A.一个中学生的体重大约是50N B.一个苹果的质量大约是0.15kg
C.一只母鸡的.重力大约是1.5N D.一个鸡蛋的质量大约是0.5kg
6.下列关于重力的说法，正确的是 ( ) (题型一)
A.重力的大小可以用弹簧测力计直接测量 B.重力的方向是竖直向下的
C重力在物体上的作用点叫做重心 D.重力的单位是kg
7.如果没有重力，下列说法中不正确的是 ( ) (题型一)
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球，再也回不来
C.物体将失去质量 D.杯子里的水倒不进口里面
8.2002年 12月，我国发射了神舟四号宇宙飞船，为载人飞行进行了仿真人实验。飞船在轨道上正常飞行时处于“失重”状态，在这种环境中，以下哪个实验不能在地面一样正常进行( )(题型一)
A.用刻度尺测长度 B.用放大镜看物体
C.用平面镜改变光路 D.用弹簧测力计测物重
9.一容器质量为1kg，内盛10dm3液体.现将该容器挂在弹簧测力计下测得其重力为88.2N.求该液体的密度是多少? (题型二)
【综合提高训练】
1.一个物体竖直悬挂在弹簧测力计上并静止时，弹簧测力计示数为29.4 N，若改用天平测该物体的质量，其示数应为________kg.若把它带到月球上，用天平称它的示数为____kg，用弹簧测力计称它的示数与地球相比将________ (选填“不变”、“变大”或“变小”).(题型二)
2.一座限重为4.9X10 N的桥，一辆自身质量为1.1t的卡车要能安全过桥，所能装载的货物不能超过___________ kg.(题型二)
3.如图8-7所示的水平仪检验是否水平，当它在东西方向放置时，人在水平仪南边看，重垂线锥体偏在水平仪刻度线下端的左方，当把它南北放置时，人在水平仪东边观看，锥体偏在右方，此时桌面的________高。 (题型一)
4.我国首位叩访太空的航天员杨利伟在地球上重637N，则他乘坐“神舟5号”载人飞船在太空中飞行时，他的质量为________kg.北京时间2003年10月16日6时23分，在太空中围绕地球飞行14圈后，杨利伟安全返回，降落在预定的着陆场——内蒙古四子王旗北部的阿木古郎牧场上.则杨利伟从太空返回地面的过程中，他的重力势能将________ (选填“不变”、“变大”或“变小”).(题型二)
5.下列关于重力的说法中正确的是 ( ) (题型一)
A. 在斜面上向下滚动的物体所受的重力方向是沿斜面向下的
B. —投出的篮球上升过程中不受重力，下落过程中才受重力作用
C. 物体的重心一定是在物体上
D. 地面附近的物体在失去支持时，要向地面降落，这是由于物体受到重力作用的缘故
6. 某同学在用弹簧测力计测量一物体的重力时，错将物体挂在了拉环上，如图8-8所示.当物体静止时，弹簧测力计的示数为8N，则物体的重力为 ( )
A. 一定等于8N B.一定小于8N
C. 一定大于8N D. 以上情况部有可能
7.下列计算10 kg物体所受重力的运算过程，正确的是 ( ) (题型二)
A.G=mg=10×9.8 N/kg=98 N B.G=mg=10 kg×9.8 N/kg=98 N
C.G=mg=10 kg×9.8 N=98 N D.G=mg=10 kg×9.8=98 N
8.一个物体被竖直向上抛出去，则 ( ) (题型二)
A.物体上升过程中，速度越来越小，重力也越来越小
B.物体下落过程中，速度越来越小，重力却越来越大
C.物体上升和下落过程中，重力不变
D.物体上升到最高点时重力为零
9.从前，一个商人在荷兰向渔民买了重为4.9×107N的青鱼，装上船运往靠近赤道的索马里首都摩加迪沙.到了那里，用弹簧测力计一称，青鱼竟少了2.94×105N.轮船沿途没有靠过岸， 装卸中损耗也不可能那么大.你能推测这是什么原因吗? (题型二)
10. 公式G= 中，g表示物体受到重力与质量之比，约等于9.8N/kg，在要求不精确的情况下，可取g等于10N/kg.
(1)为探究g的大小，小宇同学把不同质量的钩码挂在弹簧测力计上，分别读出它们的大小，记在下面表格中，再算出每次重力跟质量的比值.
根据上述实验与数据，得出的结论是____________________________________________。
(2)经科学家的精确测量，g值并不是固定不变的，在不同的地理位置，仍有差异.下表为各个不同城市的g值大小，观察分析表中提供的数据，回答下列问题.
①g值相同的城市是：_________________.
②g值相差最大的两地是：__________________________ .
③ 试猜想g值变化的原因可能是：________________________________ .
11.公路桥梁的两端都有类似右图的标志(t是“吨”的符号，13t表示桥梁最大能承受质量为13t的物体的重力).一辆自身质量为5 t的汽车，装有5 m3的砖，已知ρ砖=2×103kg/m3，试通过计算说明它能否通过这座桥? (题型二)
12.现有一把弹簧测力计和一个带绳套的小的空矿泉水瓶、足量的水及煤油。用这些器材和物质测定煤油的密度。(题型二)
(1)依次写出测量步骤和该步骤中被测物理量的符号：
(2)用上述测得的物理量计算煤油的密度ρ煤油=_____________。
【参考答案】
基础知识训练
1.4.9×105 1000
2.重力方向总是竖直向下 是否竖直 是否水平
3.正 质量 9.8 486
4.重力势能 高度 质量 势能
5.B 6.D 7.C 8.D
9.0.8×103kg/m3
综合提高训练
1.3 3 变小
2.3.9×103
3.东南 析：由题意得水平仪东边高和南边高，故答案为“东南”
4.65 变小 析：同一物体的质量不随所处位置的改变而改变.杨利伟在地球上的质量根据公式m=G/g=(637/9.8)N=65kg，因此，他在太空中飞行时的质量也是65kg.因为物体的重力势能大小跟物体的质量和被举起的高度有关.杨利伟在返回地面过程中，他的质量没有发生改变，但离地的高度不断减小，所以他的重力势能也不断减小.
5.D
6.B 析：此时弹簧测力计的示数实际上是物体和弹簧测力计的重力之和
7.B 8.C
9.相同质量的货物，因地球的吸引而受到的重力大小会地理位置的变化而变化，在地面上越靠近赤道，物体所受的重力越小
10.(1)重力与质量的比值一定
(2) ① 武汉与上海 ② 赤道与北极 ③ 纬度越高 值越大
11.因为车总重G总=m货g+m车g=ρ砖Vg +m车g
=2×103kg/m3×5m3×9.8N/kg+5×103kg×9.8N/kg=1.47×105N
桥能承重G桥=m桥g=13×103kg×9.8N/kg=1.274×105N<1.47×105N，所以不能过桥。
12.(1)①用弹簧测力计测出空瓶子的重G1;
②用弹簧测力计测出瓶子内装满水的总重G2;
③用弹簧测力计测出瓶子内装满待测煤油时的总重G3
1.1 重力模型概念
重力模型基于牛顿重力法则,出行分布与小区的产生量、吸引量和小区之间的交通方便程度等因素相关。它基本假设:交通小区i与j间的出行分布量与小区i的出行发生量、小区j的出行吸引量成正比,与小区i和小区j之间的交通阻抗成反比。该法综合考虑了影响出行分布的区域社会经济增长因素和出行空间、时间阻碍等因素,是国内交通规划中使用最广泛的方法。宜以在交通小区为单位的集合水平上进行标定预测,交通小区的面积不宜划分得过小。
1.2 重力模型形式
重力模型最早的形式:
1)基本重力模型:
2)BPR重力模型(美国公路局重力模型):
3)修正重力模型:
4)双约束重力模型:qij=Ki×K′j×Pi×Aj×f(Rij),
式中:qij为i、j分区之间的出行量(i为产生区,j为吸引区)预测值;Pi、Aj分别为分区i的出行产生量、分区j的吸引量;Rij为两分区间的交通阻抗;f(Rij)为小区i和j之间的阻抗函数;其他参数为修正系数。此模型满足出行的约束条件不同,模型又可分为3类:①基本重力模型不能保证产生和吸引的总量约束,被称为无约束模型;②BPR和修正重力模型能够保证产生量守恒,称为单约束模型;③双约束重力模型则能保证产生量和吸引量的守恒。
1.3 阻抗函数形式
阻抗参数代表了小区间出行的阻力,用以拟合出行分布与出行距离的关系,通常用时间、费用、综合性广义费用作为阻抗参数的测度。最初阻抗参数采用了出行距离平方的形式,实践应用的效果并不理想。必须采用一些与人们出行距离(时距或空间距离) 分布特征接近的曲线形式,常用形式包括以下4类:
1)幂型:f(Rij)=R
2)指数型:f(Rij)=exp(-b×Rij);
3)(幂与指数)复合型:f(Rij)=e-bRij×R
4)半钟型:
式中:Rij为出行阻抗;系数a、 b、γ为拟合出行分布特征的参数,通常假定其不变。幂型函数、指数函数的形式简单,较易于标定,而复合函数、半钟函数的形式较复杂、参数较多,标定难度较大。幂函数可用于拟合步行出行的分布,而指数型、复合型函数适用于自行车、社会客车等出行方式。由于不同目的或方式的出行分布特点存在一定差异,在实际应用中为追求模型预测的可靠性和精确性,往往需要根据出行需求调查的实际结果,选择合理的阻抗函数,分别建立不同目的或方式的模型。
2 双约束重力模型的参数标定
2.1 参数标定算法
双约束重力模型:
qij=Ki×K′j×Pi×Aj×f(Rij),
f(Rij)=exp(-γ×Rij); (1)
步骤1):给参数γ取初值,可参照已建立该模型的类似参数作为估计初值。
步骤2):用迭代法求约束系数Ki、K′j的值。根据Ki、K′j的表达式,首先令每列约束系数K′j =1,根据式(2)求解每列约束Ki, 再用这些值来计算K′j,运用迭代法不断重复,在每一步结束时比较前后两批约束系数的相对误差是否达到精度要求(通常可取小于3%) ,达到要求后终止迭代过程。
步骤3):将求得的约束系数Ki、K′j代入式(1),用现状Pi、Aj值求现状的理论分布表[
步骤4):计算现状实际PA分布表的平均交通阻抗
步骤5):当δ<0,即
在模型式(1)中,有两批参数需要标定:约束系数Ki、K′j和f(Rij)中的参数。该算法用了两层循环,第2)步是内循环,任务是求Ki、K′j;外循环的任务是标定f(Rij)中的参数。内循环、外循环都是采用试算法。
在实际应用中,由于交通小区数目繁多,往往需要通过编程等手段来实现参数标定。文中将介绍一种简单的参数标定方法,该方法只需运用Excel中的简单功能就可实现参数标定。
2.2 应用Excel进行参数标定的步骤
步骤1):准备好阻抗参数矩阵[Rij]和调查所得的现状PA矩阵[qij];
步骤2):根据阻抗矩阵和所选阻抗函数,求出阻抗矩阵[f(Rij)];
步骤3):令每列约束系数K′j =1,根据式(2)求出各约束行Ki的值,再套用公式求K′j值,此时,Excel自动实现循环迭代功能;
步骤4):根据式(1)求出现状的理论分布矩阵[
步骤5):计算现状实际PA分布表的平均交通阻抗
步骤6):使用Excel中的规划求解功能,令目标函数值为1,可变参数为γ。若求解得到参数γ,完成所有参数标定。
3 应用实例
以西部某一新城区居民出行分布为例,结合具体数据进行参数标定。该市中心城区共有人口18.11万,城市建设用地为2 249 km2,根据用地特性及区划特征,将其划分成14个交通小区。根据2005年对该市所进行的居民OD调查得到现状PA矩阵[qij],并选取距离作为阻抗参数得到矩阵[Rij]、[qij]和[Rij],如表1、表2所示。
步骤1):准备好阻抗参数矩阵[Rij]和调查所得的现状PA矩阵[qij]。为了表述清楚,均使用Excel中的行列表述法来表达公式与矩阵所在位置。将表1和表2放入同一Excel表中,并使其左上角单元格分别位于M4和A4单元格内。
步骤2):参数γ取初值1,填入单元格D2,根据公式f(Rij)=exp(-γ·Rij),计算阻抗矩阵[f(Rij)]。如图1所示。
步骤3):令各个列约束系数K′j=1,根据式(2)求出各约束行Ki的值。如图2所示。此时Ki只是由于数值过小和显示格式的问题显示为0,再套用公式求K′j值,此时,Excel自动实现循环迭代功能。
步骤4):根据公式(1)求出现状的理论分布矩阵[
步骤5):在单元格A2和B2中分别计算实际交通阻抗和理论分布交通阻抗,如图4所示。并使C2=A2/B2作为目标函数。
步骤6):使用Excel中的规划求解功能,令目标函数值为1,可变参数为γ。求解得到γ=0.83,完成所有参数标定。见图5和图6。
4 结束语
双约束重力模型应用广泛,其标定方法却较为繁琐。而应用Excel对其进行参数标定,操作简单且精度高,有助于交通规划者进行出行分布预测。
摘要：介绍双约束重力模型参数标定的方法,并以西部某一新城区居民出行分布为例,详细给出参数标定的实现过程。表明此方法操作简单,在实际交通规划的出行分布预测阶段,具有一定参考价值。
关键词：双约束重力模型,标定,出行分布
参考文献
[1]刘灿齐.现代交通规划学[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]褚琴,陈绍宽.重力模型标定方法及应用研究[J].交通运输系统工程与信息,2003,3(2):51-56.
[3]周杨军,赵晓华,李涛.重力模型应用方法与问题探讨[J].山西建筑,2007,33(25):65-67.
[4]丁艺,陈菡.重力模型法在居民出行分布预测中的应用[J].福建农林大学学报:自然科学版,2007,36(6):618-621.
[5]周商吾.交通工程学[M].上海:同济大学出版社,1989.
[6]邹文杰,孙静怡,胡立伟,等.在公交客流分布预测中重力模型的参数标定及其应用研究[J].交通与计算机,2006,24(2):47-51.
教学设计
齐齐哈尔市第三十一中学
陈道平
[设计理念] 新课程标准对力这部分的要求是 “通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力，认识力的作用效果”“用示意图描述力，测量力的大小”。首先通过身边现象让学生感受到重力的存在，然后从力的三要素着手，分别从重力的大小、方向、作用点来进行探究，最后从重力的由来说起认识万有引力，这样既体现了新课标基本理念中“从生活走向物理，从物理走向社会”，又能让学生学习科学探究的方法。[教材分析] 《重力》是初中物理非常重要的知识，起到承上启下的作用，既是对第一节认识力和第二节弹力中练习使用弹簧测力计起到巩固提高的作用，又对后面浮力知识的学习非常重要，本节由重力的大小、重力的方向、重心、重力的由来四部分组成，分别从力的概念和力的三要素两条线来认识重力。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。[三维目标] 1．知识与技能：
（1）认识重力，知道重力是如何产生的
（2）了解重力的大小与质量的关系，能正确书写重力大小与质量的关系式G=mg，并能进行简单的计算
（3）知道重力的方向，并能够应用其解决实际生活中的问题，会画重力的示意图（4）了解重力的由来 2．过程与方法
（1）通过学生无论如何向空中抛乒乓球，最终乒乓球都要落到地面的实验，让学生来认识重力
（2通过探究重力的大小与什么因素有关的实验，知道重力的大小与质量的关系，并且会用数学上描点、连线的方法，画出重力与质量的坐标图像。
（3）学会用比值法、图像法处理重力的大小跟质量的关系 3．情感态度与价值观
（1）通过身边的小实验，让学生感受到物理就在身边，激发学生探究科学知识的兴趣。
（2）在探究活动中增强学生的合作意识，培养小组的团队精神。[重点难点] 重点：探究重力的大小与质量的关系，重力的方向以及G=mg的计算 难点：画重力与质量的坐标图像 [教学方法] 通过身边的小实验认识重力，感知重力的存在，本节课的重点是重力的大小和质量的关系，所以主要采用实验探究的方法，学生要想得出结论必须会收集数据，分析论证，以及画重力与质量的坐标图像 [仪器材料] 每组学生配备：钩码、弹簧测力计，细线，小石块、刻度尺等 [教学流程设计]
创设情境：学生小实验引入新课：
分别竖直上抛、平抛、斜抛同一个乒乓球，结果都会落到地面上。无论怎样抛出去物体，为什么最终都会落到地面上？（板书课题）（设计意图：让学生感受到身边处处是物理，激发学生学习物理的兴趣）推进新课：
一、让学生自学课本P9，回答重力的定义，重力的施力物体，以及通常用哪个字母来表示重力？
（设计意图：培养学生自主学习回答问题的能力）
二、探究：重力的大小跟质量的关系
1.猜想假设：地球附近的物体收到的重力与质量有关 2．设计实验方案
参照课本图7.3-2进行实验设计。3．进行实验
以小组为单位分工、合作、进行实验，完成：
A.把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力 B.将数据填写在实验数据表内。C.画出重力-质量关系图像 4．分析实验数据、画图像
交流展示实验数据和图像，得出物体的质量越大它们受到的重力越大（设计意图：培养学生探究实验的能力，学会图像法处理物理问题的能力，体验科学探究的乐趣，增强学生的小组合作意识，养成实事求是的科学态度）
5．重力与质量的进一步处理
计算并展示交流重力与质量的比值g=G/m是定值，得出重力的计算公式G=mg（g=9.8N/kg）利用这个公式进行计算一些物体受到的重力。
例题：质量为0.25kg的木块，受到的重力是多少牛？一个中学生的重力为450N,那么她的质量是多少kg？（g=9.8N/kg）
（设计意图：学习用比值处理信息的方法。例题有助于学生学以致用，及时巩固练习）
表格对比：重力和质量的区别和联系有哪些？
三、重力的方向
1．小组汇报：如何测量你的课桌腿是否竖直？
2，小组合作：一个同学用一根细线系一小石块，提起线的另一端，让石块自然下垂，靠近桌腿的位置，另一个同学注意观察悬线的方向与桌腿的位置关系。
3．总结：任何时候、任何地点，重力的方向都是竖直向下的。（设计意图：培养从实验中得出结论自己解决问题、得出结论的能力）
四、重心 动手实验：
请同学们把刻度尺（笔）放在手指上并且让它们静止不动，你能做到吗？
1.学生自学课本相关知识，知道什么叫物体的重心 2.对于形状规则、质量分布均匀的物体，重心在它们的几何中心上（设计意图：培养从自主学习得出结论的能力，提高他们的自信心）
五、重力的由来
教师演示实验：模拟引力，用一根细线拴住橡皮，用手甩起来做圆周运动。
（设计意图：让学生知道宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃都存在着相互吸引的力）
六、达标练习
(设计意图：巩固本节课所学习的知识)
七、布置作业
八、板书设计
第三节 重力
一．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力.二．重力的三要素：
大小：G=mg（g=9.8N/kg）
方向：竖直向下
作用点：重心 三．重力的由来：万有引力
[教学反思] 1．在引入部分，采用学生从不同的角度抛乒乓球，最终总是落到地面上，引出本节课的课题，让学生感受到物理就在身边。
⑴学会从功和能的关系推导出重力势能的表达式;
⑵在小实验设计研究中，初步会用控制变量法设计实验;
⑶在讨论分析中激发质疑探究意识，提高质疑能力。
情感目标：
生活实验中激发物理研究兴趣。
本节课着重解决了两个问题，即重力势能及其对称性;重力势能的变化与重力做功的关系，关于重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加。这个关系由于与动能定理的表述不一致，学生往往不易理解，教学是要结合一些实例，解开学生的困惑。而难点是学生对重力势能相对性的理解。教学中用与温度的相对性类比的方法来突破这个难点。
学生对重力势能在初中已初步形成定性概念，知道重力势能是物体举高而具有的能，故本课引入要唤醒学生对这些概念的记忆，为定量认识重力势能打好铺垫。学生在前一节课“动能”学习中已体验定量研究的一些方法，这也为本课的研究学习打下了基础。但估计学生对“Ep=mgh”会进行公式化处理，出现只认公式不认理的现象，故引导学生对“Ep=mgh”中的“h”正确认识显得尤为重要。高一学生的研究探索、质疑提问能力很薄弱，通过本课在培养策略要取得一点突破。
依据教学大纲的要求和教材内容的特点、学生的特点，在本节教学中，让学生自己设计和完成实验，探索得到结论，充分体现“学生主体、教师主导”的教学模式。
以下为本课教学过程的设计：
1、情景引入
展出三峡水库大坝的模拟照片，让学生欣赏图片的过程中，引导学生思考、发问，并启发到水坝的作用是提高水位，使水具有重力势能并引入课题，再提出问题“建成后的三峡水库可蕴含多少水的重力势能?”激发学生对重力势能学习的迫切欲望。
通过图片情景，培养学生提问能力，并从三峡大坝的气势中激发学生的民族自豪感;与学生交流中回忆初中所学重力势能概念。
2、实验探究
在初中知识掌握的基础之上，让学生用身边的小物件设计实验验证重力势能与哪些量有关(书落手上、笔穿纸巾)，研究探索后，再让学生自己总结得出结论，体现重力势能是由物体质量和相对位置决定的能量。并让学生猜想Ep与m、h的定量关系。
3、建立概念
重力势能的大小是否与重力做功有关系?给学生三个简单的运动过程，例从某高度做自由落体，从光滑斜面由静止滑下，沿曲面从与前两者相同的初平面运动至同一末平面，让学生运算三种情况下重力的功《重力势能》教学设计，类比于从动能定理《重力势能》教学设计，得到动能的定量表达式，也从中得到重力势能的定量关系：Ep=mgh。接着得到重力做功与重力势能变化量的关系：《重力势能》教学设计，从自由下落过程中的重力做功与重力势能具体变化间的关系，帮助学生理解“-”和“=”的含义。提供情景，物体越高，重力势能越大吗?展开对=g中“h”的大讨论，总结重力势能是对于某个参考面来说的。再讨论中“h”含义。从中在学生互促学习中对重力势能的相对性有真正地理解。
4、提出问题
《重力势能》教学设计，Ep=mgh中，“△h”与“h”的区别?引出重力势能具有相对性。明确指出“△h”是绝对量，“h”是相对量，所以重力势能是具有相对性的，要确定物体在某一状态所具有的重力势能，就必须首先选择一零势能面作参考。而后类比温度来讲明重力势能是标量，但有正负，启发学生思考其正负的含义。
5、弹性势能
小结重力势能概念形成过程，结合情景图片，让学生发现弹性势能与重力势能的共同点，都是由物体的相对位置决定的能量，并且都是客观存在的能。
6、概括总结,作业布置
必做题：P/45：1、3、5
由于地质和生物过程的作用, 田间土壤大都呈现为层状结构, 特别是山区、沙滩地、土地复垦区等农田、果园地, 土壤贫瘠, 水力性能差, 为了保证作物生长往往在原土。上方覆盖客土 (厚度约10～30 cm) 进行改良, 从而形成了层状土壤结构。而水分在层状土中的入渗规律与在均质土壤中存在较大差异, 研究表明, 土壤的层状结构对水分运动具有减渗和阻挡的作用[1], Colman等[2]研究表明无论细质土覆盖粗质土, 还是粗质土覆盖细质土, 土壤都可看成是均质的, 并且入渗过程由细质土来控制。同时大量的研究表明, 对于土壤中夹砂层情况, 在水向夹有砂层的土壤中入渗过程时, 砂层具形良好的阻水作用, 增加了砂层以上土体的持水能力[3,4,5]。但某一些层状结构条件下, 会出现集中渗流的现象[6]。Ralph等[7]对细砂覆盖粗砂情况下形成的指流情况进行了室内模拟试验, 并利用线性回归分析方法, 建立了下层粗砂颗粒粒径与进水吸力间关系。
因此, 如果采用常规的地面灌溉, 甚至常规大流量滴灌灌溉形式易产生深层渗漏, 降低水分利用效率, 为此, 本文采用微重力滴灌这种低压微小流量的灌溉方式, 研究微重力滴灌不同结构层状土壤入渗特性和湿润模式进行室内研究, 考虑上壤下砂、上砂下壤和均质土壤3种类型进行的湿润模式进行相互比较, 以期建立层状土壤条件下滴灌土壤湿润体预报关系模型。为旱作地区, 土壤抗旱保墒、合理灌溉等提供理论依据, 并对于准确理解和模拟层状土壤介质中的水分和溶质运动过程有重要意义[8]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2007年在中国农业大学水利与土木工程学院试验大厅进行, 供试土壤取自北京市昌平区北流果园, 该果园为典型的沙滩地, 土壤分层明显, 0～30 cm为壤土, 下层以砂土。分层取样, 自然风干, 过2 mm筛后, 按体积质量1.35 g/cm3, 分层装土 (10 cm一层) 。利用马氏瓶稳压供水, 采用10 mL医用注射器针头模拟滴灌, 滴头流量设为0.32 L/h。
当马氏瓶供水时, 将出口处的软管下垂, 使C点高度低于X-X基准等压面, 打开阀门I即可。由于C点处水面下降, 从而B, C两点之间造成一定的水头差, 两点之间的压力将不平衡, 即PB>PC, 在水头差的作用下, G中的水将流出C口, 同时引起G中的水位下降, 从而使得B点的压力小于A点的压力, 即hρ+P<PA, 此时在大气压的作用下, 将有空气通过A点进入到G容器中, 以提高空腔的压力P, 使系统重新达到平衡。通常在实验过程中需要测量用水量, 这一参数可以反映土壤水分入渗的规律, 所以在马氏瓶上贴上刻度尺 (如实物图所示) , 用水量的变化可以直接从刻度尺上读数, 再乘以马氏瓶底面积即为用水体积V。
试验装置为半径65 cm, 高65 cm, 夹角15°的三棱体土槽, 用以代表整个土槽的1/24。土槽一侧采用透明有机玻璃制作, 土槽玻璃上按有刻度尺, 在不同时刻用荧光笔记录湿润锋的动态变化。底板设有通气孔, 实验过程中水分下流时, 土壤中的气体可及时排出。为了排水在三棱体土槽最底下铺设10 cm小石粒, 在土槽最上面空5 cm防止水分溢出, 装土深度为50 cm。
1.2 试验设计
本试验层状土壤, 分别是上壤下砂层结构、上砂下壤结构层状土壤的入渗过程进行实验, 同时设置一个均质壤土的对照处理, 具体见表1。
2 结果分析
2.1 入渗量随时间的变化特征
对于上壤下砂结构土壤, 湿润锋到达两种土壤的交界处前, 入渗量随时间变化规律与均质壤土相同[5]。累积入渗量的变化过程符合均质土的非线性变化过程 (见图1) 。而湿润锋到达壤砂界面后, 入渗过程明显变化, 水流将不再继续向砂层入渗, 而在界面以上土体迅速聚积, 直至土壤含水量所具有的能量开始大于砂层中水分的能量水平后入渗水流方能渗入砂层, 因此砂层的存在增大了上层土体的储水能力, 在一定程度上起到了阻水作用。表现在湿润锋曲线通过壤砂界面后, 垂向前沿越来越趋于水平, 而径向前沿越来越趋于垂直。同时, 湿润锋径向推移速度明显减缓, 垂向速度也有所减缓。在湿润锋到达下层土以后, 层状土累积入渗量随时间的变化成线形关系, 即入渗率为常数, 对于本实验为 0.32 L/h。可见入渗水流进入砂层之后, 地表入渗通量主要受控于上层土体的渗透能力, 整个入渗过程开始由非线性阶段转为稳渗阶段, 且稳渗率比均质壤土相同时刻的瞬时入渗率明显减小, 因此砂层的存在, 也在不同程度上起到的了减渗作用。
对于上砂下壤结构层状土的入渗特征则是在两层土的交界处有明显的阻流现象。在上砂下壤结构的土壤入渗过程中, 由于上层土的导水率大于下层土的导水率, 水分入渗到达下层土以后, 上层土的来水强度大于下层土的土壤导水率, 因此, 多余的水量自然在上下土层交界面以上积累, 并逐渐产生临时地下水位[9]。如果土表的供水停止, 则临时形成的地下水会在下层土的不断入渗过程中逐渐消失。上层砂的湿润锋呈现出上窄下宽现象, 即水流不再完全由上而下的渗透, 有一部分水由于上下两层土之间形成的阻水层的存在, 存在拥堵现象, 这主要是由于不同质地土壤导水率不同产生的。
2.2 湿润锋的变化特征
对3个处理垂向入渗距离与入渗时间进行拟合, 发现都符合幂函数关系 (图2) 。幂函数能够非常精确地描述点源入渗湿润锋和入渗时间的关系, 决定系数R2均在0.991以上。拟合发现, 上砂下壤结构层状土壤对垂向湿润锋影响很大, 为了更精确的描述该结构土壤的湿润锋的变化特征, 以沙壤界面为界对该结构土壤不同层进行分开处理 (图2 (c) 、 (d) ) 。同样利用幂函数水平湿润距离与入渗时间进行回归分析 (图3) , 结果显示幂函数能够精确的描述呈状土壤点源入渗湿润锋和入渗时间的关系, 决定系数R2均在0.992以上。所以, 故幂函数可以很好的模拟层状结构土壤的湿润锋的运移。
从图中可以看出, 上砂下壤土的入渗过程相对于上壤下砂土要迅速的多, 由于砂土的导水率相对壤土较大, 所以水分在上层砂土中入渗湿润锋狭长, 径向扩散的速度小于垂向入渗速度, 经过约30 min后, 湿润锋达到层状土的交接界面处;由于土壤性质发生变化, 下层壤土的导水率相对较小, 在交接界面处出现拥水现象, 导致水分向边缘扩散趋势, 垂向湿润锋的运移速度减慢, 而径向运移速度相对垂向运移速度加快, 湿润锋开始向右凸显。对于上壤下砂结构层状土, 水分入渗到交接界面时, 由于土壤性质发生变化也产生临时的阻水现象, 但由于下层砂土导水率高, 故并不明显, 当水分入渗到层状土交接界后, 湿润锋基本呈水平状, 水分在下层砂土中入渗已不是点源入渗, 也是面源入渗, 同时砂土导水率大, 故水分在上壤下砂结构土壤中运移, 总的湿润锋运移速度要大于均质壤土。
将均质土壤、上壤下砂结构层状土和上砂下壤结构层状土湿润锋进行比较可以看出 (图3 (c) ) , 在入渗锋面进入下层土壤以前, 3种湿润锋推进过程基本相似。而当湿润锋进入下层土壤以后, 不同处理差异较明显, 上砂下壤结构层状土与均质土相比, 湿润锋运移明显有所减缓。而上壤下砂结构层状土在湿润锋进入下层土壤后与均质土壤比较湿润锋运移有加快的趋势。
3 结 论
通过微灌溉小流量灌溉条件下土壤水分在层状土中的湿润模式的研究, 发现层状土相对均质土壤都存在不同程度的减渗作用, 可见对于土质贫瘠地区铺设相应的层状土, 能防止水分快速下渗, 提高水分利用的效果。研究发现层状土具有以下主要入渗特征。
(1) 水分在层状结构土壤中运移, 湿润锋在分层交接界面处发生明显的变化, 两种结构土壤都存在阻水作用。对于上壤下砂结构土壤入渗速率主要受控于上层壤土, 砂土存在增加了上层土壤的储水能力;对于上砂下壤结构土壤, 则下层土对上层土的入渗过程具有明显减渗作用。
(2) 对于“上壤下砂”结构土壤中, 界面以上不会出现临时地下水位, 通过交接界面后, 整个入渗过程变成稳渗阶段;对于“上砂下壤”结构土壤, 在界面以上有可能产生临时地下水位, 且临时地下水位随着土表入渗过程的持续而不断升高。
(3) 利用幂函数可以很好的模拟微压小流量滴灌条件下土壤径向湿润锋和垂向湿润锋的发展情况。
摘要：本试验以层状土壤结构为研究对象, 对微压小流量滴灌条件下点源入渗特性规律进行了室内试验, 设置均质壤土、上壤下砂结构和上砂下壤结构层状土壤3个处理, 对其湿润模式, 湿润体在径向、垂向湿润距离与时间的变化特征及湿润锋随时间的变化特性进行分析, 结果显示两种层状都具有减渗功能, 湿润锋随时间的变化规律符合幂函数关系, 研究结果对于层状土壤湿润体预报, 准确模拟层状土壤介质中的水分和溶质运动过程有重要意义。
关键词：层状土壤,湿润模式,湿润锋
参考文献
[1]雷志栋, 杨诗秀, 谢森传.土壤水动力学.北京:清华大学出版社, 1998:223-231.
[2]Col man E A, Bodman G B.Moisture and energy conditions duringdownward entry of water into mois and layered soils.Procceedingof Soil Science Society of America, 1945, 9:3-11.
[3]张建丰, 王文焰, 汪志荣, 等.具有砂质夹层的土壤入渗计算.农业工程学报, 2004, 27 (2) :27-30.
[4]张建丰, 王文焰, 贾中华.具有砂质夹层的土壤连续函数入渗模型.水土保持学报, 2007, 21 (4) :94-97.
[5]王文焰, 张建丰, 汪志荣, 等.砂层在黄土中的减渗作用及其计算.水利学报, 2005, 36 (6) :650-655.
[6]Hill D E, Parlange J Y.Wetting frongt instabilityinlayered soils.Proceeding of Soil Soil Science Society of America, 1972, 36 (5) :697-702.
[7]Ralph S, Baker, Hillel D.Laboratory tests of theory of fingeringduringinfiltrationintolayered soils.Soil Science Society of Amer-ica Journal, 1990, 54:20-30.
[8]马东豪, 王金九, 郭太龙.根据水流推进过程预测Horton入渗公式参数和田间平均糙率系数.农业工程学报, 2005, 21 (12) :52-55.
科学知识：
1、知道在生活中存在着重力，了解重力产生的原因。
2、通过学习有关牛顿的资料，了解前人对重力的研究。
能力培养：
1、培养学生观察、分析问题的能力。
2、培养学生实验操作和收集整理信息的能力。
情感态度价值观：
1、认识到科学是不断发展的。
2、乐于用学到的科学知识解决问题。
(二)设计意图：
在学生对生活中存在着各种力的现象有了初步的认识后，引导学生思考水往低处流的原因，然后通过探究活动，知道地球上存在着重力，了解重力产生的原因，再通过学习有关牛顿的资料，了解前人对重力的`研究。
本课让学生探究与重力有关的事实和实验，在此过程中培养观察能力、分析问题的能力，实验操作及收集整理信息的能力;同时通过讨论牛顿发现地球引力的故事，让学生体会到科学的不断发展。
以生活中常见的现象为情景引入，让学生思考现象背后的原因，再通过实验进一步认识到地球引力的存在，最后交流收集到的牛顿及其发现地球引力过程的资料。
(三)教学流程：
提出问题――制定方案――实践活动――分析整理――汇报交流――得出结论。
(四)重点难点：
知道生活中存在着重力，培养观察、分析问题的能力。
(五)教学准备：
瀑布图、棉花、地球仪、地球引力方向图、铁架台、细绳、乒乓球(橡皮)、剪刀;
视频：瀑布、牛顿研究地球引力的过程。
(六)课时安排：
【本课在教材中的地位】
本节课是人民教育出版社出版的《物理 2》(必修)中，第7章第4节“重力势能”中的内容。“重力势能”是下节“机械能守恒定律”的知识基础，是本章的一个重要知识点。本节进述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系。由于与动能定理的表述不一致，学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从功能关系、能量转化的角度分析，解开学生的困惑，为下节讲机械能守恒定律及能量转化和守恒定律做好准备。 学情分析 1.高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片、视频画面来支持。
2.学生在初中时已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的学习重力势能及体验建立过程。
3.学生已学习了功的概念和计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。
设计思想 首先，引入重力势能概念时着重体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本概念，通过一些自生活实例，让学生体验到高处物理具有潜在的能力——重力势能。通过实验，体验重力势能与哪些因素有关，引导得出重力势能的公式。
接着，以例题计算引出高度具有相对性。重力势能与高度有关，在研究重力势能时应选取参考平面或零势能面。在零势能上，物体的重力势能为零，解释重力势能“+” “—”号的含义。
其次，在掌握了势能零点的基础上，通过一道分组计算，发现，选取不同的是势能平面，计算得出的重力做功的大小是一样的，从而得出结论：选择不同的参考平面，物体在两个不同位置之间势能的差值是确定的，并不随参考平面的改变而改变，即重力做功具有绝对性
最后，通过例题，引导学生得出重力势能与重力势能变化的关系。推出的WG = mgh初 – mgh末，得出结论，正功势能减少，负功势能增加。
教学目标 [知识目标]
1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算.
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系。?
3.知道重力势能的相对性.?
[能力目标]
通过回忆前面的知识，为新的学习打下基础;
结合已有工具，配合教师的引导，让学生自己推导关系，发现新的学习;
过程中配合练习，加深学生对公式、结论的理解和应用，同时发现新的知识
[情感目标]
1.本节课重点培养学生，运用已有知识解决当前问题的能力，通过教师的铺设、引导，鼓励学生发现学习，培养学生独立解决问题的能力，了解物理的研究过程，对物理产生更大的兴趣。
2.渗透社会公德教育：预防高空坠物的危险 教学重点 重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。 教学难点 重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。
教学方法
实验观察法、分析归纳法、讲授法 教学流程 教具准备 PPT课件、电子教鞭、标有刻度的塑料管(每个刻度4厘米)、两个质量和大小不相同的沙袋、装有沙子的瓶子、固定在筷子上的泡沫片、
教学时间 40分钟 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 时间 引入新课 播放雪崩视频?
提问：为什么圣洁漂亮的雪一旦形成雪崩，就会有如此大的破坏力?
这种能量是什么能量?那么它的能量是从哪里来的?为了能理解以上问题这节课我们就来学习新的内容——重力势能(板书) 学生回答
联系实际，激发学生的兴趣，引发学生思考。
带着问题引入新课
3分钟 展示目标 1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。(重点)
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系。(重点)
3.知道重力势能的相对性和系统性。(难点)
听教师解读，并记录 让学生明确学习目标 1分钟
进行新课
一、重力势能 1.重力势能
什么是重力势能?阅读课本。从而引出重力势能的定义
重力势能：物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能。 用EP表示。
并提出问题：影响重力势能的因素有哪些呢?
学生思考讨论交流进行分析得出定义
猜想与假设 通过对运动实例的观察与分析。 2分钟 2、重力势能大小
演示实验【提供实验器材：标有刻度的塑料管(每个刻度4厘米)、两个质量和大小不相同的沙袋、装有沙子的瓶子、固定在筷子上的泡沫片】
在一个透明的塑料瓶子内装上沙子。
实验一：将同一个沙袋从不同的高度释放，观察泡沫片在沙子中下陷的深度。
实验二：用大小不同的两个沙袋从同高一度释放，观察泡沫片在沙子中下陷的深度。
学生回答观察的现象：沙袋的释放高度越大，泡沫片在沙子中下陷的深度越大。沙袋的质量越大泡沫片在沙子中下陷的深度越大。
归纳上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越高，重力势能就越大。
物理学中就用mgh这个式子来表示物体的重力势能.?
(板书)：重力势能公式：EP=mgh
3. 重力势能的单位是焦耳。
4. 重力势能是标量
5.相对性(板书)
例题：
一个质量为10kg的投影仪，把它吊在一张高1m的桌面上空2m处，这个投影仪是否具有重力势能呢?此投影仪的重力势能是多少呢?(取g=10m/s2)
重力势能与参考平面的选择有关，其数值由参考平面的改变而改变
(板书)
上方
参考平面
下方
计算重力势能之前需要先选定参考平面。
例： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m.请按要求填写下表.(g=10m/s2)
结论：
选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值不同
重力做功的多少和重力势能的变化与参考面的选择无关
学生回答观察的现象：沙袋的释放高度越大，在泡沫片在沙子中下陷的深度越大。质量大的泡沫片在沙子中下陷的深度越大
动手计算，让两个同学上讲台把答案写出
认真听讲并记录笔记
认真做笔记
思考、动手计算
训练学生的观察及总结归纳能力
某水库位于贵州省镇宁县境内珠江流域西江水系纳井田河上,水库正常蓄水位761 m,总库容234万m3。挡水建筑物为碾压混凝土重力坝。坝顶高程766 m,坝底高程712 m,最大坝高54 m,坝顶宽6 m,坝底宽45.12 m,下游面高程760.9 m以下坡比1∶0.8,上游面坡比铅直,坝顶长146.94 m。坝段典型剖面如图1所示。
由于工程区域地质条件的复杂性,为充分考虑坝体—坝基系统协调变形作用下大坝应力变形特点及其整体稳定性,有必要开展坝体坝基系统三维有限元计算。
2 基本原理及方法
2.1 有限元强度折减法
通过不断折减材料的强度指标,进行有限元分析,直至边坡达到临界破坏,此时得到的折减系数f即为边坡的安全系数K。
2.2 评价标准
采用有限元强度折减法推求坝基整体安全系数的过程中,需要一个判断标准:什么时候坝基达到极限状态,目前常采用突变理论作为失稳判据。
采用有限元强度折减法计算坝基稳定性时,随着强度折减系数的增大,其安全系数逐渐减小,当坝基失去稳定时,滑体部分将会产生很大的位移,滑体部分将由稳定状态转变为运动状态,其位移和塑性应变不再是定值,而是处于无限塑性流动状态,滑动岩/土体的位移会有突然变化的现象,基于此提出了突变性判据。
3 有限元计算与分析
3.1 有限元网格模型
根据相关设计资料建立坝体坝基系统三维有限元网格模型,如图2所示。
3.2 基本计算参数
岩体物理力学参数见表1,表2。
3.3 应力变形分析
1)应力。计算结果表明:a.大坝浇筑后,第一主应力最大值约为1.5 MPa,处于受压状态,第三主应力最大值约为5.3 MPa,均出现在模型底部;b.由于岩性较复杂,在岩层属性变化处,应力存在不连续现象;c.蓄水后,大坝整体仍表现为受压状态,仅坝踵区域存在少量的拉应力区,最大拉应力约为0.52 MPa;d.坝体大多处于1 MPa左右的压应力状态。
2)变形。计算结果表明:a.浇筑坝体后,整体向下沉降,向上游倾斜,最大沉降量约为4 mm,最大倾向上游量为2.7 mm,均发生在河床中心剖面的坝顶位置;b.蓄水后,坝体表现为向下游变形,最大变形量约为2.82 mm,同样也发生在河床中心剖面的坝顶位置;c.由于体型基本对称,蓄水后,大坝两侧均向河床中间变形,变形量约为1 mm。
3.4 安全评价
统计各坝段坝顶特征点顺河向位移uy随折减系数f变化曲线,如图3所示。基于突变理论得出,折减系数大于3.0后,曲线出现突变,因此判断,坝体坝基系统整体安全系数大于3.0。
4 结语
根据工程设计资料,建立坝体—坝基系统整体三维有限元网格模型,基于弹塑性理论对其进行了计算分析,得出了坝体—坝基系统应力变形规律;采用有限元强度折减法对坝体—坝基系统整体安全系数进行了分析,结合坝体—坝基屈服区分布情况,分析坝体—坝基整体系统安全系数大于3.0,大坝整体处于稳定状态。
参考文献
[1]陈胜宏.高坝复杂地基及岩石高边坡稳定分析[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
[2]李征,张林,陈媛,等.复杂地基上重力坝的破坏过程及稳定安全度研究[J].中国农村水利水电,2016(2):13-15.
[3]王河,王志鹏,李永刚.基于有限元超载—折减综合法的重力坝深层抗滑稳定性分析[J].水电能源科学,2016(2):8.
[4]钱声源,杜鹃,张冬,等.基于综合判据的重力坝深层抗滑稳定性分析[J].水电能源科学,2015(12):21-23.
[5]李维树,张睿琳.建基岩体摩擦系数对重力坝抗滑稳定影响分析[J].地下空间与工程学报,2015(A2):14-15.
[6]荣梦,常晓林,周伟,等.基于霍克-布朗(Hoek-Brown)准则重力坝抗滑稳定分析[J].武汉大学学报(工学版),2015(4):29-30.
1.教学目标
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使物体运动状态发生改变．
2．知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图． 3．知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系． 4．知道物体重心的含义． 5．知道重力产生的原因及其定义． 6．了解四种基本相互作用． 过程与方法
1．知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的．
2．能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关． 3．能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的． 4．自己动手，找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力． 5．通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法． 情感态度与价值观
1．通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识． 2．通过实验，培养学生的团结协作精神．
3．通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力．
2.教学重点/难点
教学重点
1．力的概念、图示以及力的作用效果． 2．重力的概念及重心的理解． 教学难点 1．力的概念． 2．重心的概念和位置．
3.教学用具
多媒体、板书
4.标签
教学过程
一、力和力的图示
1.基本知识
2．思考判断
(1)物体的运动状态变化，就是速度发生了变化．(√)
(2)力是矢量，力的作用效果除与力的大小有关外还与力的方向和作用点有关．(√)(3)力可以离开施力物体或受力物体单独存在．(×)探究交流
要完整的表示某一力需要表示出哪些方面？ 【提示】需表示出力的大小、方向、作用点这三个方面，这种表示方法叫力的图示.二、重力 1.基本知识
(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．
(2)大小：G＝mg其中g是自由落体的加速度，一般计算中取9.8m/s2(3)方向：竖直向下
(4)重心：从效果上可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫物体的重心．形状规则的均匀物体重心在其几何中心处，质量分布不均匀的物体，重心位置与形状和质量分布有关．
2．思考判断
(1)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．(×)(2)地球对物体有吸引力，而物体对地球无吸引力．(×)(3)物体的重心可以用悬挂法确定．(√)探究交流
如图所示，身体素质和技术相当的跳高运动员，为什么采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成绩好呢？
【提示】跳高运动员在越过横杆时，“背越式”运动员的重心比“跨越式”运动员的重心升高的高度低，因此运动员越过相同高度的横杆，“背越式”跳法要比“跨越式”容易些.三、四种相互作用 1.基本知识(1)万有引力：在宇宙中，相互吸引的作用力存在于一切物体之间，强度随物体间距离增大而减弱．
(2)电磁相互作用：电荷和电荷，磁体和磁体间的相互作用．
(3)强相互作用：在原子核内把质子和中子紧密地保持在一起的作用力，它的作用范围约10－15m，超出这个界限该力已经不存在了．
(4)弱相互作用：在放射现象中起作用的力，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．
2．思考判断
(1)一切物体之间都存在着相互作用的吸引力．(√)
(2)强相互作用存在于宏观物体之间，而弱相互作用存在于原子核内部．(×)(3)电荷间的相互作用，磁体间的相互作用在本质上是同一种相互作用的不同表现．(√)四．力的效果、力的图示、力的示意图 【问题导思】
1．物体的速度变化，这是力的效果吗？
2．力的三要素中，哪一个要素在力的示意图中不能准确反映？ 3．一个物体受多个力，在作多个力的图示时，选标度时需要注意什么？ 1．力的作用效果(1)力的作用效果：
(2)影响作用效果的要素：力的大小、方向和作用点．(3)作用效果的应用：是分析物体是否受力的基本方法．若存在作用效果，说明该力存在；若没有作用效果，说明该力不存在．
2．力的图示与力的示意图比较
1．作力的图示时，标度的选取应根据力的大小合理设计，一般情况下，线段应取2～5段整数段标度的长度．
2．画同一物体受到几个力时，要用同一标度． 3．表示力的线段的始端一般为物体的重心位置．
如图所示，物体A对物体B的压力是10 N，试画出这个力的图示和示意图．
【审题指导】 解答该题可按以下顺序进行． 选标度→画线段→判方向、加箭头(1)选定标度：此题选单位长度的线段表示2 N的力．
(2)从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小成正比，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段．
(3)在线段上加箭头表示力的方向．
画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明FN＝10 N即可，如图丙所示．
五、重力、重心的理解 【问题导思】
1．重力的大小与运动状态的变化有关吗？ 2．重力的方向一定指向地心吗？ 3．物体的重心一定在物体的中心吗？ 1．对重力的理解(1)重力与万有引力的关系
重力是地球的万有引力在地球表面附近的一种表现，是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但由于地球自转的影响，重力并不等同于万有引力．
(2)重力大小
①同一地点，物体重力的大小与其质量成正比．即G＝mg，其中g为当地的重力加速度． ②不同地点，同一物体在地面上所在位置的纬度越高，所受重力越大；在地球上空的位置海拔越高，重力越小．
(3)重力方向
重力的方向总是竖直向下，竖直向下不等同于垂直于支撑面向下，也不等同于指向地球球心．
2．对重心的理解
(1)重心是重力的等效作用点，并非物体的全部重力都作用于重心．
(2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上．
(3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关，但一个物体的质量分布或形状发生变化时，其重心在物体上的位置可能发生变化．
(4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定其重心．
1．重力的大小可用测力计测出，测量时物体应处于静止或匀速直线运动状态． 2．天平测出的是物体的质量，而不是物体的重力．
3．重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关．
关于地面上物体的重力，下列说法正确的是（）A．只有静止时，物体才受重力 B．物体对地面的压力就是物体的重力 C．弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小 D．同一地点，物体的重力与其质量成正比 【答案】 D
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，与物体所处的运动状态无关，即不论物体处于静止状态还是运动状态，也不论物体怎样运动，物体均受到重力，在分析物体受力时首先应将重力画出．
六、怎样分析一个力是否存在
下列说法中正确的是（）A．甲打乙一拳，乙感到痛，而甲未感觉到痛，说明甲对乙施加了力，而乙未对甲施加力
B．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的 C．磁铁吸引铁钉时，磁铁不需要与铁钉接触，说明力可以脱离物体而存在 D．网球运动员用力击球，网球受力飞出后，网球受力的施力物体不再是人 【答案】 D
分析一个力是否存在的常用方法
1．力是不能离开物体而独立存在的，即没有物体，就谈不上力的作用．
2．只有一个物体谈不上力的作用．有力的作用就必须有施力物体和受力物体，不存在只有施力物体而没有受力物体的力，也不存在只有受力物体而没有施力物体的力．而且受力物体所受力的施力物体不可能是它自身．
3．力是直接产生于施力物体和受力物体之间的，不需要第三个物体传递． 4．力的作用是相互的．施力物体对受力物体有力的作用的同时，也受到受力物体对它的反作用力，因此力总是成对出现的，且施力物体也必定同时是受力物体．
课堂小结
板书
§ 3.1 重 力
一、力和力的图示 1．定义 2．单位 3．力的作用效果 4．力的图示和示意图
二、重力
【《重力》教学设计及反思】推荐阅读：
重力-教学设计05-29
第3节《重力》教学设计09-11
高一物理重力教案07-08
想象作文：在没有重力的世界里06-06
拼音《yw》教学及教学反思05-28
折扣教学设计及反思06-05
《火烧云》教学设计及教学反思06-17
《阳光》教学片断及反思06-05
小学体育教学设计及反思07-03
葡萄沟教学设计及反思06-16
