重力与重心说课教案

2024-10-19 版权声明 我要投稿

重力与重心说课教案(共4篇)

重力与重心说课教案 篇1

教材分析(地位和作用)

《普通高中物理课程标准》共同必修物理1第四章第1节的内容,涉及到力的描述、重力及其测量、重心与稳定。重力作用于一切物体,并贯穿于物体整个运动过程,对重力的学习有助于研究物体运动,所以本节内容是本章的重要内容,也是力学的重点内容,是物理的一个重要的组成部分,涉及到动力学部分。本节内容是力学中重要的基础知识,是在初中的“来自地球的力”的基础上的进一步深化和扩展,是对力学习的基础上对常见的力--重力的进一步学习,有助于对力的认识和掌握,也为后面的力的合成与分解,以及力与运动的学习打下坚实的基础。教学目标

一、知识与技能

1.学会用力的三要素来表达一个力

2. 知道重力是如何产生的,知道重力的大小、方向和作用点。知道在不同纬度的g的取值是不一样的二、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.通过悬挂法来测重心,利用数学模型解决物理问题的能力,让学生理解重力的方向

3.通过了解重垂线及重心的应用,培养应用物理知识解释简单生活现象的能力. 4.通过实验探究和实验对比的方法来研究解决稳定与重心的高低、支面面积的大小的关系。

三、情感态度和价值观

1.通过锥体爬坡实验引起学生学习物理知识的兴趣,通过学习质心,让学生了解实际生活中的物理知识的应用。

2.通过稳定的对比实验,培养学生观察分析能力和积极思考的学习习惯,增强学习物理、学习科学知识的兴趣. 学生分析

学生在初中的“来自地球的力”已经学习了重力的一些基本的知识,学习了重力的大小、方向、作用点,还运用探究的教学方法学习了重力的大小,知道了g=9.8N/Kg。不过都是一些比浅的,知识感较肤性的认识,在一定意义上

3.知道重心的概念.与物体稳定相关的两个因素。说,很难理解质心这样的概念,所以要引导学生思想观念上的转变。在这里学生将学习不同的知识点,质点、重心与稳定,特别是质点高一的学生比较难接受。

对于生活中重力的例子比较熟悉,学习时比较容易激发学生的兴趣,而且对于高一的学生对小实验比较感兴趣,老师可以通过和学生一起做实验,并通过提问的方式来激发学生的学习兴趣。教学重点

1、重力的概念及重力与质量的关系G=mg,不同的纬度、高度的g取值是不一样的。

2、重心的测量及其在实践中的应用

3、物体稳定的有关因素 教学难点

1、重力的方向及应用.

2、物体稳定的有关因素 教学方法

实验法: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. 探究法:通过学生的探究实验得出稳定和重心的高低、支面面积的大小的关系 教学过程

一、引入新课

通过演示实验——锥体爬坡,给学生一种与他们认为不一样的现象,提出问题(为什么锥体会从低往高处滚动呢?)让学生思考并引起学生的兴趣,向学生说,学完了今天的课就可以解决这个问题了,这样学生就带着问题进入课堂。不仅可以让学生认真听课,积极思考并回答老师提问的问题,这样有利于学生的听课效率。

二、新课教学

力的描述

(7—8分钟)

学生在初中已经学过了力、以及力的三个要素,在这里只是为学习新的内容——而准备的知识基础的,由于我们对力的学习都从三个要素来学习的,所以,对重力的学习也要从三个要素开始,而力的学习已经是初中,经过了暑假,学生会生疏了,在这里也可以看成是复习的形式进行,这样不仅可以让学生复习以前的知识,也为后面的重力的学习打下基础。对与一个力的描述,要有大小、方向、作用点。

重力及其测量

(13—14分钟)

由于在初中的时候,学生已经学过了重力的测量,同时也知道了G和m之间的关系,所以在这里运用讲授法给学生讲清楚重力和物重两个概念,并让学生清楚的理解两者的关系(正比,比值为g),同是也让学生测量重力是用什么仪器,其工作原理是什么。在这里有一点与初中不一样的是初中时没讲到g的取值在不同的地理位置是不一样的,而且,在不同的高度,其值也是不一样的。对于方向,初中的时候已经学习过了,在这里还是要学生清楚的理解竖直向下,这是一个比较难理解的问题,在这里运用讲授法来分析,同时也可以借助于实验演示,也可以通过重力在实际生活重的应用来讲解,这样可以让学生更好的接受与理解。

重心与稳定

(18—20分钟)

由于重力与稳定比较抽象,因此将此定为我讲课的重点,由于用交点来测重心所在直线很容易让学生误解,而且中心是应用很广泛的针对,因此我才用实验法。

重心是重力的作用点,在初中学生已经有学了,但是,对于质点还是没有接触过的,是质量抽象成集中在一个小点上的,这对于学生来说不是那么好接受的,所以,在这里要跟学生很好的讲解,因为这关系到后面的力的合成与分解,以及动力学的问题,因此,重心的学习成了重点。在这里不仅要教给学生什么是重心,还要教他们怎么测量重心,可以用手来支着物体来判断物体重心所通过的直线,要记得在讲解时要注意引导学生,因为用手来支物体,很容易被学生误认为重心就在手与物体的接触点上,所以,教学过程中一定要讲解清楚,因为书上也有类似的图。一般情况下我们都是用悬挂法来测量物体的重心的。同时也给学生讲解在日常生活中重心的应用,使学生清楚原理。通过上面的学习,使学生可以自己解决在上课时的引入,这时,可以让学生领悟重心的奥妙,使得学生的积极性再次被激发。

另外一难点是学生没有接触过的稳定问题,采用探究法来教学。通过自制的教具来进行探究,在这里为了更形象的使学生更好的接受。

三、小结(2-3分钟)

1、力的描述是通过三要素:大小、方向、作用点

2、地面附近的物体,由于受到地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球.

3、重力是一种常见的力,重力的大小跟物体的质量成正比,用G=mg来计算大小,g=9.8 N/kg重力的方向是竖直向下的,重力的作用点叫重心.

4、对于物体,在不同纬度的g的取值是不一样的。

5、物体的稳定与物体的重心高度、物体的支面面积有关,重心越低越稳定,支面面积越大越稳定。

四、板书设计

定义:地面附近的物体由于地球的吸引力而受到力叫重力

三要素: 大小:物体所受的重力跟它的质量成正比.G=mg=9.8N/kg(g不同纬度的取值不同)

方向:竖直向下

作用点:物体的重心,(用悬挂法测量)重心和稳定:重心的高低、支面面积的大小

越低越稳定,支面面积越大越稳定

五、教学效果预估

重力与重心说课教案 篇2

本文所讨论的三角形分两种情形,一是质量均匀分布、粗细一致的三角形(空心)线框;二是质量均匀分布的三角形薄板.对于第一种情况,我发现三角形线框的物理重心与其几何重心通常并不重合;对于第二种情况,三角形薄板的物理重心与其几何重心的确完全一致.

1初步验证

我通过实验进行了简单的验证:用一根长而粗的铁丝弯成一个每边长在20 cm-30 cm左右的任意三角形线框,并在这个三角形铁丝上蒙上保鲜膜(质量可忽略不计).然后用直尺作出这个三角形的几何重心(位于保鲜膜上).最后再用手指(食指)从下面顶着这个几何重心的位置,看能否把这个三角形铁丝悬空平顶支撑起来.结果发现即使在可以少许调整的情况下也无法将三角形铁丝支撑平衡起来.这说明三角形线框的几何重心与其物理重心并不重合.

再取了一块厚度相同的木板,把它锯成三角形,然后也用直尺作出这个三角形木板的几何重心.平放着木板,再用手指从下面顶着这个几何重心的位置,发现只要少许调整,手指确实可将木板水平悬空支撑起来而不倾倒掉落.这时木板只受重力和手指的支持力作用,是一对平衡力,说明其重心在手指尖所在的竖直线上,即三角形的几何重心与其物理重心重合!

改变三角形铁丝和三角形木板的形状,多次重复上述两个实验,结果基本一致.不过,我仍然不能完全满意,因为我发现不管怎么仔细完成上述实验,总要进行适当调整.实际上,对于第二个实验,不用手指,改用较细的铁钉,就难以水平支撑平衡起三角形木板.尽管这里存在木板质量是否均匀分布、用直尺作图确定几何重心位置是否准确等等干扰因素,误差在所难免,但实验的验证无论如何总难令人完全信服.于是我尝试从理论上探究这两个重心的关系.

2理论探究

2.1三角形空心线框的几何重心与其物理重心是否重合?

要否定这个命题,可以进行证伪.也就是说只要找到一个反例,即可得到证明.

如图1所示,设质量、粗细均匀分布的三角形线框OAB的三条边长分别为OA=4、OB=3、AB=5,三角形处于图示的直角坐标系中.再设三条边单位长度的质量为λ,则三条边的质量分別为mOA=4λ、mOB=3λ、mAB=5λ.首先确定线框OAB的物理重心.由于三条边的质量均匀分布,所以可将AB边的质量等效集中于AB边的中点D,容易看出D点位置坐标为(1.5,2.0),等效质量为5λ;同理可将OB边、OA边的质量分别等效集中于OB、OA的中点E、F,位置坐标分别为(1.5,0)、(0,2.0),等效质量为3λ、4λ.接着再将D、E两点进行等效,D、E两点的重心位置M必在这两点的连线上,并且到D、E两点的距离与D、E两点的等效质量成反比.这样不难确定M点的位置坐标为(1.5,1.25)、等效质量为8λ.最后再考察M、F两点的重心G的位置,采用上述同样的方法,能够计算出G点的位置坐标为(1.0,1.5),它也是整个三角形线框的物理重心.

接下来再确定线框OAB的几何重心G′.根据三角形几何重心的性质——重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2∶1,我们知道,△OAB的重心G′一定在中线OD上,并且满足OG′=2G′D.不难计算G

?倕 的位置坐标为(1.0,4/3).另外,G′的位置确定也可以通过三角形(几何)重心的性质1(见文后附注)——在平面直角坐标系中,三角形的(几何)重心的坐标就等于三角形三个顶点坐标的算术平均值.采用这种方法求G′的位置坐标更加直接.

比较G、G′的位置坐标,发现二者并不重合.通过这个特例足可以说明,三角形线框的几何重心与其物理重心一般并不重合.

2.2三角形薄板的几何重心与其物理重心是否重合?

这个问题相对复杂,下面先从两个简单的情况说起.

命题13个质量相等的小球分别位于三角形的顶点,则这3个小球的物理重心与该三角形的几何重心重合.

说明:如图2所示,容易理解A、B两球的重心位于AB的中点D.D(A、B两球的等效点)和C球的物理重心位于G,显然G点实际上也就是三个小球A、B、C的物理重心.由于D点的相当于集中了A、B两球的质量,所以GC的距离是GD的2倍.对照附注中三角形的(几何)重心性质2——三角形的(几何)重心到顶点的距离与(几何)重心到对边中点的距离之比为2∶1,不难看出G点也就是三角形ABC的几何重心.

命题2如果均质三角形线框的三条边的粗细(宽度)与其长度成反比,则三角形线框的物理重心与该三角形的几何重心重合.

说明:由于线框三条边的粗细(宽度)与其长度成反比,可知三条边的表面积(设线框的厚度一致)

相等,所以三条边的质量相等,如图3所示.加之三边的质量分布均匀,因而可以认为,三条边AB、BC、CA的质量分别集中于它们的中点D、E、F.再考察三角形DEF的物理重心,它与与命题1的情形完全相同.并且根据图3不难看出△ABC与△DEF的几何重心重合.所以△ABC线框的物理重心与△DEF的几何重心亦即△ABC的几何重心重合.最后再来探究均质三角形薄板的重心位置问题.如图4所示,令G点为薄板ABC的几何重心,连接AG、BG、CG.并将线段AG、BG、CG各自均分n等份,再将AG、BG、CG边上n等份的点分别顺次对应连接起来,这样便把整个△ABC分割成n个三角形空心线框.图4中实线所示的A1B1C1-A2B2C2为其中的一个三角形线框.

下面讨论三角形线框A1B1C1-A2B2C2的物理重心位置.根据附注中三角形的(几何)重心性质3——三角形的(几何)重心和三角形的三个顶点组成的3个三角形面积相等,即有S△ABG=S△BCG=S△CAG.在△ABG中,由于线段A1B1、A2B2…把△ABG分成n个细长的小梯形,这些小梯形的面积从顶

点G到底边AB按特定比例递增(不难理解,△BCG和△CAG中的情况也是一样).这样图4中三角形线框A1B1C1-A2B2C2的三条边A1B1B2A2(即图4中显示的细长的小梯形)、B1C1C2B2、C1A1A2C2的面积也相等.加之质量分布均匀,所以三角形线框A1B1C1-A2B2C2的三条边的质量相等.结合前述的命题2可知三角形线框A1B1C1-A2B2C2的物理重心就在G点.同理,其他三角形线框的物理重心也都在G点,所以整个三角形薄板的物理重心就在其几何重心G点上.

上述的证明实际上就是微元法,把三角形薄板分割成若干个三角形线框.这与高中物理必修1教材中推导匀变速运动的位移-时间关系x=v0t+12at2的思路类似.由此可见,高中的物理学习,方法比内容更为重要,这也是我在探索重心问题时得到的一点体会.

重力说课稿 篇3

我们使用的一般天平,是根据等臂杠杆的原理制成的。设天平的臂长为l,被测物体所受重力为G1,砝码所受重力为G2。根据杠杆平衡条件,当天平平衡时,我们得到

G1·l=G2·l,即G1=G2。

所以,当天平平衡时,物体所受重力与砝码所受重力相等。由于天平的尺寸与地球相比较是很小的,可以认为被测物体和砝码均处于地球上的同一地点。设该处的重力加速度为g,则有G1=m1g,G2=m2g;由于G1=G2,所以m1g=m2g,所以m1=m2。以上就是用天平称质量的原理。

这就是说,一个物体无论放在地球的任何地方,当用天平称量时,物体的质量总是等于与它相平衡的砝码的质量。在其他天体上,用天平也可以称物体的质量。

物体所受的重力可以用弹簧秤直接测出。由于弹簧秤中弹簧的伸长与作用力大小成正比,所以我们从弹簧秤刻度的指示数值就可以直接读出物体所受重力的大小。

质量和重力是两个不同的物理量。在地球的任何地点,一个物体的质量不会产生变化,把这个物体带到月球上,用天平称量时,其质量数值仍然等于在地球上所测得的数值。而物体所受的重力由于地球上不同地点的重力加速度的差异,在不同的地点会有不同的数值。由于月球的质量比地球的质量小,所以月球的引力比地球弱,月球上的重力加速度数值大约只有地球重力加速度数值的1/6,所以在月球上用弹簧秤测得的重力也只是在地球上测得的数值的1/6。

一、教材分析

1.本课的地位和作用

重力是北师大版物理第七章第三节的内容,也是本章的一个重点内容。重力是一种最常见的力,它在力学学习中有广泛的应用,在对物体进行受力分析时,都必须先研究重力对物体的运动有无影响,因此,重力在力学中处于基础的地位。2.教学目标

根据重力的地位和作用以及教学大纲的要求,通过本节课的教学应达到如下的教学目标:

(1)知道什么叫重力,了解重心。

(2)理解重力的大小跟物体的质量成正比,会用公式G=mg计算重力或质量。

(3)理解重力的方向是竖直向下的。

3.教学重点和难点

由于重力的大小和方向都是通过实验来研究的,其研究问题的方法对今后进一步学习有指导意义,所以列为本课的教学重点;能运用重力计算公式解决相关问题及时重点又是难点。

二、教学方法和教学手段的选用

根据本节课的教材特点和学生的实际情况,我采用的教学方法是:引导发现法、直观演示法和讲解法。

引导发现法属于启发式教学,本课将通过教师的引导、启发,使学生积极参与,主动探索和发现物理规律。直观演示法就是通过插图、演示实验、多媒体等直观教学手段,使物理情景具体化、形象化,有利于激发学生的学习兴趣,促使知识由具体感知向抽象思维的转化。这两种教学方法配合使用,再加上精确的讲解,严密的推理,将达到教学方法的优化组合。

三、学法指导要点

《重力_基本相互作用》说课稿 篇4

宁县四中 高一物理备课组 石银刚

一、说教材

(一)在教材中的低位和作用:

本节课选自人教版高中物理必修一第三章第一节内容,从这节课开始研究物体所受的力,本节教材通过分析生活和生产中大量的实际问题(如运动员踢球、守门员接球、压锯条、物体落向地面、地球自转等)引入力的概念和重力的概念,并应用二力平衡原理引入重心的概念。自然界中的物体,正常情况下都离不开重力的作用,因此在相互作用的教学中,教材将重力放在其它力的前面,突出重力的重要性。由于学生对重力并不陌生,因此教材在这部分的处理中只做陈述性的简单介绍。从本节课的内容和学生的现有接受能力来看,力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关和重心的概念是这节课的难点。为了解决重心这一难点,教材列举了大量的实例,以求帮助学生理解这一难点。

(二)教学目标:

按教学大纲要求,结合新课程理念,我设计如下的三维目标。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的运动状态发生改变;

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.通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理方法。情感态度与价值观

通过本节课的学习,培养全面观察分析问题的能力。

(三)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

(四)教学难点: 1.力的概念

2.重力的概念和重心位置

二、说学情分析:

在初中,学生已经学过了重力和力的概念,对重力和力的概念已有初步的了解,并学习了力的图示,学生的这种储备为这节课的教学带来方便,使教学难度大大降低,因此教学中要抓住这一特点,突出过程的体验和情感教育,这样使我们的物理课更接近生活,更易于学生接受,从而带动学生学习的积极性。

三、教学用具:

多媒体课件、长方形木块、锯条、橡皮条、已知质量的钩码、重垂线、铅笔、刻度尺、质量均匀的金属板等

四、说教学设计:

基于以上分析,为使本堂课围绕重点、突破难点,同时让学生在课堂教学中能力得到提高,我设计如下教学过程。

(一)创设情境引入力的概念

1.由同学们已有的力学知识入手,引入新课。

视频播放:运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体(但没有推动)、火箭发射、压缩海绵等录像资料。

得出力的概念。

[设计意图:我从生活情景中引入新课,是为了激发学生的好奇心,为学生学习重点和难点内容作铺垫。]

(二)探索力的概念、图示,了解力的作用效果

演示用手压锯条、拉橡皮条等实验,并让学生举出生活中的实例。得出力是改变物体运动状态和发生形变的原因。学生概括力的定义。并在老师引导下探索出力的表示方法,即力的图示。进而了解力的作用效果。[创设意图:演示生活例子,多联系实际,利用学生头脑中已有的物理知识,自主概括概念,最后老师总结;突出了以学生为主体的教学理念,有利于学生加深对物理概念的理解。]

(三)创设情景,引入重力并了解重心概念

投影展示物体下落的几幅图象,引出重力概念,并探究重力的三要素,探究重心的位置。

[设计意图:联想生活实际,并结合学生已有的知识,使学生自主概括重力的概念,通过实验探究掌握重心确定的方法。]

(四)阅读教材学习四种基本相互作用

学生阅读教材,并总结四种基本相互作用力的基本特点。

[设计意图:这部分内容属于了解性的问题,让学生自己阅读有助于提高学生的阅读科技论文的能力,是学生提高自己水平的很好机会,锻炼学生的自学能力,为终身学习做好准备。]

五、板书设计

1.重力 基本相互作用

一、力和力的图示:1.力的定义 2.力的理解、分类 3.力的单位、测量 3.力的图示和力的示意图

二、重力:1.大小:G=mg(g大小的变化)2.方向:竖直向下

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