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高中物理重力教案4篇
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者,往往需要進(jìn)行教案編寫(xiě)工作,借助教案可以提高教學(xué)質(zhì)量,收到預(yù)期的教學(xué)效果。那么大家知道正規(guī)的教案是怎么寫(xiě)的嗎?以下是小編為大家整理的高中物理重力教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高中物理重力教案1
一、教學(xué)目標(biāo):
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.理解重力勢(shì)能的概念,強(qiáng)調(diào)“勢(shì)”的含義,會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算。
2.理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系,知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。
3.知道重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性。
。ǘ┻^(guò)程與方法
用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力做功與路徑的關(guān)系,親身感受知識(shí)的建立過(guò)程。
。ㄈ┣楦、態(tài)度與價(jià)值觀
滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察,得到物理結(jié)論的方法,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn):
1.教學(xué)重點(diǎn):重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。
2.教學(xué)難點(diǎn):重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性。
三、教學(xué)過(guò)程:
(一)新課引入
我們?cè)谧穼な睾懔恳还?jié)中找到了一個(gè)不變的量,并把它叫作能量。對(duì)于能量是如何來(lái)定義或是量度的呢?我們物理學(xué)中是通過(guò)功能關(guān)系來(lái)定義,并規(guī)定:功是能量轉(zhuǎn)化的量度。實(shí)際上,物體做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。比如:把一個(gè)質(zhì)量為m的物塊舉高,物塊要克服重力做功的過(guò)程中,同時(shí)伴隨著它的重力勢(shì)能也在變化。這節(jié)課,我們就從重力做功的角度來(lái)定量地研究重力勢(shì)能的表達(dá)式。[板書(shū):重力勢(shì)能]
(二)新課教學(xué)
1.重力做的功[板書(shū)]
提問(wèn)1:前面我們提到恒力做功(除摩擦力外)有什么特點(diǎn)?如1,小球在力F作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中,力F做功怎么求?
(學(xué)生)答:恒力做功與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān),只與初末位置有關(guān)。力F做的功為:。
總結(jié):對(duì)于給定的物體,其重力所做的功應(yīng)該也有這個(gè)特點(diǎn)。
。1)重力做功的特點(diǎn):
重力對(duì)物體做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān),與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。[板書(shū)]
提問(wèn)2:怎么來(lái)證明呢?(讓學(xué)生看書(shū)思考一下)
教師提示:如2所示,物體由A點(diǎn)沿三條不同的路徑運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,重力做的功為多少?(這里用到了微元思想)
總結(jié):在這個(gè)過(guò)程中,重力所做的功都為:,得證重力做功與其運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只與初末位置有關(guān)。
擴(kuò)展:對(duì)于今后凡是碰到哪個(gè)力做功與路徑無(wú)關(guān),我們都可以引入一個(gè)相應(yīng)的勢(shì)能概念。
。2)重力做功的表達(dá)式:。
提問(wèn)3:回過(guò)來(lái)看一看,既然功是能量轉(zhuǎn)化的量度,表達(dá)式的右邊表示的是什么?
總結(jié):表示的能量之差,、就應(yīng)該是物體在初末位置所對(duì)應(yīng)的能量。也就是說(shuō)就是我們尋找的重力勢(shì)能的表達(dá)式。
2.重力勢(shì)能[板書(shū)]
(1)定義:物體所受的重力與其所處的高度的乘積。
(2)表達(dá)式:。
。3)理解:①狀態(tài)量,②標(biāo)量,③單位:焦耳(J)。
。4)特點(diǎn):
①具有相對(duì)性。因高度h具有相對(duì)性,重力勢(shì)能也具有相對(duì)性。
提問(wèn)4:對(duì)于講桌上的粉筆盒,它所處的高度是多少?(等待學(xué)生思考)
要確定高度就必須先確定一個(gè)參考平面。我們把所選的參考平面認(rèn)為勢(shì)能為零。物體處在零勢(shì)能面之上,就認(rèn)為勢(shì)能為正;處在零勢(shì)能面之下,就認(rèn)為勢(shì)能為負(fù)。
提問(wèn)5:物體大小形狀不能忽略時(shí),它距參考平面的高度怎么來(lái)確定?(等待學(xué)生思考)
物體大小形狀不能忽略時(shí),它距參考平面的高度應(yīng)是物體重心到參考面的高度。如3所示。
②重力勢(shì)能有正負(fù),正負(fù)表示大小。
、劬哂邢到y(tǒng)性。物體的重力是地球施加的`,如果沒(méi)有地球,就不可能受到重力作用。重力勢(shì)能應(yīng)該歸物體和地球所共有的。
例1 如4所示,質(zhì)量m=0.5kg的小球,從桌面以上高h(yuǎn)1=1.2m的A點(diǎn)下落到地面的B點(diǎn),桌面高h(yuǎn)2=0.8m。
。1)在表格中的空白處按要求填入數(shù)據(jù)。
所選擇的的參考平面
小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能
小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能
整個(gè)過(guò)程中小球重力做的功
整個(gè)下落過(guò)程中小球重力勢(shì)能的變化
桌面
地面
(2)如果下落時(shí)有空氣阻力,表格中的數(shù)據(jù)是否會(huì)改變?
3.重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系[板書(shū)]
上面重力做功的表達(dá)式就可以寫(xiě)成:。
討論:當(dāng)重力做正功時(shí),重力勢(shì)能就要減小,即。當(dāng)重力做負(fù)功時(shí),重力勢(shì)能就要增加,即。
重力勢(shì)能的變化定義為:。(與參考面的選取無(wú)關(guān)。)
提問(wèn)6:我們發(fā)現(xiàn)例1中,整個(gè)過(guò)程中小球重力做的功與整個(gè)下落過(guò)程中小球重力勢(shì)能的變化成什么關(guān)系?
總結(jié):重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系:。
例2 質(zhì)量為m的均勻鏈條長(zhǎng)為L(zhǎng),開(kāi)始放在光滑的水平桌面上時(shí),有的長(zhǎng)度懸在桌面邊緣,如5所示,松手后,鏈條滑離桌面,問(wèn)從開(kāi)始到鏈條剛滑離桌面過(guò)程中重力勢(shì)能變化了多少?
四、課堂小結(jié):
1.重力做功的特點(diǎn):與路徑無(wú)關(guān),只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)。
2.重力勢(shì)能:。
3.重力勢(shì)能具有相對(duì)性與系統(tǒng)性,具有正負(fù)且表示大小。
4.重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系:。
五、作業(yè)布置:
課本66頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)第2、4題。
高中物理重力教案2
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能
1.了解力是物體對(duì)物體的作用,力的作用是相互的,認(rèn)識(shí)力能使物體發(fā)生形變或使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變.
2.知道力的三要素,會(huì)畫(huà)力的圖示和力的示意圖.
3.知道重力的方向以及重力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系.
4.知道物體重心的含義.
5.知道重力產(chǎn)生的原因及其定義.
6.了解四種基本相互作用.
過(guò)程與方法
1.知道人類認(rèn)識(shí)力的作用是從力的作用產(chǎn)生的效果開(kāi)始的.
2.能通過(guò)探究活動(dòng)體驗(yàn)力的作用效果與力的大小、方向、作用點(diǎn)三個(gè)因素有關(guān).
3.能通過(guò)多個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納得出力的作用是相互的.
4.自己動(dòng)手,找不規(guī)則薄板重心的實(shí)驗(yàn)鍛煉自己的動(dòng)手能力.
5.通過(guò)“重心”概念的引入滲透“等效代換”的物理學(xué)方法.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)實(shí)例激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲、激勵(lì)探索與創(chuàng)新的意識(shí).
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神.
3.通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),培養(yǎng)全面觀察分析問(wèn)題的能力.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):
教學(xué)重點(diǎn)
1.力的概念、圖示以及力的作用效果.
2.重力的概念及重心的理解.
教學(xué)難點(diǎn)
1.力的概念.
2.重心的概念和位置.
教學(xué)方法:
探究、講授、討論、練習(xí)
教學(xué)手段:
教具準(zhǔn)備
多媒體課件,長(zhǎng)方形木塊,鋸條,橡皮條,已知質(zhì)量的鉤碼,重垂線,鉛筆,刻度尺,質(zhì)量均勻的金屬板等.
課時(shí)安排:
新授課(2課時(shí))
教學(xué)過(guò)程:
[新課導(dǎo)入]
[多媒體投影]
播放“運(yùn)動(dòng)員踢球、守門(mén)員接球、運(yùn)動(dòng)員用頭頂球、人推物體(但沒(méi)有推動(dòng))、火箭發(fā)射、壓縮海綿”等錄像資料.
學(xué)生觀察討論,引發(fā)學(xué)生的興趣
師:通過(guò)以上的觀看,大家可以總結(jié)出這幾個(gè)物體的共同點(diǎn)嗎?
生1:這幾個(gè)物體都在運(yùn)動(dòng).
生2:不對(duì),有的在運(yùn)動(dòng),有的靜止,比如說(shuō)人推物體時(shí)并沒(méi)有推動(dòng)物體.
生3:海綿的情況和那幾個(gè)物體有所不同,那幾個(gè)物體都是從運(yùn)動(dòng)到靜止或者從靜止到運(yùn)動(dòng),形狀都沒(méi)有發(fā)生變化,但是海綿形狀變化比較明顯.
師:剛才這位同學(xué)觀察得很仔細(xì),除了海綿之外的其他物體形狀好像沒(méi)有發(fā)生變化,或者說(shuō)它們的變化從圖中觀察不出來(lái).是不是真的沒(méi)有發(fā)生變化呢?其他幾個(gè)物體從運(yùn)動(dòng)到靜止或從靜止到運(yùn)動(dòng),而海綿的形狀發(fā)生了變化,這些都是什么原因造成的呢?
生:是因?yàn)槲矬w受到了力的作用.
[新課教學(xué)]
一、力和力的圖示
[演示實(shí)驗(yàn)]
演示用手壓鋸條、拉橡皮條等等,提出問(wèn)題.
師:類似這些你還能舉出哪些生活實(shí)例?
生:類似這樣的例子很多,比如小樹(shù)在大風(fēng)的作用下的彎曲,直尺在力的作用下的彎曲,繩子在力的作用下的扭轉(zhuǎn),彈簧對(duì)壓縮它的物體的力的作用.
師:所有這些現(xiàn)象說(shuō)明了什么?
生:要使物體形狀發(fā)生變化,要對(duì)它施加力的作用.
師:物體形狀或體積的變化稱為形變,從剛才幾個(gè)例子我們可以得到什么樣的結(jié)論?
生:力是使物體產(chǎn)生形變的原因.
師:這是力的作用效果之一,除了這樣一種作用效果之外,力還有什么樣的作用效果呢?試舉例說(shuō)明.
生1:用力推箱子,可以發(fā)現(xiàn)箱子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)了,說(shuō)明是力使物體從靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)了.可見(jiàn)力可以使物體從靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng).
生2:汽車(chē)停下來(lái),首先要?jiǎng)x車(chē),可見(jiàn)要使物體從運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止,需要力的作用。
生3:飛行在空中的足球,當(dāng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)員用頭頂一下,發(fā)現(xiàn)足球的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了變化,可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)方向的變化需要力的作用.
師:剛才幾個(gè)同學(xué)舉例非常好,物體速度的變化稱為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,那么我們能不能把上述幾位同學(xué)的話總結(jié)成一句話呢?
生:力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的原因.
師:結(jié)合上面的分析,再加上我們初中所學(xué)的知識(shí),大家給力下一個(gè)定義.
生:力是物體間的相互作用,力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因,力是物體發(fā)生形變的原因.
師:當(dāng)我們向東拉一個(gè)物體和向南拉一個(gè)物體時(shí),同樣大小的力產(chǎn)生的作用效果一樣嗎?
生:不一樣.
師:所以力是既有大小又有方向的物理量,這樣的物理量叫什么?以前我們所學(xué)的哪幾個(gè)物理量和力具有相同的情況?
生:這樣既有大小又有方向的物理量稱為矢量,我們?cè)谝郧暗膶W(xué)習(xí)中位移、速度、加速度都是矢量.
師:物理量都有自己的單位,力的單位是什么呢?
生:力的單位是牛頓,簡(jiǎn)稱牛,符號(hào)是N.
師:要想測(cè)量力的大小,我們可以用什么工具呢?
生:可以用測(cè)力計(jì)(彈簧秤).
師:要具體描述作用在物體上的一個(gè)力,我們可以采用什么樣的方法?
生:可以用力的圖示的方法.
師:要想畫(huà)力的圖示,需要了解哪幾個(gè)問(wèn)題?
生:力的三要素:大小、方向和作用點(diǎn).
師:下面我們就進(jìn)行一下力的圖示的練習(xí).
(多媒體投影例題)
[參考例題]
如圖3—1—1所示,繩對(duì)物體豎直向上的拉力大小為150N,用力的圖示法表示拉力.
解析:畫(huà)力的圖示要嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行:
(1)選定標(biāo)度.
(2)從作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)一線段,線段長(zhǎng)短按選定的標(biāo)度和力的大小畫(huà).線段上加刻度,如圖甲所示從O點(diǎn)豎直向上畫(huà)一段3倍于標(biāo)度的線段;
(3)在線段終點(diǎn)上加箭頭表示力的方向.為了簡(jiǎn)便也可以照?qǐng)D乙那樣不畫(huà)物體,而用質(zhì)點(diǎn)來(lái)表示物體,畫(huà)出力F的圖示.
學(xué)生活動(dòng):做例題中物體受力的圖示,教師巡回指導(dǎo),幫助水平較差的學(xué)生,把做得好的同學(xué)的圖示用實(shí)物投影投到大屏幕上,和學(xué)生自己做的進(jìn)行比較,也可以讓同位之間互換進(jìn)行檢查,找出對(duì)方的缺點(diǎn),鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的能力.
師:(微笑)剛才同學(xué)們做得很好,看來(lái)大家初中的基礎(chǔ)還是比較好的,由于高中對(duì)物體進(jìn)行受力分析的時(shí)候很多,力的圖示畫(huà)起來(lái)比較麻煩,我們以后會(huì)經(jīng)常畫(huà)一種簡(jiǎn)化的力的圖示——力的示意圖.力的示意圖是在力的圖示的基礎(chǔ)上,不對(duì)力的大小有具體的要求,只畫(huà)力的作用點(diǎn)和方向,表示物體在這個(gè)方向上受到了力.我們?cè)谝院蠼?jīng)常要用到這種方法,希望大家能夠熟練掌握.
[課堂訓(xùn)練]
下列關(guān)于力的說(shuō)法中正確的是…………………………………………( )
A. 射出槍口的子彈,能打到很遠(yuǎn)的距離,是因?yàn)樽訌楇x開(kāi)槍口后受到一個(gè)推力作用
B.甲用力把乙推倒,說(shuō)明只是甲對(duì)乙有力的作用,乙對(duì)甲沒(méi)有力的作用
C. 只有有生命或有動(dòng)力的物體才會(huì)施力,無(wú)生命或無(wú)動(dòng)力的物體只會(huì)受到力
D.任何一個(gè)物體,一定既是受力物體,也是施力物體
解析:子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強(qiáng)大推力,使子彈離開(kāi)槍口時(shí)有很大的速度,但子彈離開(kāi)槍口以后,只受重力和空氣阻力作用,并沒(méi)有一個(gè)所謂的推力,因?yàn)椴豢赡苷业竭@個(gè)“推力”的施力物體;故不存在,所以A錯(cuò).物體間力的作用總是相互的.,甲推乙的同時(shí)乙也推甲,故說(shuō)法B錯(cuò).不論物體是否有生命或是否有動(dòng)力,它們受到別的物體作用時(shí),都會(huì)施力,馬拉車(chē)時(shí),車(chē)也拉馬;書(shū)向下壓桌子,桌子也向上推書(shū),故C錯(cuò).由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的,找不到一個(gè)孤立的、不受其他物體作用的物體,所以每一個(gè)物體既是受力物體,又是施力物體,故說(shuō)法D正確.
(投影展示物體下落的幾幅圖象)
下落的物體可以有從樹(shù)上下落的蘋(píng)果、跳高運(yùn)動(dòng)員、飛機(jī)投下救援物資等等.
師:這樣幾個(gè)物體有一個(gè)共同的特點(diǎn)是什么?
生:它們都落向地球.
師:通過(guò)剛才的學(xué)習(xí),我們知道力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,那么物體的下落是由于什么力作用呢?
生:是受到重力的作用.
二、重力
師:重力產(chǎn)生的原因是什么?
生:是由于地球的吸引而使物體受到的力.
師:要研究一個(gè)力,首先要研究這個(gè)力的三要素,重力的三要素應(yīng)該怎樣進(jìn)行研究呢?
生:重力的大小可以用彈簧秤進(jìn)行測(cè)量.
師:同樣一個(gè)物體受重力的大小在地球的不同地方是不同的,根據(jù)公式G=mg中的g是我們以前所學(xué)的自由落體加速度,它的大小與物體所處的高度和緯度有關(guān).當(dāng)高度增加時(shí),g的值減;當(dāng)緯度增加時(shí),g的值增大.那么重力的方向是如何的呢?
生:重力的方向是豎直向下的.
師:重力的作用點(diǎn)稱為重心,從效果上看,我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中在一個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)叫做物體的重心.物體的重心是如何進(jìn)行確定的呢?
生l:如果是規(guī)則形狀的物體,物體的重心一定在物體的幾何中心.
生2:不一定,當(dāng)物體密度分布不均勻時(shí),即使是規(guī)則形狀的物體,重心也不一定在物體的幾何中心.比如一個(gè)空杯子,逐漸地向里面注入水,它的重心應(yīng)該不斷地變化.所以應(yīng)該說(shuō)成規(guī)則形狀并且質(zhì)量分布均勻的物體重心是在幾何中心.
師:(鼓勵(lì)的微笑)剛才這位同學(xué)分析得非常好.物體的重心可以隨物體質(zhì)量分布變化而變化.現(xiàn)在這里有一個(gè)不規(guī)則形狀的薄木板,大家設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)標(biāo)出這塊木板的重心所在.
(學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行討論)
[參考案例]
用懸掛法確定薄板的重心
這是一種老師們比較熟悉的方法.演示時(shí)可以增加重心在物體之外的情況.例如,如圖3—1—2所示的薄板,在用懸掛法確定了物體的重心之后,在板上固定一條細(xì)線ab,再在其重心c處拴上細(xì)線提拉,可使薄板水平平衡.
生:可以用懸掛的方法來(lái)確定這塊薄木板的重心位置.
師:實(shí)驗(yàn)的原理是什么呢?
生:根據(jù)物體的拉力和物體的重力平衡,拉力的方向一定是豎直向上,繩子的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)重心的位置,我們可以改變薄木板的懸掛點(diǎn),用兩條直線的交點(diǎn)來(lái)確定薄木板的重心.
師:很好,根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)方案,大家分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同時(shí),也可以選擇其他的物體想辦法測(cè)出他們的重心,例如我們的直尺、三角板、物理課本、橡皮等等.
(學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),尋找薄物體的重心)
[課堂訓(xùn)練]
關(guān)于重力的說(shuō)法,正確的是……………………………………( )
A. 重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力
B.只有靜止的物體才受到重力
C.同一物體在地球上無(wú)論怎樣運(yùn)動(dòng)都受到重力
D.重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的
答案:CD
解析:重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的,地球?qū)ξ矬w的吸引力產(chǎn)生兩個(gè)效果:一個(gè)效果是吸引力的一部分使物體繞地球轉(zhuǎn)動(dòng);另一個(gè)效果即另一部分力才是重力,也就是說(shuō)重力通常只是吸引力的一部分.重力只決定于地球?qū)ξ矬w的作用,而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),也與物體是否受到其他力的作用無(wú)關(guān).
師:除了重力之外,自然界還有很多力的作用,它們的類別很多,根據(jù)不同的分類方法有很多方法,這些相互作用都是由四種基本相互作用演變而來(lái),下面我們來(lái)看一下這四種基本相互
作用.
三、四種基本相互作用
(學(xué)生自己閱讀教材第56頁(yè)四種基本相互作用)
注:由于這一部分是屬于了解性質(zhì)的問(wèn)題,讓學(xué)生自己閱讀,有利于提高學(xué)生閱讀科技論文的能力,是學(xué)生提高自己水平的很好機(jī)會(huì),老師一定要相信學(xué)生有這個(gè)能力,不能把一切都進(jìn)行講解,而是應(yīng)該把這一部分時(shí)間讓學(xué)生自由支配,鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力,為終身學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備.
師:請(qǐng)同學(xué)們把自己閱讀的內(nèi)容總結(jié)一下.
生:這一部分?jǐn)⑹龅氖亲匀唤绲乃姆N基本相互作用,它們分別是萬(wàn)有引力、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用.
師:它們的基本特點(diǎn)是什么?
生:萬(wàn)有引力相互作用存在于一切物體之間,相互作用的強(qiáng)度隨距離的增大而減小;電磁相互作用是存在于電荷之間和磁體之間,它們的本質(zhì)是相同的,稱之為電磁相互作用;強(qiáng)相互作用和弱相互作用存在范圍很小,它們的作用范圍只有10-15m,但是弱相互作用的強(qiáng)度只有強(qiáng)相互作用的10—12.
師:剛才這幾位同學(xué)總結(jié)得非常好,自然界的這四種相互作用是近幾十年才發(fā)現(xiàn)的,許多科學(xué)家都認(rèn)為這四種相互作用是一種相互作用不同的體現(xiàn)形式,也就是說(shuō)有更為一般的一種相互作用就可以解釋自然界所有的力學(xué)現(xiàn)象了,這里面包括著名科學(xué)家愛(ài)因斯坦也支持這種說(shuō)法,并且在晚年致力于統(tǒng)一場(chǎng)方面的研究但沒(méi)有成功.這也給我們同學(xué)們留下了需要研究的問(wèn)題,希望有一天我們的同學(xué)當(dāng)中有一位能夠解決這個(gè)問(wèn)題.同學(xué)們有沒(méi)有信心解決這個(gè)問(wèn)題呢?
生:有.
點(diǎn)評(píng):通過(guò)講解這一部分,可以激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)前沿的了解,積極投身到為科學(xué)而獻(xiàn)身的隊(duì)伍中去.
[小結(jié)]
力的概念在初中已經(jīng)有所接觸,但是它的理解仍然是一個(gè)難點(diǎn),關(guān)鍵是在于力是物體間的相互作用這一問(wèn)題上,并且兩個(gè)力地位是相同的.重力是在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的一個(gè)概念,對(duì)它的理解主要應(yīng)該放在重心的研究上,知道不同情況下物體重心的位置.自然界四種基本相互作用是新教材新增的內(nèi)容,對(duì)它的理解不必太深,了解這方面的知識(shí),為將來(lái)發(fā)展打下基礎(chǔ).
板書(shū)設(shè)計(jì):
§ 3.1 重 力
一、力和力的圖示
1.定義
2.單位
3.力的作用效果
4.力的圖示和示意圖
二、重力
1.重力產(chǎn)生的原因:是由于地球的吸引而使物體受到的力.
2.重力的三要素
三、四種基本相互作用
1.萬(wàn)有引力
2.電磁相互作用
3.強(qiáng)相互作用和弱相互作用.
高中物理重力教案3
一.教學(xué)內(nèi)容:
重力與重心
知識(shí)重點(diǎn):
1.理解力的概念,知道力是矢量。
2.知道力是物體間的相互作用,力不能脫離物體而存在,在具體問(wèn)題中能找出施力物體和受力物體。
3.知道重心的概念以及均勻物體重心的位置。二.重點(diǎn)、難點(diǎn):
1.知道力的作用效果,知道力的名稱可按力的性質(zhì)和力的作用效果來(lái)命名。
2.知道重力的大小和方向,會(huì)用公式G=mg(g=9.8N/kg)計(jì)算重力。
主要內(nèi)容講解:一.力
1.定義:力是物體間的相互作用2.特征:
1)物質(zhì)性:產(chǎn)生力的前提是有物體,而且是兩個(gè)物體。
一個(gè)孤立的物體不會(huì)存在力,力不能脫離開(kāi)施力物體和受力物體而獨(dú)立存在。在研究一個(gè)物體受力時(shí),不一定指明施力物體,但施力物體一定存在且能找到。
2)相互性:只要有力發(fā)生,就一定有施力物體和受力物體;施力物體同時(shí)也是受力物體。
3)矢量性:力既有大小又有方向。
例1.下列關(guān)于力的說(shuō)法中正確的是
A.射出槍口的子彈,能打到很遠(yuǎn)的距離,是因?yàn)樽訌楇x開(kāi)槍口后受到一個(gè)推力作用
B.甲用力把乙推倒,說(shuō)明只是甲對(duì)乙有力的作用,乙對(duì)甲沒(méi)有力的作用
C.只有有生命或有動(dòng)力的物體才會(huì)施力,無(wú)生命或無(wú)動(dòng)力的物體只會(huì)受到力
D.任何一個(gè)物體,一定既是受力物體,也是施力物體
解析:子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強(qiáng)大推力,使子彈離開(kāi)槍口時(shí)有很大的速度,但子彈離開(kāi)槍口以后,只受重力和空氣阻力作用,并沒(méi)有一個(gè)所謂的推力,因?yàn)椴豢赡苷业竭@個(gè)“推力”的施力物體;故不存在,所以A錯(cuò)。物體間力的作用總是相互的,甲推乙的同時(shí)乙也推甲,故說(shuō)法B錯(cuò)。不論物體是否有生命或是否有動(dòng)力,它
們受到別的物體作用時(shí),都會(huì)施力,馬拉車(chē)時(shí),車(chē)也拉馬;書(shū)向下壓桌子,桌子也向上推書(shū),故C錯(cuò)。由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的,找不到一個(gè)孤立的、不受其他物體作用的物體,所以每一個(gè)物體既是受力物體,又是施力物體,故說(shuō)法D正確。 3.力的作用效果:1)使物體發(fā)生形變
2)可使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變
4.力的三要素:大小、方向、作用點(diǎn)(即哪些因素影響了力的作用效果?)
5.力的表示:
1)力的圖示:就是用一根帶箭頭的線段來(lái)表示力。要準(zhǔn)確地表示出力的三要素
例2.小車(chē)在水平方向受到向右的100N的力F,如何表示這個(gè)力呢?
解:首先確定比例如下:
20N根據(jù)條件畫(huà)出力的圖示如下:
F
說(shuō)明:在力的圖示中,必須明確表示出力的作用點(diǎn)、方向和大小,即必須明確表示出力的三要素。
2)力的示意圖。
在分析物體的受力情況時(shí),只需要在圖中畫(huà)出力的方向,不畫(huà)大小,表示物體在這個(gè)方向上受到了力。 6.力的種類:
按性質(zhì)分:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等。
按效果分:拉力、壓力、支持力、浮力、動(dòng)力、阻力等。 7.力的測(cè)量:彈簧秤二.重力與重心
1.重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力。
重力并不是地球的吸引力,而是由于吸引力產(chǎn)生的,而不能說(shuō)地球的吸引力就是物體的重力。
重力的反作用力:是物體對(duì)地球的引力,作用在地球上。
例3.關(guān)于重力的說(shuō)法,正確的是A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B.只有靜止的物體才受到重力
C.同一物體在地球上無(wú)論怎樣運(yùn)動(dòng)都受到重力
D.重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的
答案:CD解析:重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的,地球?qū)ξ矬w的吸引力產(chǎn)生兩個(gè)效果:一個(gè)效果是吸引力的一部分使物體繞地球轉(zhuǎn)動(dòng);另一個(gè)效果即另一部分力才是重力,也就是說(shuō)重力通常只是吸引力的一部分。重力只決定于地球?qū)ξ矬w的作用,而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),也與物體是否受到其他力的作用無(wú)關(guān)。 2.重力的方向和大小
1)重力的方向豎直向下。
強(qiáng)調(diào):豎直向下不能說(shuō)成垂直向下,豎直向下指的是與水平地面相垂直,不能籠統(tǒng)指垂直方向。
2)重力大小與物體質(zhì)量關(guān)系:G=mg(g=9.8N/kg)
強(qiáng)調(diào):g值在地球的不同位置取值不同,同學(xué)閱讀課本內(nèi)容可知,赤道上g值最小,而兩極g值最大。一般的處理方法:在地面附近不太大的范圍內(nèi),可認(rèn)為g值是恒定的。
3)測(cè)量:懸掛在彈簧秤下,靜止時(shí)彈簧秤的示數(shù)3.重心:
通俗點(diǎn)講,重心就是重力的作用點(diǎn)。就是在研究問(wèn)題時(shí),從效果上看,可以認(rèn)為物體各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn),這一點(diǎn)就叫物體的重心。
我們把物體的全部質(zhì)量壓縮成一點(diǎn)將不影響研究結(jié)果,這就是物理學(xué)的一種等效代替的思想。
1)質(zhì)量分布均勻的物體的重心,跟物體的形狀有關(guān)。有規(guī)則形狀的物體,其重心在此幾何中心上。
2)質(zhì)量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板的重心可用懸掛法找到。
歸納:物體的重心可在物體之上,也可在物體之外。
3)質(zhì)量分布不均勻的物體,重心的位置即跟形狀有關(guān),也與質(zhì)
量分布有關(guān)。
比如:往高處疊放東西,重心不斷隨高度而上移。 4.重心與穩(wěn)定:
重心的'高低與支承面的大小決定物體的穩(wěn)定程度。
當(dāng)重力作用線落到物體的支持面以外時(shí),物體就會(huì)傾倒【模擬試題】(答題時(shí)間:30分鐘)1.下列關(guān)于力的說(shuō)法正確的是A.一個(gè)力可能有兩個(gè)施力物體B.不存在不受力的物體
C.物體受到力的作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未必改變D.物體發(fā)生形變時(shí),一定受到力的作用2.關(guān)于力的說(shuō)法,正確的是
A.有力作用在物體上,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變B.力是使物體產(chǎn)生形變的原因
C.力的三要素相同,作用效果一定相同D.一對(duì)互相平衡的力一定是相同性質(zhì)的力3.下列說(shuō)法中正確的是
A.有的物體自己就有力,如爆炸的手榴彈,所以這個(gè)力可以沒(méi)有施力物體
B.力不能離開(kāi)物體而存在
C.不接觸的物體之間一定沒(méi)有力的作用D.有物體存在就一定存在力
4.如果地面上一切物體受到的重力都消失了,則不可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是
A.江河的水不會(huì)流動(dòng)
B.雞毛和鐵球都可以懸浮在空中C.天不會(huì)下雨
D.一切物體的質(zhì)量都變?yōu)榱?/p>
5.關(guān)于物體的重心,下列說(shuō)法正確的是A.物體的重心一定在物體上
B.任何物體的重心都在它的幾何中心上C.物體的形狀發(fā)生改變其重心位置一定改變
D.物體放置的位置發(fā)生改變,重心對(duì)物體的位置不會(huì)改變6.圖1所示的ABC是木匠用的曲尺,它是用粗細(xì)不同、質(zhì)量分布均勻,AB和BC相等的木料做成,D是AC連線的中點(diǎn),E是AB的中點(diǎn)F和BC的中點(diǎn)G連線的中點(diǎn),則曲尺的重心在
A.B點(diǎn)
B.D點(diǎn)
C.E點(diǎn)
D.G點(diǎn)7.關(guān)于重心的說(shuō)法,正確的是A.重心就是物體內(nèi)最重的一點(diǎn)B.物體的重心位置有可能變化
C.把一物抬到高處,其重心在空間的位置也升高了
D.背躍式跳高運(yùn)動(dòng)員,在躍過(guò)橫桿時(shí),其重心在身體之外8.關(guān)于重力的大小,以下說(shuō)法正確的是
A.懸掛在豎直繩子上的物體,繩子對(duì)它的拉力一定等于其重力B.靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力一定等于其重力C.物體所受的重力與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)
D.向上運(yùn)動(dòng)的物體所受重力可能小于向下運(yùn)動(dòng)的物體所受重力9.放在桌上的書(shū)本,受到支持力的作用,其受力物體是______,施力物體是______;同時(shí),書(shū)對(duì)桌面的壓力,其受力物體是______,施力物體是______。由此可見(jiàn),一個(gè)物體既是______,又是______。 10.下列各種力:(1)重力(2)拉力(3)支持力(4)彈力(5)浮力(6)摩擦力(7)動(dòng)力(8)推力。屬于按力的性質(zhì)分類的是______,屬于按作用效果分類的是______(用序號(hào)填寫(xiě))。
11.重力是由于______而產(chǎn)生的,它的方向______,重力的作用點(diǎn)可認(rèn)為作用在物體的______上。 12.一個(gè)邊長(zhǎng)為2 m的質(zhì)量均勻分布的正方形薄板,一邊放在水平桌面上,薄板平面與桌面垂直,繞其位于桌面上的一個(gè)頂點(diǎn)轉(zhuǎn)到薄板平面的對(duì)角線處于豎直位置的過(guò)程中,其重心位置升高了__________m。
13.畫(huà)出下面幾個(gè)物體所受重力的圖示。
。1)放在水平桌面上的質(zhì)量m=0.05 kg的墨水瓶。
。2)豎直向上飛行的質(zhì)量m=2×103 kg的火箭。
。3)沿著滑梯下滑的質(zhì)量m=20 kg的小孩。
(4)拋出后在空中飛行的質(zhì)量m=4 kg的鉛球。 14.如圖2,正方體邊長(zhǎng)為L(zhǎng),今用一力作用于AB邊,使其繞C'D'邊轉(zhuǎn)動(dòng),直到平面ABC'D'處于豎直位置,求:正方體的重心升高了多少?
B C A B' C' A' D'
圖2 15.兩位同學(xué)在看體育比賽時(shí),發(fā)現(xiàn)“背越式”跳高比“跨越式”跳高好得多,請(qǐng)你來(lái)探究一下這個(gè)問(wèn)題,說(shuō)說(shuō)為什么是這樣的。
【試題答案】
1.BCD 2.BC 3.B
4.D 5.D 6.C
7.BCD 8.C 9.書(shū)本,桌面,桌面,書(shū)本,施力物體,受力物體
10.(1)(4)(6),(2)(3)(5)(7)(8)11.地球吸引,豎直向下,重心12.21 13.略
21L2 14.
15“背越式”跳高與“跨越式”跳高相比較,在跳過(guò)相同高度的橫桿時(shí),重心升高要低一些,對(duì)運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)容易做到,有助于跳高運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的提高,所以說(shuō)“背越式”跳高要優(yōu)于“跨越式”跳高。
高中物理重力教案4
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、認(rèn)識(shí)重力產(chǎn)生的條件。
2、知道重力的三要素:理解重心的概念。
3、會(huì)計(jì)算重力的大小。
能力目標(biāo)
1、通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),會(huì)分析各個(gè)物體的重心。
2、聯(lián)系實(shí)際,重力的三要素在實(shí)際中的運(yùn)用,鍛煉學(xué)生的觀察分析能力。
教學(xué)建議
一、重點(diǎn)難點(diǎn)分析:
1、本節(jié)重點(diǎn)是:重力的實(shí)質(zhì)(萬(wàn)有引力)。
2、本章的難點(diǎn)是:重心的確定。
二、基本知識(shí)技能:
1、基本概念:
重力:由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力;
重力的三要素:作用點(diǎn)(重心);方向(豎直向下);大。℅=mg);
2、重心的確定
質(zhì)量分布均勻的規(guī)則幾何形狀的物體的重心在幾何中心上;質(zhì)量分布不均勻的物體,重心的位置不僅跟物體質(zhì)量的分布有關(guān),還與物體的形狀有關(guān)。
教法建議
一、有關(guān)重力大小講解的教法建議
在介紹重力時(shí),除了明確指出:物體受到的重力的大小跟物體的質(zhì)量成正比,教學(xué)中還需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)測(cè)量重力的方法,重力的大小可以用測(cè)力計(jì)測(cè)得,可以向?qū)W生們展示幾種測(cè)力計(jì),如彈簧測(cè)力計(jì)、牽引測(cè)力計(jì)、壓力測(cè)力計(jì)等等。另外讓學(xué)生區(qū)分重力、重量的概念。
二、有關(guān)重力方向講解的教法建議
介紹重力方向時(shí)要明確重垂線的方向?yàn)樨Q直方向(不是垂直方向),重力的方向?yàn)樨Q直向下,與水平面相互垂直的方向?yàn)樨Q直方向(靜止的水面為水平方向),同時(shí)也要注意:不能把重力的方向說(shuō)成指向地心的方向。關(guān)于重心和質(zhì)心的區(qū)分的有關(guān)內(nèi)容教師可以參考擴(kuò)展資料中的《重心和質(zhì)心》。
三、有關(guān)重心位置講解的教法建議
在講解如何確定物體重心的位置時(shí),可以講解懸掛法測(cè)量均勻薄板的重心。同時(shí)讓學(xué)生討論理解。對(duì)于重心位置的確定,教師可以讓學(xué)生分析身邊的物體的重心的確定,如課本的重心的確定,沙漏的重心確定,另外也可以通過(guò)數(shù)學(xué)方法來(lái)計(jì)算物體的重心,如折尺的重心的確定。
有些教師在講解該部分內(nèi)容的時(shí)候,往往將物體的平衡內(nèi)容(教材在第四章中進(jìn)行了介紹)也對(duì)學(xué)生說(shuō)明,也就是重心的穩(wěn)度問(wèn)題,建議在講解時(shí)要注意讓學(xué)生理解研究的方法,在圖片資料中我們?yōu)榇蠹姨峁┝穗p圓錐(圓錐上滾)的圖片,老師可以參考使用。
教學(xué)方法
提問(wèn)引導(dǎo)法、講解法
教學(xué)過(guò)程
一、復(fù)習(xí)提問(wèn)
1、提問(wèn):什么是力?力的三要素是什么?
2、提問(wèn):我們用什么方法來(lái)表示力?具體說(shuō)明?
3、提問(wèn):力的作用效果是什么?
二、新課教學(xué)
。ㄒ唬┲亓
通過(guò)水會(huì)自動(dòng)由高向低流動(dòng)、樹(shù)葉的飄落等等自然現(xiàn)象提出:
問(wèn)題:什么是重力?它是怎樣產(chǎn)生的?
回答:重力:由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。重力產(chǎn)生的原因:由于地球的吸引而產(chǎn)生。
教師總結(jié)說(shuō)明:
1、地球上物體受到重力,施力者是地球。只要在地球的引力范圍之內(nèi),物體都會(huì)受到地球的重力作用。
(1)、地球上的一切物體都受重力作用。
。2)、重力的施力物體是地球。
問(wèn)題:同一個(gè)物體,在下列情況下,所受重力的方向各是怎樣的?
教師出示幾種不同情況下的物體(水平地面上靜止的物體、斜面上靜止的物體、正在運(yùn)動(dòng)的物體等等)讓學(xué)生討論重力的方向。
共同討論之后,教師說(shuō)明并總結(jié):
2、重力的方向:重力的方向總是豎直向下。無(wú)論物體是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的,無(wú)論物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何,重力的方向總是豎直向下。
3、重心:重力在物體上的作用點(diǎn)。質(zhì)量均勻的規(guī)則物體的'重心在其幾何中心(教師出示各種形狀物體的重心)。質(zhì)量不均勻的物體重心,跟形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。對(duì)于質(zhì)量分布不均勻、形狀不規(guī)則的薄板重心位置可以通過(guò)懸掛法得到(教師可以演示該實(shí)驗(yàn),同時(shí)讓學(xué)生進(jìn)行討論),另外重心的位置可以不再物體上(如圖)。
4、重力大小:
5、重力的測(cè)量:重力的測(cè)量用彈簧秤。
問(wèn)題3:地球?qū)Φ孛嫔系奈矬w有力的作用,物體對(duì)地球是否有力的作用?教師進(jìn)而提出:我們通常在研究物體受到重力作用,并不提出施力物體地球,相對(duì)于物體受到地球施加的重力作用,同樣,地球也要受到物體對(duì)它的吸引作用。(教師可以通過(guò)實(shí)例講解,要強(qiáng)調(diào)物體受到的重力不等于物體與地球之間的萬(wàn)有引力)
。ǘ、讓學(xué)生閱讀有關(guān)萬(wàn)有引力的文章
(三)、通過(guò)練習(xí)、讓學(xué)生加深本課知識(shí)的理解。
6、課堂小結(jié)
探究活動(dòng)
課題1
題目:采用懸掛法求得物體重心位置。
內(nèi)容:采用懸掛法得到某一不規(guī)則形狀(質(zhì)量分布不均勻)薄板的重心位置。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
課題2:
題目:用計(jì)算法求解某些物體的重心。
內(nèi)容:參考“探究活動(dòng)”中所給的“質(zhì)心與重心的求解”內(nèi)容,對(duì)一些特殊形狀物體的重心進(jìn)行計(jì)算求解,利用初中所學(xué)的杠桿原理分析,寫(xiě)出專題性小論文 。
1、求下列各物體的質(zhì)心位置。
(1)如圖(a)所示,有一串珍珠,每顆間距均為a,共n顆,其質(zhì)量依次為。
。2)如圖(b)所示,質(zhì)量分布均勻的三角板。
。3)如圖(c)所示,勻質(zhì)圓板,被挖去的小圓與大圓內(nèi)切。
答案:
。1)答案:懸點(diǎn)下方處。解題思路:以懸掛點(diǎn)原點(diǎn),豎直向下為x軸正方向,應(yīng)用坐標(biāo)法有:。
。2)解題思路:把分成與AB邊平行的幾份,如圖,當(dāng)時(shí),每一份的質(zhì)心都在其中點(diǎn)上,則質(zhì)心定在AB邊中線CD上,同理也在BC邊中線AE上,∴板ABC的質(zhì)心在其幾何重心上。
(3)解題思路:將負(fù)質(zhì)量與坐標(biāo)法結(jié)合起來(lái)求解:設(shè)圓板面積密度為,則大圓板質(zhì)量,小圓板質(zhì)量,再以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn),方向?yàn)閤軸正方向,應(yīng)用坐標(biāo)法得,∴其質(zhì)心在C點(diǎn)左側(cè)處。
2 、如圖所示,有兩個(gè)相同的勻質(zhì)實(shí)心球,半徑為R,重量為G,A 、B球分別為將它們挖去半徑為和的小球后剩余的部分,勻質(zhì)桿重量為,長(zhǎng)度,試求系統(tǒng)的重心位置。
答案:C點(diǎn)左側(cè)0.53 R處。解題思路:以C點(diǎn)為原點(diǎn),cb方向?yàn)閤軸正方向,結(jié)合坐標(biāo)法與負(fù)質(zhì)量法求解。
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