鲁科版必修一4.1重力与重心 教学设计+教案(15页).doc

-鲁科版必修一4.1重力与重心 教学设计+教案-第 15 页重力与重心教学设计课题：普通高中课程标准实验教科书物理1 （必修）第4章 第1节 重力与重心一、【教学目标】1、知识与技能（1） 知道力是物体间的相互作用，力使物体产生形变或使物体的运动状态发生改变；用力的图示表示力的三要素。（2） 了解重力的产生，理解重力的三要素。（3） 能测量重力的大小，确定重力的方向。（4） 能解释稳定与重力相关的现象，并能应用。 2、过程与方法用实验、观察、讨论、交流的方法培养学生的观察能力及动手实验的能力，培养学生大胆质疑的精神。3、情感、态度与价值观（1） 通过观察、交流，讨论，归纳等学方法，使学生体验自然规律的艰辛与喜悦。（2） 充分利用多媒体辅助教学、演示实验和课本中的小实验，让学生积极参与课堂活动，做到师生默契配合、情理交融，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态。 （3） 对学生进行突出主要因素，忽略次要因素，抓住事物本质，建立理想化模型的科学素质的培养。【教材分析】1教材的感性材料丰富，每一个知识点都是从观察或实验引入的，符合九年级学生的认知规律。2书中的插图极富启发性和趣味性，有利于激发学生的学习兴趣。3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，实现了学生的主体地位。【学情分析】1学生的年龄特点和认知特点九年级的学生正处在青少年时期，具有强烈的好奇心，较强的观察能力。通过八年级物理学习，已经具备一定的实验探究能力以及多种物理研究方法，正处于逻辑思维能力发展的最佳时期。并且具备了一定的生活体验，如熟透的苹果要落向地面，并且下落时速度越来越快等有关事例，但并不明白其中的道理。2在学习本课之前应具备的基本知识和技能学生应具备一定的生活体验，掌握正确使用弹簧测力计的有关知识，具备一定的实验探究能力、逻辑思维能力。3学习者对即将学习的内容已经具备的水平本节课所涉及的内容与实际生活联系紧密，使学生具备了一定的生活体验，进而使学生由对生活现象的初步了解，通过实验探究观察现象逻辑推断，最后上升为理论认识，有效的锻炼了学生的逻辑思维能力。二 、【教学重点和难点】1. 重力三要素是本节的重点。2. 重心与稳定是本节的难点。策略：设计课堂演示及分组实验让学生亲身体会物体的重心与稳定的关系。三 、【教具】 1、自制圆锥体、纸盒、木板等；2、多媒体。五、【设计思路】 本节采用对初中知识复习与深化,从生活出发，通过课堂的演示实验和学生自己动手做实验，逐步探索力的概念、重力的产生、重力的三要素及重心与稳定。本章内容，是有关力的基本知识，具有基础性和预备性。很多知识不易过分深化，所以对本节的设计应突出如下几个特点：1 、基础性； 2 、 预备性 ； 3 、 学生的自主性 这节课主要要求学生有自主学习的热情，通过教师的引导和启发及课堂实验的设计和实际操作，鼓励同学们从现象和旧知识中寻找规律激发了学生们的创造性；4、注重科学方法的培养 通过对重心这种理想化模型的研究，体现物理学研究方法对事物的研究；5、互动性：依照本节课自身的特点，教学过程中设计了演示实验和学生的分组实验。让学生参与到实验中，形成师生互动，这样既可以激发学生的兴趣，又可以调动他们的积极性；6、多媒体辅助教学 。六、【教学过程】环节方式教学内容学生活动多媒体应用引入复习提问引入新课提问：请根据初中知识回答什么是力。教师活动：由定义出发和小车上的磁铁与铁相互吸引的小实验总结力具有物体性和相互性。学生回忆并回答。  显示力的定义新课新课教学板书课堂练习课堂小结探索性实验课堂小实验：研究力的作用效果教师小结： 力的作用效果教师：一个力如何表示出来呢？ 教师：力的大小如何测量？演示： 测力计测量力的大小。教师：力不仅有大小，而且有方向，在物理学中，我们如果要精确的描述一个力，采用力的图示。教师强调：力的图示中要表现出力的三要素。教师：如果只要简单说明受力情况。只需画出力的示意图。二 重力及其测量教师：刚才，我们简单的学习的力的基本知识，接下来，我们一起来学习最常见的力：重力教师：初中已经学过了重力的基本知识，我们一起来回顾一下。教师小结：重力的大小测量与计算及重力方向。三 重心与稳定教师：力有三要素，那么重力的三要素是重力的大小，方向，作用点，思考：重力的作用点在物体的什么地方？ 教师小结：重力的作用点叫重心，这是一种理想化的模型。教师讲解：质量分布均匀的物体与质量分布不均匀的物体重心的确定。介绍悬挂法测量物体的重心模拟演示：悬挂法测量物体的重心。教师：重心的位置会改变吗？教师小结：重心改变的条件教师：大家一起来说说看在生活中，重心改变对我们带来什么样的影响？教师活动：课堂例题及练习教师：请同学们阅读课本中的小实验，想想看圆锥为什么会往上滚？教师：我们一起来做一下这个实验，看看圆锥是不是真的会往上滚。演示实验：圆锥体向上滚。教师讲解：圆锥上滚的原因。拓展一步：由上面的实验可以看出，重心的高低会影响物体的稳定，那么影响物体的稳定因素具体都有哪些呢？ 教师活动：举例引导学生总结上面的提问教师总结：影响物体稳定的因素教师提问：生活中，保持物体的稳定至关重要，那么一个物体最多能倾斜到什么程度才不会翻倒呢？大家自己动手做一下课本的实验，试总结出物体不会倾倒的条件。教师总结：物体处于稳定的条件。教师：我们学习了力及重力的知识，我们一起来小结一下。板书设计：一 、力的描述（一）力1. 定义2. 力的作用效果3. 力是矢量（二） 力的表示1 力的大小2 单位3 力的图示及示意图*4力的分类二 重力及其测量（一） 重力1 定义（重力的产生）：2 大小及单位：3 方向：（二） 重心1 定义：2 重心位置的确定：3 引起重心位置变化的因素：（三） 影响物体稳定的因素：（四） 物体能否稳定的条件：学生活动：通过身边的物体亲身体验力对物体的作用效果并总结：1 力使物体的形状发生改变，2 力使物体的运动状态发生变化学生活动：学生通过初中知识回忆：力可用大小描述。学生：用测力计。学生观察两图并记忆学生活动：回忆并回答学生交流与讨论：物体的重力的作用点的位置。学生活动：亲自确定周围物体如尺子等的重心。学生活动：分组讨论重心位置改变的条件。经老师提示得出结论：物体的质量改变或形状发生变化，均会引起重心位置的变化学生：踊跃发言学生：课堂练习学生活动：猜想、交流与讨论学生仔细观察并激烈讨论，激发学生的学习兴趣。学生活动：根据老师的实例总结：物体的稳定与1 重心高低有关2 支撑面大小有关。学生活动：学生分组实验并得到结论：当物体的重力作用线落到它的支持面以外时，物体将倾倒。学生活动：回忆并总结所学的内容。显示力的作用效果。展示新课教学过程。演示如何用力的图示和力的示意图描述力多媒体演示物体受重力的图片。演示新课教学通过实例来讲解物体的重心。模拟演示：悬挂法测量物体的重心。演示物体重心变化的实例演示例题及练习    布置作业1、 课本P62（1）（2）、（3）及练习册的同步训练；2、阅读课本P62信息窗，体会古代劳动人民的智慧。七、【教学流程图】开始学生课堂对知识进行巩固和整合学生通过实验-观察-分析得出结论学生回忆并回答结束课堂小结复习初中内容并导入新课利用多媒体和实验进行新课教学第1节 重力与重心从容说课 本节课重点：力的概念，以及重力的产生、大小、方向，物体重心与哪些因素有关.1.学生在初中已经知道力是物体对物体的作用以及力的作用效果，在此基础上教师通过实例让学生理解力的作用效果是由力的三要素决定的，并会作力的图示.2.学生在初中已经学过重力，让学生结合实例进一步理解地面附近的物体与地球间存在吸引力，但应明确这种吸引力是重力产生的原因，并不是重力.3.结合日常生活的实例让学生理解重心是等效作用点并讨论分析重心位置与那些因素有关.教材分析 本节分三个重点：力的描述；重力的三要素；重心与稳定（并不是完全按教材分）.“力的描述”是本节和本章的预备知识；“重力的三要素”的分析过程是重点，其研究过程和方法也是为其他力的学习作铺垫，是本节核心； “重心与稳定”紧密联系生活，但其应用和有关现象的解释则是难点.学生状态分析 初中已粗略学习了力的知识：1.“力的描述”.2.重力的三要素.三维目标知识与技能1.知道力是物体间的相互作用；力使物体产生形变或使物体运动状态改变；用力的图示表示力的三要素.2.了解重力的产生，理解重力的三要素.3.能测量重力的大小，确定重力的方向.4.能解释稳定与重力相关的现象，并能应用.过程与方法 过程：引入问题探究问题得出概念应用概念. 方法：用设问、讨论、交流等方法引导学生建立重力的概念. 使学生积极参与探究重力概念的建立过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验的作用. 通过讨论交流，培养学生大胆质疑的能力，培养学生对比分析和交流合作的能力.情感态度与价值观 观察和了解重力的有趣现象，感受自然界的奥秘，发展对科学的好奇心和求知欲. 积极参与观察和实验，认真讨论，体验探索自然规律的艰辛与喜悦. 通过质疑、讨论交流，逐步养成将自己的见解与他人分享的团队精神.教学设计教学重点 “重力的三要素”的分析过程是重点，其研究过程和方法也是为其他力的学习作铺垫，是本节核心.教学难点 “重心与稳定”紧密联系生活，但其应用和有关现象的解释则是难点.教具准备 磁铁、小铁块、细线；弹簧秤、钩码（学生用，两人一组）；刻度尺、圆规.有条件的可以用实物投影设备，并准备相应的力的图示的投影片或实物投影图. 积累反映“力的作用效果”的实例三个和准备演示实验三个；（如汽车在重载和空载时钢板的形变，海绵床垫、沙发的形变，用手挤压气球，用力将铅球投出去，骑自行车等）准备学生实验两组（如一组橡皮筋；一组小球） 设计关于“重心与稳定”的两个有趣实验（如取一块砖头作三种不同的放置方式，稳度不同；用手指尖顶起一把直尺等）.课时安排 1课时教学过程导入新课式力是什么？力的本质和两个作用效果1.设问引入A.你觉得力是什么，请举例说明.B.力的作用效果有哪些，举例说明.2.引导学生归纳，并板书板书：一、力的描述1.力是物体间的相互作用2.力的作用效果A.使物体形状改变；B.使物体运动状态改变.推进新课 演示：用细线使放在桌上的钩码上升 引导答出：细线对钩码施加了力. 演示：磁铁吸引铁块 引导答出：磁铁对铁块施加了作用力. 提问：再举出物体对物体的作用力的实例，要求说出哪个物体对哪个物体施加了力. （对学生举出的目前不好说明的实例，不要过多分析，可指明以后会涉及） 小结：力是一物体对另一物体的作用. 这里指出了力的物质性，没有脱离物体而独立存在的力，一个孤立的物体不会存在力的作用.也就是说，有受力物体，一定有另一个物体对它施加力的作用.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的. 当我们研究某一个物体受力时，有时不一定指明施力物体，但施力物体一定存在. （例如说物体受重力，其施力物体是地球） 提问：力是有大小的，力的大小用什么来测量？在国际单位制中，力的单位是什么？符号是什么？ 提问：仅说一个力多大（是多少牛）能不能完整地表达出这个力？ 引导学生答出力是有方向性的物理量.（力的作用点）板书：3.力的大小和方向（1）力的大小用弹簧秤来测量.单位是N（牛）.（2）力是有方向的物理量. 提问：物体受的重力方向怎样？水里的船受到的重力方向怎样？（3）力的图示.为了形象地表达一个力，可以用一条带箭头的线段（有向线段）来表示：线段的长短表示力的大小； 箭头表示力的方向； 箭尾（或箭头）常画在力的作用点上（在有些问题中为了方便，常把一个物体用一个点来表示）.例1（教师做）：卡车对拖车的牵引力F的大小是2 000 N，方向水平向右，作出力F的图示.步骤：选一标度（依题而定其大小）：如用1 cm长的线段表示500 N的力.从力F的作用点O向右画一线段四倍于标度（4 cm），然后画上箭头（图4-1-1）.图4-1-1例2（学生做）：作出下列力的图示（可同时出三个题，全班分三组，每组做一个题，并分别选一个学生在黑板上做）（1）物体受250 N的重力.（2）用细线拴一个物体，并用400 N的力竖直上提物体.（3）水平向左踢足球，用力大小为1 000 N.答案：（1） （2） 图4-1-2 图4-1-3（3）图4-1-4说明：选不同标度（单位），力的图示线段的长短可不同；标度的选取要有利于作图示.提问：上述三力的施力物体和受力物体分别是什么？提问：回忆初中所学的知识，力的作用效果是什么？4.力的作用效果是使物体发生形变，改变物体的运动状态（可利用已有的弹簧秤等演示，总结上述两方面效果）今后我们将定量地研究力的作用效果.小结：力不但有大小，而且有方向.力的大小、方向和作用点常称为力的三要素.力的图示是形象地表述一个力的方法，不要忘了定标度.力的图示要正确反映力的三要素.提问：重力是什么样的力呢？重力存在A.组织学生观察课本62页的图4-7-、图4-8-说明了什么.B.设问：你还能举出重力存在的实例吗？C.教师点评.例题剖析1正误判断11.物体受力的作用，运动状态一定改变.（错误）2.物体运动状态发生改变，一定是物体受到了力.（正确）3.物体只有相互接触才会产生力的作用.（错误）4.甲把乙推倒在地，但甲并没有倒下，说明甲没有受到力的作用.（错误）5.同一物体既可以是施力物体也可以是受力物体.（正确）6.力的大小可以用天平测量.（错误）7.找不到施力物体或受力物体的力是不存在的.（正确）8.无生命的物体不能产生力的作用.（错误）例题剖析2正误判断21.物体的重力总是大小不变的.（错误）2.重力就是地球对物体的吸引力.（错误）3.重力的方向总是垂直向下的.（错误）4.把物体从赤道拿到北极，物体的重力将增大.（正确）5.在地球表面运动的物体，无论怎样运动，总会受到重力的作用.（正确）6.物体的重心一定在物体上.（错误）7.形状规则的物体，其重心一定在其几何中心上.（错误）8.细绳下吊一小球，细绳的拉力总等于小球的重力.（错误）例题剖析3下列关于力的说法，正确的是（ ）A.只有有生命的物体才会施加力 B.受力的物体同时也是施力的物体C.静止的物体不会受力，运动的物体才受力 D.只有接触的物体间才可能相互施加力教师精讲 力是物体间的相互作用，任何一个物体，不管它是否有生命，都可以对其他物体施加力的作用，所以选项A错误.物体间力的作用总是相互的，所以选项B正确.力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因，选项C错误.磁铁吸引铁块，磁铁和铁块可能并没有接触，可见选项D错误.板书：二、重力是什么样的力1.重力的产生：重力是地球上或附近的物体由于地球吸引而使物体受到的力. 指出：地球附近的物体都会受到重力的作用. 练习：从树上落下的苹果受到了重力，请指出施力物体和受力物体.板书：2.重力的三要素(1)大小 问题：桌面上有一个弹簧秤，天平一套，请选择适当的器材，求出你的文具盒（或其他物品）所受重力的大小，并指出你的依据. 请学生讨论、归纳并点评： 可以利用二力平衡，用弹簧秤称量;也可以利用G=mg求解. 拓展知识：同一物体在地球的不同地方重力不同.（2）方向 提问：你知道重力的方向吗？请举实例作为你的依据.归纳： 方向竖直向下. 拓展知识：讲一讲生活中哪些现象和应用涉及到重力竖直向下的知识.（3）作用点 教师结合生活实际，给出重心概念. 重心：物体各部分所受重力的等效作用点. 思考：请你指出下列物体的重心：充足气的篮球、方砖、石块. 指出怎么找重心（画图、操作、说明）： 规则均匀的物体重心在其几何中心,不规则不均匀的物体重心用悬挂法即可. 提问：悬挂法的依据是什么？例题剖析4一个被吊着的均匀的球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口.在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会（ ）A.一直下降 B.一直不变 C.先下降后上升 D.先上升后下降教师精讲 在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降.当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确.板书：三、怎样使物体稳定A.实验引入，请看课本图4-2-1B.暂不解释现象，继续演示实验：让砖块逐步倾斜，直至倒下.C.根据学生的讨论，归纳：物体的重力作用线在支持面内就能保持稳定.D.实验：体验：轻推直尺，直至翻出桌面.观察：蜡烛跷跷板.E.指出几个生活中的稳定现象实例.课堂小结一、力 力是物体对物体的作用.力不但有大小而且有方向，大小、方向和力的作用点常称为力的三要素.要会作力的图示，它体现了物理学的研究方法. 二、重力 重力的产生：重力是地球上或附近的物体由于地球吸引而使物体受到的力.重力的三要素.G=mg. 三、重心与稳定 重心：物体重力的作用点.重心越低，物体越稳定.布置作业1.结合课本图4-1-6，自己剪一张任意形状的硬板，找出重心，并说明你的依据.2.假定我们仅知道均匀极细的长木条重心在其中点，由此分析并论证均匀长方板、均匀三角板、圆板的重心应在何处.3.仔细阅读课本信息窗并深刻领会其内涵.4.补充作业（1）关于重力的方向，下列说法中正确的是（ ）A.重力的方向总是垂直向下的 B.重力的方向总是竖直向下的C.重力的方向总是指向地心的 D.重力的方向总是和重物的支持面垂直的（2）一人用细绳拉着一个重物在地面上前进，则（ ）A.施力物体是人，受力物体是重物B.如研究细绳对重物的拉力，则施力物体是绳子，受力物体是重物C.如研究重物对细绳的拉力，则施力物体是重物，受力物体是绳子D.如研究细绳对人的拉力，则施力物体是绳子，受力物体是人（3）下列说法正确的是（ ）A.静止的物体受重力，运动的物体不受重力B.向下运动的物体受重力，向上运动的物体不受重力C.受重力的物体也是施力物体D.以上说法都不对（4）下列关于物体重心的说法正确的是（ ）A.物体的重心一定在物体上 B.重心位置随质量分布的变化而变化C.物体的重心可能在物体上，也可能在物体外 D.形状规则的物体的重心一定在几何中心（5）下列说法正确的是（ ）A.自由下落的石块，速度越来越大，说明石块受的重力越来越大B.飞机在空中飞行时不会掉下来，说明飞机在空中飞行时不受重力作用C.抛出的石块在空中做曲线运动，说明石块在空中所受重力方向不断变化D.将一石块竖直上抛，在上升和下降过程中，石块所受重力大小、方向都不变板书设计重力与重心一、力的描述1.力是物体间的相互作用2.力的作用效果：A.使物体形状改变B.使物体运动状态改变3.力的大小和方向二、重力及其测量1.重力的产生：重力是地球上或附近的物体由于地球吸引而使物体受到的力.2.重力的三要素 大小可以利用二力平衡，用弹簧秤称量，也可以利用G=mg求解. 方向：总是竖直向下 重心：物体各部分所受重力的等效作用点 三、怎样使物体稳定活动与探究自制一个“不倒翁”或作一份“杂技演员走钢丝”的研究报告.（任选其一）习题详解1.答：注意问题：确定比例尺，画出力的方向，作用点，表示力的大小的线段要按比例画出.（画图过程略去）2.答：由数学关系式Y=kx以及Y=kx+b可知应该选择B选项.3.答：1.平放在地面上的链条的重心在桌面上，而竖起来后重心升高l.2.立方体的重心在它的几何中心，如图4-1-5所示，重心高度h0=a;翻转后，重心高度h=a所以h=(-)a图4-1-54.答：方法一：可以利用悬挂的方法;方法二：可以利用支持的方法.