重力一、教學目標
1．物理知識方面的要求：
（1）知道重力是物體由於受到地球的吸引而產生的力；
（2）掌握重力的方向和大小，掌握重心的概念，會求質量分布均勻且形狀規則物體的重心；
（3）知道萬有引力的大小與物體質量及物體間距離的定性關係。
2．通過觀察和親身感受以及對初中知識的回顧，概括出重力的產生、方向及大小與什麼有關，培養學生歸納總結知識的能力以及認真閱讀教材的習慣。
3．通過「重心」概念的引入滲透「等效代換」的物理學方法。
二、重點、難點分析
1．「重力的大小跟物體的質量和g值有關」是本節的重點，g值恆定是有條件的。
2．「重心」的概念是本節的難點。「重心」是為了研究問題方便而引入的，它是物體每一部分所受重力合力的作用點，而力的合成以後才學到。
三、教具
1．演示重力和質量的關係
彈簧秤（懸掛式、台式兩種）、鐵塊及外表相近的鋁塊（均用相同顏色油漆塗飾外表）、鉤碼（50g×10）。
2．演示重心
（1）重心板（直角尺狀、三角板——有懸線）；
（2）起重機重心變化的cai課件；
（3）「欹器」——錄影片；
（4）「雙錐體」及配套支架；
（5）「鐵鍬」模型——紙管一端纏有金屬絲，剪刀、天平。
四、主要教學過程
（一）引入新課
這裡有兩個物體，請同學來描述一下它們有什麼不一樣，最顯著的不同是什麼？
用手掂一掂，或彈簧秤稱量一下，發現它們不一樣重。這裡的「重」是我們的感受，或是測量的結果，這說明這兩個物體受到的重力不同。
現在我們來學習第二節：重力
（二）教學過程設計
1．重力是怎樣產生的
地球上的一切物體都受到地球的吸引，（水會自動從高處流向低處，丟擲的物體會落回地面）重力是由於地球對物體的吸引而產生的力。
明確：地球上物體受到重力，施力者是地球。物體都有質量，只要在地球的引力範圍之內，物體就會受到重力作用。
2．重力的方向和大小
（1）請同學回答：根據什麼說「重力的方向是豎直向下的」？
觀察：由靜止釋放的物體（粉筆頭）沿豎直方向下落；懸掛在細繩下的物體靜止時，繩沿豎直方向——由二力平衡和重力沿豎直方向向下。
如果有同學問「紙片飄飄落到地上，並不是豎直下落的，怎樣解釋？」答：飄忽不定是因為空氣阻力的作用，如果沒有空氣阻力，紙片也是豎直落下的。以後我們還會做這個實驗的。
指出幾點：
①豎直方向也叫重錘線方向，也就是與水平面相垂直的方向，因此，不宜把豎直方向說成「垂直」方向；
②「向下」是相對於地面上的觀察者來說的，對於地球另一端的觀察者，其「上」、「下」指向剛好與我們相反。
（2）重力的大小跟物體的質量成正比。
①重力的大小可以用彈簧秤來測量（原理：二力平衡）；
②實驗：重力的大小跟物體的質量成正比
g＝mg
指導閱讀教材第11頁第1段：「在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力或對水平支援物的壓力也等於物體受到的重力。」找出關鍵詞並加以理解。
「靜止」：演示細線懸掛重物加速上公升時線被拉斷——重物對懸線的拉力大於重力；台秤加速下降時，示數小於物重——被稱物體對支援面的壓力小於重力。
「豎直」懸繩（或「水平」支援物）：
「等於」：只是數值上相等。重力施力物是地球，對繩的拉力（或對支援物的壓力）施力者是該物體，以後還會學到其它區別。因此將「等於」二字換成「就是」二字是不妥的。
3．重心
物體的每一部分都受到重力作用，為了研究問題方便，從效果上看，我們可以認為物體受到的重力集中作用在一點，這一點叫物體的重心。
「認為」：重心的概念是人為引入的。
「從效果上看」：等效代換的思想，即在處理某些問題時，如果想象把構成物體的全部物質壓縮成乙個點集中在重心處，將不影響研究的結果。
（1）質量分布均勻的物體，重心的位置只跟物體的形狀有關。
演示：均勻直棒的重心在中點；均勻三角板的重心在三條中線的交點。
均勻球的重心在球心，均勻圓環重心在圓心。
回顧：初中學過，可以用懸掛法找物體的重心。演示：重心板實驗。
物體的重心不一定是物體上的乙個點（如圓環、直角尺等）。
（2）質量分布不均勻的物體，重心的位置還跟質量的分布情況有關。如：一把鐵鍬的重心在靠近鍬頭的一側。
演示「模擬鐵鍬」的重心。問：如果從重心處切開，哪頭重？
同學回答並用槓桿平衡解釋支點在重心處時「鐵鍬」的平衡。最後用剪刀剪開「鐵鍬」，兩段各放在天平兩盤中，驗證一下。
演示：起重機的重心，隨著提公升重物的質量和高度而變化——cai課件。
重心隨重物質量增大而前移，隨提公升高度增大而上移，重心快超出支面時發出報警聲。
放錄影：欹器。
靜止時向右傾斜，倒入一半水時處於正位，繼續倒水，重心向左上方移動，倒滿水則傾覆。——「滿則覆，中則正，虛則欹」。
（3）重心的實用意義
重心的高低和支面的大小決定物體的穩定程度。（可閱讀《讀本》第一冊第六章第六節）
計算勢能，用到重心的概念。
4．萬有引力
（1）地球對它周圍的物體有吸引作用。
牛頓從蘋果落地聯想到地球與月球之間、行星與太陽之間、任何兩個物體之間都有相互吸引的力，這種力叫萬有引力。
（2）萬有引力是由於物體具有質量而在物體之間產生的一種相互作用。
（3）物體的質量越大，萬有引力就越大；物體間距離越大，萬有引力就越小。（定量關係將在以後學習）
由於一般物體的質量不大，它們之間的萬有引力極其微小。例如兩個直徑1m的鐵球（質量約4 100kg）靠在一起時，它們間的萬有引力約為1.1×10-3n。
天體的質量很大，因此天體間的萬有引力十分巨大。例如地球和太陽之間的萬有引力大約是3.6×1022n，它足以拉斷直徑9×103km的鋼柱。
（三）課堂小結
1．重力是地球對物體的引力所產生的。從本質上講，重力屬於萬有引力，但不能說重力就是地球對物體的萬有引力。一般來說它們的大小和方向都有差別，但差別甚小。
2．物體在其它星球上受到星球的吸引也產生相應的重力。通常不加說明時，「重力」是指物體在地球上受到的重力。
3．重力的方向是豎直向下的；重力的大小與物體的質量和所在位置有關：g=mg。在地面附近不太大的範圍內，可認為物質（質量一定）受到的重力是恒力。
（計算表明：沿地表相距1800m的兩點，重力的方向相差不到1′。）
4．重心是重力的作用點，重心不一定在物體上。重心位置與物體的質量分布和形狀有關。
（四）作業與思考
1．課本p．13練習二。說明：第（1）題第③項中「運動」指沿地面不太大的範圍內的運動。
2．演示：雙錐體「往上爬」。請大家仔細觀察並揭秘。
軌道低端窄，雙錐體的重心高；軌道高階寬，雙錐體的重心低。表面看來雙錐體由a端釋放，會自動地向較高的b端「爬公升」。實際上仍是從重心高處向重心低處滾下來。
3．用乙個手指支援鉛筆的一端使鉛筆直立而不倒不易做到，而把鉛筆換成一根教鞭，小頭立在手指上，就比較容易做到使其不倒，你知道其中的道理嗎？去查一查有關資料。
五、說明
1．重力及其三要素在初中已經學過，從知識上講，本節內容很容易掌握，屬於複習性質的課，也可以安排學生自學。
2．重心概念的建立，滲透了「等效代換」的物理方法，對於以後學習「力的合成、分解」等有著十分重要的意義。
3．注意指導學習閱讀教材。請學生自己找出課文中的關鍵詞，並加以討論，加深理解。使學生從一開始就注意到如何閱讀教材，逐漸養成認真讀書的好習慣。
4．介紹「欹器」，增加「雙錐體」和「模擬鐵鍬」的演示，目的是引起學生的興趣，激發他們去查詢資料，培養自學能力，學習更多的知識，從而體會到，解決乙個實際問題，需要多方面的知識和能力。
（北京第161中學劉大卓）
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