时间:2023-03-07 15:01:44
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初中物理教案
初中物理教案
“光现象”教学设计青岛市城阳区实验中学韩同欣教学目标1.知识与技能。(1)了解:光在均匀介质中沿直线传播。(2)知道:光在真空中的传播速度。2.过程与方法。(1)通过观察与实验,培养学生初步的观察能力和提出问题的能力。(2)经历探究过程,有初步的探究意识。3.情感、态度与价值观。(1)具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象。(2)认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神。教学重点通过实验,探究光在同种均匀介质中的传播特点。教学难点探究光在同种均匀介质中沿直线传播。教学方法自主探究式教学法。教具激光笔、蚊香、玻璃砖、白纸板、盛水的小烧坏、空烧坏、喷雾器。教学过程一、引入新课师:光把世界打扮得如此美丽动人,同学们对光感兴趣吗?今天我们就一起来研究第二章“光现象”(板书)。二、进行新课(一)光源师:同学们,我们要看清五彩缤纷的世界,必须有光射入我们的眼睛,那么,光是从哪里发出来的呢?生:讨论交流。师:对,我们小学自然课学过。师:除了太阳、电灯之外,日常生活中,你还知道哪些物体能够发光?生:讨论。师(板书):萤火虫恒星水母火柴蜡烛电灯师:这些物体能够发光,称之为光源。像这类能够自然发光的物体,叫“天然光源”;像这类由人类制造的发光物体,叫“人造光源”。师:老师手里拿着一个激光手电,它可以发光,是一个光源。(二)光的传播1.提出问题。老师这里有一个问题:从光源发出的光是沿着怎样的路径传播出去的?请同学们根据学过的知识讨论并提出自己的猜想。2.猜想。生:光是沿直线传播的。师:同学们都猜想光是沿直线传播的,可老师却猜想光不总是沿直线传播的,也就是说,光的传播会发生改变。(板书)3.设计实验。师:到底谁的猜想正确呢?显然,科学仅仅靠猜想是不够的,我们需要用实验的方法去检验。今天,我们就用桌子上这些简单的器材去大胆设计实验,验证你们的猜想是否正确、请同学们边讨论.边设计实验,比比看,哪个小组想出的办法多。4.进行实验。(生讨论,师指导)师:下面我们欢迎这一小组展示一下自己的实验,请把你们看到的现象和得出的结论,告诉大家。展示:生A:用激光手电沿白纸照射,显示轨迹……生B:沿激光射出喷雾,发现一条光束……生C:激光手电(蚊香)。生D:激光手电(水)。5.分析论证。师:刚才同学对实验现象进行了分析,在这些物质中,光是怎样传播的?6.评估。师:同学们想想在解决这一问题时,经历了怎样的探究过程?提出问题——猜想——设计实验——分析论证(结论)——评估师:刚才在探究过程中.老师发现同学们讨论积极,思维活跃,并且验证了你们的猜想,有没有同学也验证过老师的猜想是否正确?有(展示)。没有(师:请同学再设计实验,探究老师的猜想是否正确。边讨论,边实验)(生讨论,师指导)展示:生A:激光手电照射平面镜,说明光的传播方向发生改变。生B:激光手电斜射盛水的酒瓶,光发生偏折,说明光的传播方向可以改变。师:同学们进行了这样的实验(出示课件)师:嗅,原来光的传播方向还可以发生改变!可见老师的猜想也有一定的道理,而刚才我们也得到了这样的结论(出示课件)。师:对比这三种现象,此时你最想解决什么问题?请分组讨论。7.提出问题:(生讨论,师指导)光为什么有时沿直线传播,有时传播方向变了?光到底是怎样传播的?什么情况,光的传播方向会发生改变?在什么条件下光沿直线传播?师:通过实验,同学们发现并提出了这么多新问题,下面让我们都来当一次小科学家,探究你们自己提出的问题。我们先来解决这两个问题。8.假设。师:请同学们讨论分析刚才的实验现象,对这一问题(指板)提出自己的假设。(生讨论)展示:光从一种物质射到另一种物质时,传播方向会发生改变(板书)师:你为什么有这样的假设?生:实验中光从空气进入另一种物质(水)时,方向变了。师:光从一种物质(体)射到另一种物质(体)时,说明光经过了几种物质?也就是说光在两种不同的物质中,传播方向会发生改变。9.设计实验。师:到底我们的假设是否成立?请同学们边讨论,边设计实验,来验证(师巡视指导)师:哪个小组说说实验中发现了什么?说明了什么问题?生展示:A.激光手电照射平面镜。B.激光手电斜射有烟雾的白酒瓶。C.激光手电照射玻璃砖。D.激光手电斜射烧杯(奶或红酒)。师:我们看不到光在空气中的传播,能否改进?10.分析论证。师:通过实验,同学们验证了自己的假设(指板)。通过以上分析,同学们能否说出光在什么条件下方向不改变(沿直线传播)?师:(补充板书)1.特点:光在同种物质中沿直线传播。11.评估。师:在刚才的探究过程中,有没有不完善的地方?今天所说的光在两种不同的物质中,传播方向会发生改变,这种说法不很严密,我们将在下一节课做进一步研究。12.应用。(课件:(1)开凿大山时,为什么用激光引导掘进方向?(2)利用学过的知识帮助毛毛想想在烈日下怎样防晒?)师:下面请同学们快速把桌子对齐,你能说说刚才是怎样做的,这样做的理由是什么?(三)光速师:节日放礼花的时候,先看到礼花,后听到响声,你知道这是什么原因?生:(讨论)光速大于声速。师:生活中,你还见到了哪些光速大于声速的例子?关于光速你还想知道哪些知识?请自学课本。三、课堂小结师:通过本节课的学习你有哪些收获?生:讨论交流。四、布置作业阅读牛郎织女的故事,想想故事中有哪些物理知识?
在教学过程中先把一些生活中常见的情景进行归纳和总结,引导学生思考分析,进行猜想,然后设计实验进行验证。在实验过程中充分发挥学生的自主能动性,通过做实验,观察实验现象,思考分析和讨论从而自然而然的得到影响蒸发快慢的三个因素和蒸发吸热。这样,由学生亲自动手操作,体验实验过程,提高了学生的动手动脑能力,培养了学生的科学精神,也提高了学生学习物理的积极性和兴趣。
【教学目标】
学会
①知道汽化现象及汽化的两种方式。
②认识蒸发现象。
会学
①探究影响蒸发快慢的因素。
②知道加快或减慢蒸发快慢的方法。
③知道蒸发吸热及利用蒸发降温。
爱学
调动学生学习物理的积极性,把兴趣学习提高到主动学习。
【重点和难点】
重点:蒸发现象、影响蒸发快慢的因素。
难点:理解蒸发快慢的因素、蒸发吸热。
【教学方法】分组实验法、自学讨论法。
【教具】酒精、蜡烛、火柴、玻璃片两块、三角板、滴管、温度计、棉花。
【教学过程】
一、引入新课
用棉花蘸酒精在黑板上写“欢迎”二字,引导学生认真观察,等字消失后再惊奇的问:“同学们,我写的字呢?”
(学生思考后回答:“蒸发了。”)
教师:蒸发到底是怎么回事呢?这节课我们就来研究一下“蒸发”。
投影课题并板书。
二、幻灯片出示教学目标
一生读目标,其他学生明确目标。
三、进行新课
(一)指导学生阅读课本第一段和第二段,明确下列问题:
[放映幻灯片]
阅读课本第一段和第二段,明确下列问题:
1.什么叫汽化,什么叫液化?汽化的两种方式是什么?
2.蒸发是在什么条件(温度)下发生的,它发生在哪里?
学生看书后回答,教师进行矫正。
教师问:蒸发有没有快慢之分呢?你能不能举出几个例子?学生回答后教师追问:蒸发的快慢跟那些因素有关呢?下面大家看投影:
(二)[放映幻灯片:讨论与探究一]
你在洗衣服后是怎样让衣服干的快的?你有没没有注意下列的现象?
1.衣服晾在阳光下干的快,晾在树荫下干的慢。
2.夏天比冬天干得快。
3.冬天为了让衣服干的快把湿衣服放在火炉附近烘烤。
教师问:请同学们认真分析以上的事例,你猜想一下,蒸发的快慢可能跟什么因素有关系?哪位同学能起来说一下?
(学生思考后回答:可能与液体的温度有关。)
教师:同学们同意不同意他的说法?可是这只不过是我们的一个猜想,到底对不对,让我们通过实验来验证一下。
[放映幻灯片]
自己动手做一做,看你的猜想是否正确?
实验方法与步骤:
1.在两块玻璃片上各滴上一滴酒精。
2.为了让两滴酒精的温度不同,你准备采取什么方法?
3.按照你的方法进行实验,观察那一块玻璃上的酒精蒸发的快。
教师问:你准备采取什么方法使两滴酒精的温度不同?
(学生回答后,教师鼓励并进行改进。)
下面大家就根据你选择的方法进行实验,观察那一块玻璃上的酒精蒸发的快。在实验中要注意:
1.为了对比,两滴酒精的量要相等。
2.如果你用的是加热的方法要注意别烧着手,别把酒精点燃了。
(学生进行实验,教师巡回指导。)
实验完成后,教师提问:哪一位同学愿意把你观察到的现象告诉大家呢?(学生回答实验现象。)
教师引导学生分析:你从实验中得到了什么结论?
(学生回答)教师追问:有什么样的关系?
(学生回答)这位同学说的非常好!大家看投影:
[放映幻灯片]
在相同条件下,液体的温度越高蒸发的就越快。
教师问:你能不能举出一些液体的温度影响蒸发快慢的例子?
(学生举出后教师进行总结)
(三)通过实验我们知道了蒸发的快慢与液体的温度有关。那么蒸发的快慢是不是只和液体的温度有关呢?大家有没有注意下面的现象?
[放映幻灯片]
讨论与探究二
1.晒粮食时,把粮食摊的又薄又匀时干的快,堆在一起时干的慢。
2.同样多的水,倒在碟子里干的快,装在瓶子里干的慢。
3.一整个鲜地瓜干的慢,把它切成片干的快。
通过以上事实,你认为蒸发快慢和什么因素有关系呢?
教师问:通过分析上面的现象,你猜想一下,蒸发的快慢和什么因素有关系?
(学生回答)
教师:这位同学认为还和液体的表面积有关系?你同意他的想法吗?那我们的猜想正确吗?让我们在来做实验!
[放映幻灯片]
实验:
在两块塑料板上各滴一滴酒精,将其中的一滴用玻璃板刮一下,观察哪一滴酒精先蒸发完毕?
指导学生进行实验,教师巡回指导。
教师提问:你
观察到了什么现象?得到了什么结论?来告诉老师!
(学生回答)
教师:同学们你的结论和他的一样吗?
好,看来同学们通过实验都到了同样的结论。那就是:
[放映幻灯片]
在相同条件下,液体的表面积越大,蒸发得越快。
同学们在生活中有没有这样的体验?你能不能举出几个例子?
(学生回答)
(四)[放映幻灯片]
讨论与探究三
同样湿的衣服,挂在有风的地方干的快,挂在没有风的地方干的慢。
同学们你有没有这样做过,你猜想一下,蒸发的快慢还和哪个因素有关呢?
(学生回答)
教师:我们再来通过实验验证我们的猜想是否正确。
[NextPage]
[放映幻灯片]
实验:
用滴管在两块相同的玻璃片上各滴上一滴酒精,想办法加快其中一滴表面空气的流动速度,观察哪一滴酒精先蒸发完毕。
教师:你怎样加快空气的流动速度?
(学生回答,教师引导学生分析各种方法的优缺点,并从中确定最好的方法)
学生进行实验,教师巡回指导。
完成实验后找三个小组汇报实验的现象。
学生共同分析实验现象并得到实验结论,回答。
[放映幻灯片]
在相同条件下,液体表面上的空气流动的越快,蒸发得越快。
提问:你见过哪些空气的流动影响蒸发的快慢的现象?
(学生举例)
小结:通过实验你得到了几种影响蒸发快慢的因素?
思考后二生回答,其余学生讨论矫正。
教师:怎样加快和减慢蒸发?
(学生回答)
(五)在上一节的学习中,我们知道了熔化是吸热的。那么蒸发是吸热的还是放热的呢?大家看投影。
[放映幻灯片]
做一做:
(一)用棉花蘸一点酒精,在自己的胳膊上擦一下,你有什么感觉?
大家做一下这个实验,告诉我你的感觉!
学生实验后回答。
教师:你有凉的感觉,那么你认为蒸发吸热还是放热?
(学生回答)
我想问问同学们,我们的感觉总是正确的吗?
(学生回答:不正确)
为了更准确一些,我们要用什么来测量?
(学生回答:温度计)
[放映幻灯片]
(二)用棉花蘸一点酒精,再用棉花将温度计的玻璃泡包住,仔细观察温度计示数的变化。(为了使现象明显可以对着棉花扇风,以加快酒精的蒸发。)
你观察到了什么现象。
大家做这个实验。注意先记下现在温度计的示数,完成实验时,再记下温度计的示数,对比一下有什么变化?
(学生进行实验,教师巡回指导。)
找几位同学说一下你的现象!(学生回答)
同学们,你看到的和这几位同学的一样吗?
(学生齐答)教师追问,蒸发吸热吗?(学生回答)
刚才我们通过实验知道,蒸发是吸热的。这对我们有什么启示呢?比如:夏天为了使室内凉快些,你会在地上洒水。
(学生回答)教师:对,可以用来降温。那你知道那些利用蒸发降温的例子?
(学生回答)
同学们举了这么多的例子,有一些我还不知道呢。真是棒极了。
同学们,你在这节课里,学到了那些知识呢?
(学生回答)
教师总结本节知识。
同学们,下面我们来看几段动画片,轻松一下。
(六)【练一练】
[放映幻灯片]
场景一、晾衣服。
教师提问:你观察到了什么?为什么要这样来晾衣服?
(学生回答)
场景二、晒谷场。
教师提问:晒粮食时,为什么要摊的又薄又匀且不住的翻动?
(学生回答)
场景三、游泳池。
教师提问:为什么一个觉得冷,一个觉得热?
(学生回答)
场景四、小家庭。
3.通过讨论,培养学生团结协作的能力。
【教学目标】
1.知道一切物体在液体或气体中都受到浮力。浮力的方向是竖直向上的。
2.会用弹簧秤法测浮力。
3.知道浮力产生的原因是液体上下表面的压力差。
4.知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。会判断物体浮沉。
5.会对物体进行简单的受力分析,并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。
【教学器材】
弹簧测力计、墨水瓶、烧杯、水、乒乓球(3个)、溶液。
【教学过程】
一、复习提问
1.什么是力?
2.力的测量工具是什么?(测力计)
3.出示弹簧测力计下挂空墨水瓶。墨水瓶受几个力?(两个)
4.两个力是什么关系?(一对平衡力)
5.二力平衡的条件是什么?
二、导入新课
(一)演示实验
1.用手托住空墨水瓶。分析受力情况,看到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。)
2.分析变化原因,手对空墨水瓶的托力多大?如何求得?
学生实验:
将弹簧测力计吊着空墨水瓶,放入水中浸没,观察到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。)
问:这个现象说明了什么现象?(浸没在水中的物体受到水对它向上托的力。)物体在其他液体中是否也受到向上托的力呢?
演示实验:
将吊着的空墨水瓶放入溶液中,看到什么现象?分析变化原因。
问:漂浮的物体是否也受到向上的托力呢?
学生实验:
将乒乓球投入水中,设法将它按入水中,有何感受?这说明了什么问题?
说明:(一切浸入液体中的物体,都要受到液体对它竖直向上的托力,这就是浮力。)
(二)板书
一、一切浸入液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力
(受力物体)(施力物体)(方向)
分析:(力是物体对物体的作用,任何一个都有施力物体和受力物体。浮力的施力物体是液体,受力物体是浸入液体中的物体,浮力的方向是竖直向上的。)另外对浸入的理解,它包含两种情况:①部分浸入;②浸没。
讨论:
1.给你弹簧测力计、水、烧杯、钩码,如何测出钩码浸入水中的浮力?
(1)先测钩码在空气中的重力G。
(2)物体浸入水中看弹簧测力计的示数F拉。
(3)求浮力
2.浸在液体中物体一定受到浮力吗?(有各种意见)
演示实验:
图1
(1)取一只去底的矿泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。
问:如果我往里面注水,乒乓球会浮起吗?(会。因为要受到水的浮力)
(2)往塑料瓶里面注水。现象:乒乓球被水压在瓶底,同时有水从塑料瓶口漏出。
(说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢?)
板书:二、浮力产生的原因
(3)用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生?
(现象:乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。)
(4)将水倒回烧杯,分析原因。
第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。
第二次乒乓球下积满了水,即受到水对它向下的压力,而且受到水对它向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是压力产生的原因。>
图2
我们举特例来分析:立方体浸没在液体中的受力情况
立方体浸没在水中,其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等,并且对应部位距水面的深度相同。
问:水给它们的压强是否相等?(相等)
问:水给它们的压力是否相等?(让学生讨论)(压力相等并且方向相反)
分析:(p=ρghp=F/SS一定,F=p•S)但是,上下两表面处的深度不同,下表面处的深度更深,压强更大,而上下两表面的表面积相同,据p=F/SF=P•S,所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即>这就是浮力产生的原因。
板书:原因:>
而根据同一直线上二力的合成,=-,这就是浮力。
板书:实质:=-,方向竖直向上。
总结说明:浸入液体中的物体,上下表面受到的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。
问:既然一切浸入液体中的物体都要受浮力,那么为什么有的物体在水中下沉,有的在水中上浮呢?下面我们就来讨论物体的浮沉条件。
板书:三、物体的浮沉
演示实验:将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙;一个中空;一个有部分沙,用蜡封住),松手后出现什么现象?分析讨论。
图3
问:浸入水中的物体受到哪几个力的作用?(重力、浮力)它们的施力物体是谁?(地球、水)
一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,它的运动状态由它们共同决定。
(1)当=G时,它受到平衡力的作用,将处于什么状态?(静止)(悬浮)
(2)当>G时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?(上升)(上浮)
(3)当
板书:
问:沉的物体最终处于什么状态?(静止)为什么?(另外受到容器底对它的支持力。)()
问:那么上浮的物体最终处于什么状态?(静止)我们就说物体漂浮在液面上,那么,。受到平衡力的作用。
三、总结扩展
(一)本书主要学习三个知识点:
1.什么是浮力,浮力的方向如何,以及如何用实验法测浮力?
2.浮力产生的原因是什么?
3.物体的浮沉条件。
我们要理解、记忆,并且借助实验,才能更好地掌握知识。
1.知道什么是重力、重力的方向、重心.
2.理解重力的大小跟质量成正比,会用公式计算重力.
能力目标
1.通过上节力的三要素的学习引入重力的三要素,培养学生学习的迁移能力.
2.培养学生分析、解决问题的能力.
情感目标
通过讲解重垂线和重心,培养学生尊重物理事实,应用物理知识解决实际问题的科学探究精神.
教学建议
教材分析
本节是在前三节内容的基础上,研究最常见的力——重力.教材通过“苹果落地”和“抛出去的石块向地面下落”两个例子使学生认识重力的存在.然后用实验研究物体所受重力的大小跟质量的关系,方法是用弹簧测力计测出质量成倍数关系的钩码所受到的重力的大小,算出每次测得的重力的大小跟质量的比值,由此得出重力跟质量成正比,质量增大几倍,重力也增大几倍.并由此关系,得出重力的计算公式.
关于重力的方向,教材说明用一根线把物体悬挂起来,物体静止时,线的方向就是重力的方向,所以重力的方向总是竖直向下的.这种讲法比直接告诉学生重力的方向是竖直向下的更符合逻辑.
由于物体重心的位置跟形状、质量分布情况有关,教材关于重心的问题只做了简单介绍.
本节后面的“想想议议”中的问题,目的在于让学生正确理解地球上不同地方的重力方向是不同的,都是指向地球中心的.
有关“重力的方向”的教学建议
可让学生通过观察并认识物体自由下落的方向、悬挂物体的线自由下垂的方向就是重力的方向.人们把这个方向叫做竖直方向,所以重力的方向是竖直向下的.
学生常常把重力的方向误认为踉接触面垂直.为了纠正这种错误,在讲授重力的方向时可以做以下的实验:让学生观察两条重垂线的方向,看它们是否相同?重垂线与水平桌面、斜面的方向是否垂直?
为了让学生了解重垂线在建筑中的作用,课后可以让学生利用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(看重垂线是否与窗台、桌面垂直).
有关“重力的概念”的教学建议
为了提高学生的学习兴趣,培养观察思考能力,建议教学中可以演示下面的小实验:手中的小球离开手以后,竖直下落;杯中的水从高处流往低处;小球在桌面上滚到桌边后要落地……等等,让学生分析产生这些现象的原因.通过讨论,学生不难得出,物体都是由高处落到低处,产生这些现象的原因是由于它们都受到地球的吸引力.这时再总结出:地面上的一切物体,都要受到地球的引力,由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力.再让学生列举出他们在日常生活中观察到的物体受到重力的种种现象.这样既可加深学生对重力的理解,又可培养学生观察思考的习惯.
教学设计示例
重点、难点分析
1.重力
重力的概念比较复杂,而且比较抽象.由于学生在日常生活中对重力有一些模糊的认识,而且有些认识是不科学的,例如有的学生认为重力是物体自己施加的,这样给教学造成一定的困难.因而在进行“重力”这部分内容的教学时应从以下几个方面分层次进行.
(1)从观察入手,手中的物体离开手以后竖直下落,而且速度越来越快;向上抛出的小球在上升过程中速度越来越慢,升高到一定高度改变运动方向向下降落.
(2)分析思考,物体下落速度越来越快,向上抛出的物体速度越来越慢,物体升高到一定高度改变运动方向,都是物体的运动状态发生了改变,由于力可以改变物体的运动状态,说明物体受到了力的作用.
(3)物体下降时速度越来越快,向上抛出时越来越慢,升高到一定高度改变了运动方向,说明物体受到了向下的力.
(4)有受力物体必然有施力物体,这个施力物体就是地球,是由于地球的吸引而使物体受到了力.由此得出重力的概念.
2.重力的方向竖直向下
关于重力的方向,在学生中易出现两个错误说法:一是把竖直向下说成垂直向下,或者误认为与接触面垂直.由于学生对放在斜面上的物体可以沿斜面下滑有感性认识,因此认为这时重力的方向是沿斜面向下的,为了解决上述学生中的问题,建议在教学中采取以下方法.
(1)认真观察物体自由下落的方向,悬挂物体的线自由下垂的方向,然后向学生明确,这个方向被人们称为竖直方向,所以重力的方向竖直向下.
(2)从数学知识可以知道,垂直是两条线、两个平面,或者是线与平面之间的位置关系,但是重垂线的方向与水平桌面垂直、与斜面不垂直,因此讲垂直向下或者讲与接触面垂直是错误的.
3.重心
重力在物体上的作用点,叫做物体的重心,当一个物体的几何形状及质量分布不发生改变时,它的重心位置相对物体来说也是确定的,并不随物体放置的位置改变而改变.但如果形状发生了变化,其重心位置一般也将发生改变,如一个人在运动时其重心位置就会不断发生变化.
分布均匀,形状规则的物体其重心在其几何中心,如球形,正方体,圆柱体等.
重心的位置不一定都在物体上,例如一个圆环其重心就不在环上,而在圆心上.
对于不规则的物体,其重心可以采用悬挂法来确定.
师生互动活动设计
1.观察手中的物体离开手后自由下落,向上抛出的物体速度越来越慢最后改变方向自由下落,通过分析这些现象得出重力的概念.
2.通过实验得出重力与质量的关系
3.通过观察、分析、讨论认识重力的方向是竖直向下的.
4.小实验,确定重心的位置.
课时安排1课时
教具学具准备重垂线、弹簧秤、钩码
教学设计示例
(一)导入新课
实验一:教师将小球放在手中,松开手,请同学们观察松开手以后小球如何运动?它的运动状态变了没有?为什么会发生这些现象?
教师进行实验,反复几次,然后请同学回答上述问题.
小球下落,它的速度越来越快,它的运动状态发生了变化.由于力可以改变物体的运动状态,可见小球受到了力的作用.
在教师的引导下,由学生回答出“力的方向是向下的.”
实验二:教师向上抛出一个小球,请同学们认真观察小球整个运动过程中的情况.
教师进行实验,反复几次,请同学叙述观察到的现象.
提问:为什么小球在抛出以后运动的速度越来越慢,为什么小球会改变运动方向?
在学生回答的基础上指出:以上现象都说明小球受到了一个向下的力,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体对它施加这种作用.抛出小球以后、小球向上运动,速度越来越慢.上升到一定高度改变运动方向,向下运动,而且速度越来越快.产生上述现象的原因是由于小球受到了地球的吸引而受到了力.这个力我们叫它重力.
(二)新课教学
1.重力的方向
老师:放在讲桌上的粉笔盒、板擦,同学们课桌上放的书、铅笔盒,以及桌子、椅子,包括我们自己在内受不受重力?
[学生]都受到重力.
[老师]重力的施力物体是谁?
[学生]是地球.
[老师]在地面附近有没有不受重力的物体?
[学生]没有.
[老师]请同学们看一下,在铁架台的横杆上用线挂着几个物体,有重锤、有砝码.悬挂物体的线自由下垂的方向,刚才我们看到的小球自由落下的方向,一致不一致?
[学生]这些方向都是一样的.
我们把这个方向叫竖直向下,所以重力的方向是竖直向下的.
2.重力的大小
日常生活经验告诉我们,重力是有大小的,这里有两个金属球,一个大一个小,我们请一位同学到前面来把这两个金属球放在手心感觉一下.
请一位同学到前边来拿起金属球.
[老师]这两个金属球哪个质量大?
[学生]大金属球.
[老师]根据你日常生活中的经验,哪个金属球的重力大?
[学生]大球.
[老师]金属球的重力和它的质量是什么关系?
[学生]质量越大的金属球,它的重力也越大.
[老师]回答的很对,但这只是一个定性的结论,下面我们定量的研究这个问题.在研究这个问题之前我们先要明确一下,物体所受重力的大小可以用弹簧秤来测量,(把大小两个金属球用胶条固定两根小线,并挂在两个弹簧秤上)大金属球弹簧秤示数大,挂小金属球的弹簧秤示数小,弹簧秤的读数就等于物体的重力.我们每个同学的课桌上有一个弹簧秤和3个100g的钩码,请同学们分别测出100g、200g、300g的钩码所受的重力,并计算出重力跟质量的比值,把测量值和计算结果填在教材P96的表格中.下面开始实验.
实验过程中教师在同学中巡视,进行指导,了解实验情况,实验结束后请同学说出自己测出的三次重力值和物体的重力与它的质量的比值,将学生测得的值写在黑板上.由于弹簧秤不十分精确以及测量中不可避免的误差,计算出的比值不会正好等于9.8N/kg.应要求学生实事求是的说出自己的测量值,教师引导学生分析数值不准确的原因.
大量的实验和我们日常生活中的经验都告诉我们,质量增大几倍,重力也增大几倍、物体的重力与质量成正比,它们的比值是9.8N/kg,如果用G表示重力,m表示质量,g表示9.8N/kg,那么重力与质量的关系可以写成如下表达式.
请同学考虑一下g=9.8N/kg,它的物理意义是什么?
质量是1kg的物体,受到的重力是9.8N.(这个结论如果学生一时说不出,教师应通过对实验结果的分析逐步进行引导)
利用这个公式,我们可以已知质量计算出物体的重力,也可以已知重力求出物体的质
量.但计算中要注意质量的单位用千克,计算出重力的单位是牛.下面请同学们计算一下,质量是450g的物体重力是多少?
学生练习,教师巡视,练习结束后请学生说出计算过程,教师将学生回答内容写在黑板上,最后形成正确解题过程的板书.
例题质量是450g的物体受到的重力是多少?
已知
求G=?
解
答物体受到的重力是4.41N.
4.重心
请同学们把直尺、钢笔、铅笔放在手指上并且让它们能静止不动.
学生进行小实验,实验结束后教师提问.
是不是随便怎么放,直尺、钢笔等物品都可以在手指上静止不动.
不是,对每一样东西总是有一个固定的位置.
这个实验告诉我们,物体受到的重力可以看成集中在一个点上,如果这个点正好在手指中间的位置,物体就可以不掉下来,这点是重力在物体上的作用点,我们叫它重心.
老师:刚才实验中同学们是否注意到,直尺重心的位置与钢笔、圆珠笔等物体重心的位置有什么不同,没注意的同学可以再试一下.
[学生]直尺重心的位置正好在中间的位置,钢笔、圆珠笔就不在中间.
[老师]同学们观察的很好,这说明物体重心的位置与物体的形状,材料是否均匀有关.
外形规则,密度均匀的物体的重心就在它的几何中心,如球心、圆心、正方形对角线的交点.
现在同学们的课桌上都有两块不规则的纸板,大家能不能想一个办法,迅速、准确的找到它重心的位置.
组织学生讨论,最后引导大家利用重力的方向竖直向下这一物理规律,利用几何中两条
直线相交确定一个点的数学规律归纳出用吊线法来确定不规则物体重心的位置.
(三)总结、扩展
今天我们研究了重力,实际研究了两个问题,首先,我们研究了什么是重力,重力的概念比较复杂,初中只能作一般的了解.17世纪末,英国科学家牛顿在前人研究的基础上发现,任何两个物体之间都存在引力,引力的大小与两个物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,这个引力称之为万有引力,地球与物体之间的万有引力就是一般我们所说的地球引力,但是一般地说重力并不等于地球引力,所以我们的教材中在讲重力时只说“物体由于地球吸引而受到的力叫做重力”,并没讲重力就是地球的吸引力,也没有给出重力的定义.由于这个问题比较复杂,今后到高中还要作进一步研究.今天研究的第二个问题是重力的三要素,即重力大小的计算、重力的方向、重力的作用点.这三个问题对于今后学习物理十分重要,因此一定要掌握.
探究活动
登月报告
【课题】关于失重的资料和登月资料
【组织形式】个人或自由结组
【活动流程】
制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作.
【参考方案】查找有关登月的资料和失重的资料.
【备注】1、网上查找的资料要有学习的过程记录.
2、和其他成员交流,发现共性和差异.
3、发现新问题.
重力的应用与克服
【课题】探究人类应用重力知识与克服重力影响的实例
【组织形式】个人或自由结组
【活动流程】
制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作.
【参考方案】查找有关航空航天新技术的资料和建筑方面的资料.