重力
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.知道什么是、的方向、重心.
2.理解的大小跟質(zhì)量成正比，會(huì)用公式計(jì)算.
能力目標(biāo)
1.通過上節(jié)力的三要素的學(xué)習(xí)引入的三要素，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的遷移能力.
2.培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力.
情感目標(biāo)
通過講解重垂線和重心，培養(yǎng)學(xué)生尊重物理事實(shí)，應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的科學(xué)探究精神.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)是在前三節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，研究最常見的力——.教材通過“蘋果落地”和“拋出去的石塊向地面下落”兩個(gè)例子使學(xué)生認(rèn)識(shí)的存在.然后用實(shí)驗(yàn)研究物體所受的大小跟質(zhì)量的關(guān)系，方法是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出質(zhì)量成倍數(shù)關(guān)系的鉤碼所受到的的大小，算出每次測(cè)得的的大小跟質(zhì)量的比值，由此得出跟質(zhì)量成正比，質(zhì)量增大幾倍，也增大幾倍.并由此關(guān)系，得出的計(jì)算公式 .
關(guān)于的方向，教材說明用一根線把物體懸掛起來，物體靜止時(shí)，線的方向就是的方向，所以的方向總是豎直向下的.這種講法比直接告訴學(xué)生的方向是豎直向下的更符合邏輯.
由于物體重心的位置跟形狀、質(zhì)量分布情況有關(guān)，教材關(guān)于重心的問題只做了簡(jiǎn)單介紹.
本節(jié)后面的“想想議議”中的問題，目的在于讓學(xué)生正確理解地球上不同地方的方向是不同的，都是指向地球中心的.
有關(guān)“的方向”的教學(xué)建議
可讓學(xué)生通過觀察并認(rèn)識(shí)物體自由下落的方向、懸掛物體的線自由下垂的方向就是的方向.人們把這個(gè)方向叫做豎直方向，所以的方向是豎直向下的.
學(xué)生常常把的方向誤認(rèn)為踉接觸面垂直.為了糾正這種錯(cuò)誤，在講授的方向時(shí)可以做以下的實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生觀察兩條重垂線的方向，看它們是否相同？重垂線與水平桌面、斜面的方向是否垂直？
為了讓學(xué)生了解重垂線在建筑中的作用，課后可以讓學(xué)生利用重垂線校準(zhǔn)墻壁是否豎直（看重垂線是否與墻壁平行），窗臺(tái)、桌面是否水平（看重垂線是否與窗臺(tái)、桌面垂直）.
有關(guān)“的概念”的教學(xué)建議
為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)觀察思考能力，建議教學(xué)中可以演示下面的小實(shí)驗(yàn)：手中的小球離開手以后，豎直下落；杯中的水從高處流往低處；小球在桌面上滾到桌邊后要落地……等等，讓學(xué)生分析產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因.通過討論，學(xué)生不難得出，物體都是由高處落到低處，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因是由于它們都受到地球的吸引力.這時(shí)再總結(jié)出：地面上的一切物體，都要受到地球的引力，由于地球吸引而使物體受到的力叫做.再讓學(xué)生列舉出他們?cè)谌粘Ｉ钪杏^察到的物體受到的種種現(xiàn)象.這樣既可加深學(xué)生對(duì)的理解，又可培養(yǎng)學(xué)生觀察思考的習(xí)慣.
重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.
的概念比較復(fù)雜，而且比較抽象.由于學(xué)生在日常生活中對(duì)有一些模糊的認(rèn)識(shí)，而且有些認(rèn)識(shí)是不科學(xué)的，例如有的學(xué)生認(rèn)為是物體自己施加的，這樣給教學(xué)造成一定的困難.因而在進(jìn)行這部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面分層次進(jìn)行.
（1）從觀察入手，手中的物體離開手以后豎直下落，而且速度越來越快；向上拋出的小球在上升過程中速度越來越慢，升高到一定高度改變運(yùn)動(dòng)方向向下降落.
（2）分析思考，物體下落速度越來越快，向上拋出的物體速度越來越慢，物體升高到一定高度改變運(yùn)動(dòng)方向，都是物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，由于力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，說明物體受到了力的作用.
（3）物體下降時(shí)速度越來越快，向上拋出時(shí)越來越慢，升高到一定高度改變了運(yùn)動(dòng)方向，說明物體受到了向下的力.
（4）有受力物體必然有施力物體，這個(gè)施力物體就是地球，是由于地球的吸引而使物體受到了力.由此得出的概念.
2.的方向豎直向下
關(guān)于的方向，在學(xué)生中易出現(xiàn)兩個(gè)錯(cuò)誤說法：一是把豎直向下說成垂直向下，或者誤認(rèn)為與接觸面垂直.由于學(xué)生對(duì)放在斜面上的物體可以沿斜面下滑有感性認(rèn)識(shí)，因此認(rèn)為這時(shí)的方向是沿斜面向下的，為了解決上述學(xué)生中的問題，建議在教學(xué)中采取以下方法.
（1）認(rèn)真觀察物體自由下落的方向，懸掛物體的線自由下垂的方向，然后向?qū)W生明確，這個(gè)方向被人們稱為豎直方向，所以的方向豎直向下.
（2）從數(shù)學(xué)知識(shí)可以知道，垂直是兩條線、兩個(gè)平面，或者是線與平面之間的位置關(guān)系，但是重垂線的方向與水平桌面垂直、與斜面不垂直，因此講垂直向下或者講與接觸面垂直是錯(cuò)誤的.
3.重心
在物體上的作用點(diǎn)，叫做物體的重心，當(dāng)一個(gè)物體的幾何形狀及質(zhì)量分布不發(fā)生改變時(shí)，它的重心位置相對(duì)物體來說也是確定的，并不隨物體放置的位置改變而改變.但如果形狀發(fā)生了變化，其重心位置一般也將發(fā)生改變，如一個(gè)人在運(yùn)動(dòng)時(shí)其重心位置就會(huì)不斷發(fā)生變化.
分布均勻，形狀規(guī)則的物體其重心在其幾何中心，如球形，正方體，圓柱體等.
重心的位置不一定都在物體上，例如一個(gè)圓環(huán)其重心就不在環(huán)上，而在圓心上.
對(duì)于不規(guī)則的物體，其重心可以采用懸掛法來確定.
師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)
1.觀察手中的物體離開手后自由下落，向上拋出的物體速度越來越慢最后改變方向自由下落，通過分析這些現(xiàn)象得出的概念.
2.通過實(shí)驗(yàn)得出與質(zhì)量的關(guān)系
3.通過觀察、分析、討論認(rèn)識(shí)的方向是豎直向下的.
4.小實(shí)驗(yàn)，確定重心的位置.
課時(shí)安排 1課時(shí)
教具學(xué)具準(zhǔn)備 重垂線、彈簧秤、鉤碼
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
（一）導(dǎo)入 新課
實(shí)驗(yàn)一：教師將小球放在手中，松開手，請(qǐng)同學(xué)們觀察松開手以后小球如何運(yùn)動(dòng)？它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變了沒有？為什么會(huì)發(fā)生這些現(xiàn)象？
教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反復(fù)幾次，然后請(qǐng)同學(xué)回答上述問題.
小球下落，它的速度越來越快，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化.由于力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可見小球受到了力的作用.
在教師的引導(dǎo)下，由學(xué)生回答出“力的方向是向下的.”
實(shí)驗(yàn)二：教師向上拋出一個(gè)小球，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察小球整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的情況.
教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反復(fù)幾次，請(qǐng)同學(xué)敘述觀察到的現(xiàn)象.
提問：為什么小球在拋出以后運(yùn)動(dòng)的速度越來越慢，為什么小球會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向？
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上指出：以上現(xiàn)象都說明小球受到了一個(gè)向下的力，一個(gè)物體受到力的作用，一定有另外的物體對(duì)它施加這種作用.拋出小球以后、小球向上運(yùn)動(dòng)，速度越來越慢.上升到一定高度改變運(yùn)動(dòng)方向，向下運(yùn)動(dòng)，而且速度越來越快.產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是由于小球受到了地球的吸引而受到了力.這個(gè)力我們叫它.
（二）新課教學(xué)
1.的方向
老師：放在講桌上的粉筆盒、板擦，同學(xué)們課桌上放的書、鉛筆盒，以及桌子、椅子，包括我們自己在內(nèi)受不受？
［學(xué)生］都受到.
［老師］的施力物體是誰(shuí)？
［學(xué)生］是地球.
［老師］在地面附近有沒有不受的物體？
［學(xué)生］沒有.
［老師］請(qǐng)同學(xué)們看一下，在鐵架臺(tái)的橫桿上用線掛著幾個(gè)物體，有重錘、有砝碼.懸掛物體的線自由下垂的方向，剛才我們看到的小球自由落下的方向，一致不一致？
［學(xué)生］這些方向都是一樣的.
我們把這個(gè)方向叫豎直向下，所以的方向是豎直向下的.
2.的大小
日常生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，是有大小的，這里有兩個(gè)金屬球，一個(gè)大一個(gè)小，我們請(qǐng)一位同學(xué)到前面來把這兩個(gè)金屬球放在手心感覺一下.
請(qǐng)一位同學(xué)到前邊來拿起金屬球.
［老師］這兩個(gè)金屬球哪個(gè)質(zhì)量大？
［學(xué)生］大金屬球.
［老師］根據(jù)你日常生活中的經(jīng)驗(yàn)，哪個(gè)金屬球的大？
［學(xué)生］大球.
［老師］金屬球的和它的質(zhì)量是什么關(guān)系？
［學(xué)生］質(zhì)量越大的金屬球，它的也越大.
［老師］回答的很對(duì)，但這只是一個(gè)定性的結(jié)論，下面我們定量的研究這個(gè)問題.在研究這個(gè)問題之前我們先要明確一下，物體所受的大小可以用彈簧秤來測(cè)量，（把大小兩個(gè)金屬球用膠條固定兩根小線，并掛在兩個(gè)彈簧秤上）大金屬球彈簧秤示數(shù)大，掛小金屬球的彈簧秤示數(shù)小，彈簧秤的讀數(shù)就等于物體的.我們每個(gè)同學(xué)的課桌上有一個(gè)彈簧秤和3個(gè)100g的鉤碼，請(qǐng)同學(xué)們分別測(cè)出100g、200g、300g的鉤碼所受的，并計(jì)算出跟質(zhì)量的比值，把測(cè)量值和計(jì)算結(jié)果填在教材P96的表格中.下面開始實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)過程中教師在同學(xué)中巡視，進(jìn)行指導(dǎo)，了解實(shí)驗(yàn)情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后請(qǐng)同學(xué)說出自己測(cè)出的三次值和物體的與它的質(zhì)量的比值，將學(xué)生測(cè)得的值寫在黑板上.由于彈簧秤不十分精確以及測(cè)量中不可避免的誤差，計(jì)算出的比值不會(huì)正好等于9.8N/kg.應(yīng)要求學(xué)生實(shí)事求是的說出自己的測(cè)量值，教師引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)值不準(zhǔn)確的原因.
大量的實(shí)驗(yàn)和我們?nèi)粘Ｉ钪械慕?jīng)驗(yàn)都告訴我們，質(zhì)量增大幾倍，也增大幾倍、物體的與質(zhì)量成正比，它們的比值是9.8N/kg，如果用G表示，m表示質(zhì)量，g表示9.8N/kg，那么與質(zhì)量的關(guān)系可以寫成如下表達(dá)式 .
請(qǐng)同學(xué)考慮一下g=9.8N/kg，它的物理意義是什么？
質(zhì)量是1kg的物體，受到的是9.8N.（這個(gè)結(jié)論如果學(xué)生一時(shí)說不出，教師應(yīng)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析逐步進(jìn)行引導(dǎo)）
利用這個(gè)公式，我們可以已知質(zhì)量計(jì)算出物體的，也可以已知求出物體的質(zhì)
量.但計(jì)算中要注意質(zhì)量的單位用千克，計(jì)算出的單位是牛.下面請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算一下，質(zhì)量是450g的物體是多少？
學(xué)生練習(xí)，教師巡視，練習(xí)結(jié)束后請(qǐng)學(xué)生說出計(jì)算過程，教師將學(xué)生回答內(nèi)容寫在黑板上，最后形成正確解題過程的板書.
例題 質(zhì)量是450g的物體受到的是多少？
已知
求 G＝？
解
答 物體受到的是4.41N.
4.重心
請(qǐng)同學(xué)們把直尺、鋼筆、鉛筆放在手指上并且讓它們能靜止不動(dòng).
學(xué)生進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后教師提問.
是不是隨便怎么放，直尺、鋼筆等物品都可以在手指上靜止不動(dòng).
不是，對(duì)每一樣?xùn)|西總是有一個(gè)固定的位置.
這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們，物體受到的可以看成集中在一個(gè)點(diǎn)上，如果這個(gè)點(diǎn)正好在手指中間的位置，物體就可以不掉下來，這點(diǎn)是在物體上的作用點(diǎn)，我們叫它重心.
老師：剛才實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們是否注意到，直尺重心的位置與鋼筆、圓珠筆等物體重心的位置有什么不同，沒注意的同學(xué)可以再試一下.
［學(xué)生］直尺重心的位置正好在中間的位置，鋼筆、圓珠筆就不在中間.
［老師］同學(xué)們觀察的很好，這說明物體重心的位置與物體的形狀，材料是否均勻有關(guān).
外形規(guī)則，密度均勻的物體的重心就在它的幾何中心，如球心、圓心、正方形對(duì)角線的交點(diǎn).
現(xiàn)在同學(xué)們的課桌上都有兩塊不規(guī)則的紙板，大家能不能想一個(gè)辦法，迅速、準(zhǔn)確的找到它重心的位置.
組織學(xué)生討論，最后引導(dǎo)大家利用的方向豎直向下這一物理規(guī)律，利用幾何中兩條
直線相交確定一個(gè)點(diǎn)的數(shù)學(xué)規(guī)律歸納出用吊線法來確定不規(guī)則物體重心的位置.
（三）總結(jié)、擴(kuò)展
今天我們研究了，實(shí)際研究了兩個(gè)問題，首先，我們研究了什么是，的概念比較復(fù)雜，初中只能作一般的了解.17世紀(jì)末，英國(guó)科學(xué)家牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，任何兩個(gè)物體之間都存在引力，引力的大小與兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比，這個(gè)引力稱之為萬(wàn)有引力，地球與物體之間的萬(wàn)有引力就是一般我們所說的地球引力，但是一般地說并不等于地球引力，所以我們的教材中在講時(shí)只說“物體由于地球吸引而受到的力叫做”，并沒講就是地球的吸引力，也沒有給出的定義.由于這個(gè)問題比較復(fù)雜，今后到高中還要作進(jìn)一步研究.今天研究的第二個(gè)問題是的三要素，即大小的計(jì)算、的方向、的作用點(diǎn).這三個(gè)問題對(duì)于今后學(xué)習(xí)物理十分重要，因此一定要掌握.
探究活動(dòng)
登月報(bào)告
【課 題】 關(guān)于失重的資料和登月資料
【組織形式】 個(gè)人或自由結(jié)組
【活動(dòng)流程】
制訂子課題；制訂查閱和查找方式；收集相關(guān)的材料；分析材料并得出一些結(jié)論；評(píng)估；交流與合作.
【參考方案】 查找有關(guān)登月的資料和失重的資料.
【備 注】 1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄.
2、和其他成員交流，發(fā)現(xiàn)共性和差異.
3、發(fā)現(xiàn)新問題.
的應(yīng)用與克服
【課 題】 探究人類應(yīng)用知識(shí)與克服影響的實(shí)例
【組織形式】 個(gè)人或自由結(jié)組
【活動(dòng)流程】
制訂子課題；制訂查閱和查找方式；收集相關(guān)的材料；分析材料并得出一些結(jié)論；評(píng)估；交流與合作.
【參考方案】 查找有關(guān)航空航天新技術(shù)的資料和建筑方面的資料.
【備 注】 1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄.
2、和其他成員交流，發(fā)現(xiàn)共性和差異.
3、發(fā)現(xiàn)新問題.