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1 重力 基本相互作用 【教學目標】 1、 知識與技能 ⑴知道力的作用效果可分為兩類。 ⑵理解力產(chǎn)生的條件，知道力的測量工具、單位、量性、力的圖示。 ⑶知道重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的。 ⑷知道重力的大小和方向。會用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）計算重力。 ⑸知道用懸繩掛著的靜止物體、用水平支持物支持的靜止物體，對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Γ笮〉扔谖矬w受到的重力。 ⑹知道重心的概念以及質(zhì)量分布均勻的物體重心的位置。 ⑺了解力的幾種基本相互作用，會對不同的力進行分類。 2、過程與方法 ⑴讓學生自己動手，找不規(guī)則薄板的中心培養(yǎng)學生動手的能力。 ⑵通過“重心”的概念，讓學生知道等效替代是物理學研究的一種方法。 3、情感、態(tài)度價值觀 ⑴通過課本內(nèi)容的完成，讓學生自己動手、動腦、觀察，教育學生在日常生活當中多觀察、多分析，看問題不能片面。 【教學重點】 ⑴重點：重力的大小和方向。重心的概念。 ⑵ 教學策略：實驗探索、觀察思考、實際演練加深對問題的理解。 【教學難點】 ⑴難點：重心概念的理解。g值因在地球的不同緯度而不同。 ⑵教學策略：通過講解、對問題的討論，引導學生解決問題。 【教學方法】 實驗、與啟發(fā)式講練相結合。 【教具準備】 彈簧秤、鉤碼、質(zhì)量均勻的不規(guī)則薄板、細繩、木圓環(huán)、直角三角尺、重錘線 【課時安排】 1課時 【教學過程】 一、 2019-2020年高一物理《重力 基本相互作用》教學設計教案 同學們都平時都習慣這樣說，我們班要數(shù)某某同學的力量最大，某某同學腳部的力量最強，一腳可以把足球開出五、六十米。這種對力的說法符合物理角度對力的定義嗎？本節(jié)課我們將著手研究這個問題，并學習幾種簡單的力學問題。 二、新課教學 ⒈力和力的圖示 ⑴力的描述：力是物體與物體的作用。（即力產(chǎn)生的條件是兩個或兩個以上的物體發(fā)生作用） ⑵力的作用效果：使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變或是物體發(fā)生形變。 ⑶力的測量工具：測力計（彈簧秤） ⑷力的單位：牛頓、千克力 ⑸力的量性：矢量，遵循矢量運算法則 ⑹力的圖示：按一定比例作出的帶箭頭的線段，線段的長短表示力的大小，箭頭的方向表示力的作用方向，箭頭或箭尾表示力的作用點。 ⒉重力 提問：重力是怎樣產(chǎn)生的？ 學生在預習后回答：地球上的一切物體都要受到地球的吸引，所以人跳起來總會落在地上，扔出去的東西總要落回地面。 提問：有的同學說物體的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？ 學生猜疑：有的說是，有的說不是。 教師釋疑：嚴格地說，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才會學到這些知識，現(xiàn)在知道就行了。所以說重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，而不能說地球的吸引力就是物體的重力。由于兩者相差很小，通?？梢杂弥亓Υ嫖?。 ⑴概念：由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，叫做重力。重力就是重量。 一個物體受到10N的重力，可以說這個物體的重量是10N。 提問：重物受到的重力的施力物體和受力物體各是誰？ 學生：施力物體是地球，受力物體是重物。 強調(diào)：地球上的任何物體在任何狀態(tài)下都受到重力的作用。因此，在今后的受力分析中重力肯定有。 在月球上，物體也會由于月球的吸引而受到相應的重力，到其他星球表面也一樣。 ⑵產(chǎn)生條件：是由于地球的吸引。 ⒊重力的大小和方向 提問：重力的大小可以用彈簧秤來測量，為什么？ 學生：物體靜止時對彈簧秤的拉力大小等于其重力。 實驗：手提彈簧稱及其下掛的鉤碼，測出鉤碼的重力；在豎直方向上用不同的方式運動，觀察彈簧稱示數(shù)及其變化。 (引導學生根據(jù)實驗，并結合二力平衡知識得出結論) ⑴重力的大小： 重力的大小可以用彈簧秤測出。 在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Γ跀?shù)值上等于物體重力的大小。 動手實驗：用彈簧秤測量一個鉤碼、兩個鉤碼、三個鉤碼的重力的大小，觀察計算重力G與鉤碼的質(zhì)量m的關系。 學生馬上得到：G與m成正比。 重力大小與物體質(zhì)量關系： G＝mg（g＝9.8N/kg） 強調(diào)：g值在地球的不同位置取值不同，一般情況下忽略這個差異，可認為g值是恒定的。 實驗：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，重錘線的方向總是豎直向下。 歸納：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，分析重錘線下重物的受力情況，可知重力的方向豎直向下。 ⑵重力的方向：總是豎直向下。 強調(diào)：豎直向下不能說成垂直向下，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。 l 鞏固訓練 ①物體靜止在水平桌面上，物體對水平桌面的壓力（B D） G A、就是物體的重力 B、大小等于物體的重力 C、這壓力是由于地球的吸引產(chǎn)生的 D、這壓力是豎直向下的 ②物體靜止在斜面上，物體所受重力的方向如圖所示，這樣表示對嗎？（請學生分析） ⒋重心 ⑴概念 物體的各部分都受到重力的作用。從效果上看，可以認為物體各部分受到的重力作用集中于一點，或各部分重力的等效作用點，或各部分所受到的重力的合力的作用點，叫物體的重心。 通俗點講，重心就是重力的作用點。把物體的全部質(zhì)量集中到一點將不影響研究結果，這就是物理學的一種等效替代的思想。 ⑵與重心位置有關的因素： ①與物體的形狀有關； ②與物體的質(zhì)量分布有關。 質(zhì)量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關。 質(zhì)量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。 同學們在初中知識的基礎上，找出這些質(zhì)量分布均勻的物體的重心（投影分析） 質(zhì)量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或?qū)ふ抑c法找到。 C C 學生動手找自己的不規(guī)則薄板的中心，并且說出其原理。 教師演示：木圓環(huán)，不規(guī)則形狀薄木板的重心。（參照課本中P5的實驗） 驗證：用懸掛法確定重心之后，在板上固定一條細線，讓其穿過重心C點，再在其重心C處拴上細繩提拉，驗證薄板可以水平平衡。也可以重心C為支點，讓薄板水平平衡。 演示講解：不倒翁的制作就是改變橢圓空腔的重心，增強對重心概念的印象。 演示：將一段均勻的直鐵絲，做成直角、四邊形、圓形等不同的形狀，用懸掛法尋找其重心的位置。 歸納：物體的重心可在物體之上，也可在物體之外。 物體的穩(wěn)定程度與重心的高低及支承面的大小等有關。 簡單介紹一下不倒翁的原理，讓學生有一種印象，為以后學習平衡的種類奠定基礎。 鞏固練習：用卡車運輸一些有的輕、有的重物體，將這些物體怎樣堆放到卡車上較為合理。 (盡量將重的物體放在車的底部，整體的重心較低，行駛較安全) 二、 基本相互作用 引力相互作用是是所有物體之間都存在的一種相互作用。對于通常大小的物體，它們之間的引力非常微弱，常被忽略不計。 電磁相互作用包括靜止電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關的，在一個參考系中觀察到的磁力可以和另一個參考系中的電力聯(lián)系起來，電力和磁力可統(tǒng)一為電磁相互作用。 引力和電磁力能在宏觀世界里顯示其作用。這兩種力是長程力，從理論上說，它們的作用范圍是無限的。但是，電磁力要比引力強得多。宏觀物體之間的相互作用，除引力外，所有接觸力都是大量原子、分子之間電磁相互作用的宏觀表現(xiàn)。 強相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范圍在原子核尺度內(nèi)。強作用力只在10-15m范圍內(nèi)有顯著作用，弱作用力的作用范圍不超過10-16m。這兩種力只有在原子核內(nèi)部和基本粒子的相互作用中才顯示出來，在宏觀世界里不能覺察它們的存在。核子（質(zhì)子、中子）、電子和中微子等參與弱相互作用。強相互作用是介子和重子（包括質(zhì)子、中子）之間的相互作用，因為這種力將核子束縛在一起，核物理學家們把它稱為核相互作用。 三、小 結 本節(jié)課在初中知識的基礎上學習了重力的概念、產(chǎn)生的條件以及重力與引力的區(qū)別。 知道了重力大小的測量和用G＝mg來確定，知道了重力的方向；學習了重心的概念，知道了與重心有關的因素及重心的確定方法。 四、作 業(yè) 完成課后問答，并通過編制的習題鞏固新課的內(nèi)容。 【板書設計】 二 　重　力 1、重力 (1)概念：由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，叫做重力。重力就是重量。 (2)產(chǎn)生條件：是由于地球的吸引。 2、重力的大小和方向 (1)重力的大小： 重力的大小可以用彈簧秤測出 在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Γ跀?shù)值上等于物體重力的大小。 重力大小與物體質(zhì)量關系： G＝mg（g＝9.8N/kg） (2)重力的方向：總是豎直向下。 3、重心 (1)概念：物體各部分受到的重力作用集中點，或各部分重力的等效作用點，或各部分受到的重力的合力的作用點，叫物體的重心。 (2)與重心位置有關的因素： ①與物體的形狀有關； ②與物體的質(zhì)量分布有關。 質(zhì)量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關。 質(zhì)量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。 質(zhì)量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或?qū)ふ抑c找到。 重心可在物體之上，也可在物體之外。