3.1 重力與彈力（第1課時）

〖教材分析〗
重力的知識是后面學習力學和牛頓定律的基礎。本節從高于初中物理的知識出發，介紹了重力的產生原因，大小方向等，又引入了重心和力的圖示法的概念。介紹了許多生活的實例，不僅對學生積極參與教學起到了良好的促進作用，同時使學生感知到物理與生活息息相關，激發了學生學習物理的興趣。學生在初中階段已經學習過重力，可能會對這節課不夠重視。本節的矢量性對學生來講存在認識上的難度，區分力的示意圖和力的圖示也存在難度等。可以通過設計使學生個人感受實驗，進而讓學生對重力的認識更進一步。
〖教學目標與核心素養〗
物理觀念：知道重力的方向以及重力的大小與物體質量的關系。
科學思維：通過“重心”概念的引入滲透“等效代換”的物理方法。
科學探究：能通過探究活動體驗力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關。
科學態度與責任：養成用科學的質疑的態度去學習知識的習慣，善于在學習的過程中提出問題。
〖教學重點與難點〗
重點：1、力的概念、圖示以及力的作用效果。
2、重力的概念及重心的理解。
難點：1、力的概念。
2、重心的概念和位置。
〖教學方法〗
教師啟發引導，小組合作，演示法、歸納法等多種教學方法相結合。
〖教學準備〗
刻度尺、鉛筆、均勻球體及圓柱體、長直尺、三角板、多媒體課件。
〖教學過程〗
一、新課引入
你每天起床穿著別人做的衣服，吃著別人做的早餐，難道你還能說和別人一點關系都沒有嗎？所以說孤立的人是不存在的，總是和別人有著各種各樣發的聯系。
教學設計說明：從自身實際出發，懂得相互聯系，延伸到物體上，創設問題情境，激發探究動機，引導學生發現問題。借機進行感恩教育。
自然界的物體不是孤立存在的，它們之間具有多種多樣的相互作用。正是由于這些相互作用，物體在形狀、運動狀態等許多方面會發生變化如何來研究這些相互作用呢？
力的概念：物體間的相互作用。
在研究物體做機械運動時，最常見的力有重力、彈力和摩擦力，本章研究這幾種常見力的特點和規律。
通過多媒體課件動圖展示：人空中墜落的情景。
力是一個物體對另一個物體的作用。認識一個力，需要弄清以下幾個問題：
1.誰受到的力，誰施加的力？
2.怎樣量度它的大小？
3.它的方向如何？作用點在哪里？
分析空中人所受的重力。關于上述問題，你知道哪些？
二、新課教學
（一）重力
1、重力：由于地球的吸引而使物體受到的力。一切物體都受重力作用，物體所受重力的施力物體是地球。在地球上不受重力的物體是不存在的。
2、大小：G=mg
其中g是自由落體加速度，g=9.8m/s².并在確定的位置上保持不變，而物體的質量也不會改變。
所以物體所受的重力與它所處的運動狀態、速度大小無關。不論、你吃飯睡覺打豆豆都受到重力作用，且不變；不論你是靜止還是運動，不論你實在跑步還是坐電梯處于失重狀態，都受到重力作用，且不變。
力的單位是牛頓，簡稱牛，符號用N表示。同樣的重力也是力的一種，單位也是N。
問題1：力的三要素是什么？
大小、方向和作用點。
我們已經學習了重力的大小，現在來學習它的方向。重力的方向會是怎么樣的呢？

方向：豎直向下。

在水平地面和斜面上分別放置一個小球，地球在下面，由于地球的吸引產生的重力，所以重力的方向是兩者的連線，如圖所示。觀察他們受到重力的方向。

水平面上的物體所受的重力與水平面垂直，在斜面上的物體所受的重力不與斜面垂直。所以重力的方向不一定與接觸面垂直，而是豎直向下的。

通過多媒體課件動圖展示：人在地球上的重力方向。

教學設計說明：通過對生活中常見現象的思考、討論、交流，從而體驗物理與生活的密切聯系。
觀察動圖和兩個球體可知道重力的方向都是豎直向下的，但是它的作用點在哪里了，從哪里開始畫，是從球頂還是球底，或者中間呢？如圖所示的生物細胞，每個細胞的重力都畫出來就很難看，這樣我們是不是可以把物體看成一個整體來畫呢？
4、重心：等效看成受重力的作用點。
①定義: 一個物體的各部分都要受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力集中作用于一點，這一點叫做物體的重心。
②重心的位置：A：形狀規則,質量均勻分布的物體，它的重心在其幾何中心處。例如，均勻細直棒的重心在棒的中點，均勻球體的重心在球心，均勻圓柱體的重心在軸線的中點。
B：質量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關外，還跟物體內質量的分布有關。

載重汽車的重心隨著裝貨多少和裝載位置而變化。通過多媒體課件動圖展示：汽車貨物不同，重心也不同的動圖。
C：重心的位置是變化的。
E：懸掛法（二力平衡）確定薄板重心的位置。例如，要確定薄板的重心位置，可以先在A點把物體懸掛起來，通過A點畫一條豎直線AB，由于A點懸線的拉力跟薄板的重力平衡，薄板的重心必定在AB連線上；然后，再選另一處D點把物體懸掛起來，過D點畫一條豎直線DE，薄板的重心必定在DE連線上。因此，AB和DE的交點C，就是薄板的重心。
通過多媒體課件動圖展示：矩形框和圓環通過懸掛法找到重心的動圖。

觀察圖可得D：重心不一定在物體上。
5、力可以用有向線段表示。
力的表示方法有兩種，分別是力的圖示和力的示意圖。
①力的圖示：用一根帶有箭頭的線段來表示力。力的圖示可以精確的描述力的大小、方向和作用點。如圖所示，帶箭頭的線段，箭頭表示力的方向，線段的長度和標度一起表示力的大小，線段的起點表示力的作用點。作圖時注意分度的選取。
②力的示意圖：只在圖中畫出力的作用點和方向，表示物體在這個方向上受到了力。在不需要準確標度力的大小時我們選用力的示意圖，較為方便，所以平時我們用的絕大多數都是畫力的示意圖。
現在我們回過頭來看看引入的問題，1.誰受到的力，誰施加的力？2.怎樣量度它的大小？3.它的方向如何？作用點在哪里？
學完重力的內容后我們可以非常輕易的回答上述的問題，人受到的重力，施力物體是地球，本身重力就是由于地球的吸引引起的；我們通過G=mg來測量
計算它的大小；重力的方向是豎直向下的，作用點在人身上，重心的位置。
課堂練習：例1：如果地面上一切物體受到的重力都消失了，則不可能出現的現象是（   ）
A. 江河的水不會流動      B. 雞毛和鐵球都可以懸浮在空中
C. 天不會下雨            D. 一切物體的質量都為零
解析：重力消失以后物體就不在受到豎直向下的力，也就不會“向下”掉了，質量是物體所含的物質的多少，重力消失物質不會變化，故選D。

例2：一杯子裝滿水，杯的底部有一個小孔，在水從小孔不斷流出的過程中，杯連同杯中水的共同重心將（）
A. 一直下降
B. 一直上升
C. 先升后降
D. 先降后升
解析：杯子是規則的幾何圖形，重心應在中心位置，但隨著水的流出，造成質量分布不均勻，重心會下降，當水流盡以后，圖形又是規則的圖形了，所以重心又回到幾何中心處，故選D。
例3：質量均勻的鋼管，一端支在光滑的水平地面上，另一端被豎直繩懸掛著，鋼管受到幾個力的作用？各力的施力物體是什么？畫出鋼管受力的示意圖。

解：按受力分析的步驟來①豎直向下的了的重力mg，②垂直于地面的支持力F₁，③繩子的拉力F₂，施力物體分別是地球、地面和繩子。
〖板書設計〗
3.1重力與彈力（第1課時）
1、重力：由于地球的吸引而使物體受到的力。一切物體都受重力作用，物體所受重力的施力物體是地球。
2、大小：G=mg，單位是牛頓，簡稱牛，符號用N表示。物體所受的重力與它所處的運動狀態、速度大小無關。
3、方向：方向豎直向下。
4、重心：等效看成受重力的作用點。
5、力可以用有向線段表示。
①力的圖示：用一根帶有箭頭的線段來表示力。
②力的示意圖：只在圖中畫出力的作用點和方向，表示物體在這個方向上受到了力。（粗略，常用）
〖教學反思〗

本節課主要內容有三個，基本是按力的三要素來進行的，針對不同的內容特點，采用不同的教學策略或方法，但是主流還是用動態圖的形式來給學生更加只觀的感受，以及視覺沖擊。
重力在初中已經學過，而且根據生活經驗，學起來就感覺比較輕松，這就造成某些學生的不夠重視，易焦躁等。所以課堂的引入能否抓住學生的注意力，激發學習興趣就顯得很關鍵了。課堂上教師根據需要進行一些肢體語言動作來輔助教學如推桌子、懸掛直尺等，這樣會取得較好的課堂效果。

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3.1重力和彈力(第1課時）— 【新教材】人教版高中物理必修第一冊教案

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