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【連載】物理：人教版-高中必修1-重力基本相互作用教學(xué)設(shè)計教案

課文原文（無）

教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)目標(biāo)

　　1、知識與技能
　?、胖懒Φ淖饔眯Ч煞譃閮深?。
　?、评斫饬Ξa(chǎn)生的條件，知道力的測量工具、單位、量性、力的圖示。
　?、侵乐亓κ怯捎谖矬w受到地球的吸引而產(chǎn)生的。
　?、戎乐亓Φ拇笮『头较颉霉紾＝mg（g＝9.8N/kg）計算重力。
　?、芍烙脩依K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。
　?、肆私饬Φ膸追N基本相互作用，會對不同的力進(jìn)行分類。
　　2、過程與方法
　?、抛寣W(xué)生自己動手，找不規(guī)則薄板的中心培養(yǎng)學(xué)生動手的能力。
　?、仆ㄟ^“重心”的概念，讓學(xué)生知道等效替代是物理學(xué)研究的一種方法。
　　3、情感、態(tài)度價值觀
　?、磐ㄟ^課本內(nèi)容的完成，讓學(xué)生自己動手、動腦、觀察，教育學(xué)生在日常生活當(dāng)中多觀察、多分析，看問題不能片面。

教學(xué)重難點(diǎn)

　　【教學(xué)重點(diǎn)】
　?、胖攸c(diǎn)：重力的大小和方向。重心的概念。
　　⑵ 教學(xué)策略：實驗探索、觀察思考、實際演練加深對問題的理解。
　　【教學(xué)難點(diǎn)】
　　⑴難點(diǎn)：重心概念的理解。g值因在地球的不同緯度而不同。
　?、平虒W(xué)策略：通過講解、對問題的討論，引導(dǎo)學(xué)生解決問題。

教學(xué)工具

教學(xué)課件

教學(xué)過程

　　一、導(dǎo)入新課

　　同學(xué)們都平時都習(xí)慣這樣說，我們班要數(shù)某某同學(xué)的力量最大，某某同學(xué)腳部的力量最強(qiáng)，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(xué)習(xí)幾種簡單的力學(xué)問題。

　　二、新課教學(xué)

　?、绷土Φ膱D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）

　?、屏Φ淖饔眯Ч菏刮矬w的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變或是物體發(fā)生形變。

　?、橇Φ臏y量工具：測力計（彈簧秤）

　　⑷力的單位：牛頓、千克力

　?、闪Φ牧啃裕菏噶?，遵循矢量運(yùn)算法則

　?、柿Φ膱D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(diǎn)。

　　⒉重力

　　提問：重力是怎樣產(chǎn)生的？

　　學(xué)生在預(yù)習(xí)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(xué)說物體的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？

　　學(xué)生猜疑：有的說是，有的說不是。

　　教師釋疑：嚴(yán)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(xué)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(xué)生：施力物體是地球，受力物體是重物。

　　強(qiáng)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(yīng)的重力，到其他星球表面也一樣。

　?、飘a(chǎn)生條件：是由于地球的吸引。

　?、持亓Φ拇笮『头较?/p>

　　提問：重力的大小可以用彈簧秤來測量，為什么？

　　學(xué)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(yùn)動，觀察彈簧稱示數(shù)及其變化。

　　(引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗，并結(jié)合二力平衡知識得出結(jié)論)

　?、胖亓Φ拇笮。?/p>

　　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(guān)系。

　　學(xué)生馬上得到：G與m成正比。

　　重力大小與物體質(zhì)量關(guān)系： G＝mg（g＝9.8N/kg）

　　強(qiáng)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(rèn)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。

　?、浦亓Φ姆较颍嚎偸秦Q直向下。

　　強(qiáng)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。

　?、谖矬w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(xué)生分析）

　?、粗匦?/p>

　?、鸥拍?/p>

　　物體的各部分都受到重力的作用。從效果上看，可以認(rèn)為物體各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，或各部分重力的等效作用點(diǎn)，或各部分所受到的重力的合力的作用點(diǎn)，叫物體的重心。

　　通俗點(diǎn)講，重心就是重力的作用點(diǎn)。把物體的全部質(zhì)量集中到一點(diǎn)將不影響研究結(jié)果，這就是物理學(xué)的一種等效替代的思想。

　?、婆c重心位置有關(guān)的因素：

　?、倥c物體的形狀有關(guān)；

　　②與物體的質(zhì)量分布有關(guān)。

　　質(zhì)量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關(guān)。

　　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(xué)們在初中知識的基礎(chǔ)上，找出這些質(zhì)量分布均勻的物體的重心

　　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(diǎn)法找到。

　　學(xué)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(xì)線，讓其穿過重心C點(diǎn)，再在其重心C處拴上細(xì)繩提拉，驗證薄板可以水平平衡。也可以重心C為支點(diǎn)，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(qiáng)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(guān)。

　　簡單介紹一下不倒翁的原理，讓學(xué)生有一種印象，為以后學(xué)習(xí)平衡的種類奠定基礎(chǔ)。

　　鞏固練習(xí)：用卡車運(yùn)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)

　　5、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(yùn)動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關(guān)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(xué)家們把它稱為核相互作用。