高中物理--重力 基本相互作用教案

高中物理--重力基本相互作用教案

教学目标

◆知识与技能

（1）理解力的概念和力的作用效果，能分析出施力物体和受力物体

（2）知道力的三要素，会画出力的图示和力的示意图

（3）知道重力产生的原因、大小和方向，理解重心的概念及其影响因素

（4）了解四种基本相互作用的特点和作用范围

◆过程与方法

（1）能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关（2）通过“重心”概念的引入，渗透“等效替代”的物理学方法

◆情感态度与价值观

（1）通过实例激发学生对科学的求知欲，激励探索与创新的意识

（2）培养主动与他人交流的精神和与他人合作的愿望，敢于质疑，勇于修正。

教学重难点

◆重点

力能使物体发生形变或运动状态发生改变；重力的方向以及重力的大小

◆难点

力的作用效果与力的大小、方向、作用点三要素有关；重心的概念

教学过程

◆导入新课

我们初中已经学过力的有关知识，本节课在此基础上作进一步的学习。

◆进行新课

1. 力和力的图示

[提问] 请同学们看看下面描述的几个物体有什么共同的特征？

（1）工地上的起重机把货物慢慢的吊起来。

（2）足球运动员头顶飞过来的足球。

（3）汽车慢慢的的停下来。

[讲解]以上几个物体，有的由静止到运动，有的运动方向发生了变化，有的由运动到静止，。共同的特点就是速度发生了变化，或者说运动状态发生了改变。

[提问] 大家再观察这两个物体，发生了什么变化？

[演示实验]

（1）用手挤压海绵。

（2）用手拉橡皮筋。

[讲解]这两个物体的形状都发生了改变。

[提问]那么上面列举的这些现象是有什么原因造成的呢？类似的例子还有那些？

是由于物体受到力的作用。

小结：物体的运动状态发生改变，或产生形变，都是其他物体作用的结果，也就是我们常说的物体受到了力的作用。所以我们可以这样定义力：

1、力的定义：力是物体与物体之间的相互作用。

强调：有力的作用，就一定有施力物体和受力物体，两者同时存在。

2、力的作用效果：①使物体的运动状态发生改变；②使物体发生形变。

[提问]我们要描述某个物体受到力的作用，应该如何描述呢？

[演示实验]

（1）用力推门，分别作用在门轴上和门把手上；

（2）力作用在把手上，方向分别沿轴和垂直于门的方向上；

（3）力的方向沿垂直门方向，分别用较小的力和较大的力推

比较以上几种情况下推门的效果有何不同？

用力推门，作用点在轴上，门不动；而在门把手上，很容易推动。力作用在把手上，方向沿门，门不动；而沿垂直于门方向，门很容易推动。沿垂直于门方向上，力大小不同，推动的效果也不同。

所以描述力的作用效果时，必须指明力的大小、方向、作用点。我们把这三个方面叫做力的三要素。

3、力的三要素：大小、方向、作用点

4、力的单位：牛顿（简称牛）“N”

补充：力的测量工具是测力计（弹簧秤），其单位是牛顿，简称牛，用符号“N”表示。

5. 力既有大小，也有方向，力是矢量。

6、力的图示和力的示意图

在实际中，我们常用带箭头的线段表示力。线段的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭头（或箭尾）表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。这种表示力的方法叫做力的图示。

如果只画出力的作用点和方向，表示物体在某方向上受到的力叫做力的示意图

[学生练习]物体受到绳子竖直向上的大小为150N的拉力。请画出力的的图示。

力的图示的作法：选标度、确定点（力的作用点）、画线段、标方向

①选定标度：画出某一长度的线段表示一定大小的力，并把该线段所表示的力的大小写

在该线段的上方。所选标度要适当(力的图示上刻度不能过少，也不能多而密，要便于作图计算)，一般标度的大小应是所图示的力的1/n，n为除“1”以外的正整数。

②画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的作用点。

③从力的作用点开始，沿力的作用方向画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度)，并在线段上加上刻度(垂直于力线段的小短线)。

④在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力的字母或数值。

注意：①箭尾通常画在力的作用点上。②若在同一个图上作出不同的力的图示，一定要用同一个标度。③力的图示与力的示意图不同。力的示意图是为了分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性表示力的大小。

2 重力

[引入]熟透的苹果会从树上掉下来；抛出的物体会落向地面；河流总是从地势高的地方流向地势低的地方。这是为什么呢？

[讲解]这些物体都受到了地球的吸引作用。

实际上，地球上一切物体都受到地球的吸引作用，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。

刚才我们分析了力有三要素，所以我们研究一个力是总是从这三要素入手来分析的。

重力的大小：mg

G

=

重力的方向：竖直向下（不是垂直向下）

重力的作用点：重心

重心：从效果上看，我们可以认为各个部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。

重心的位置与物体形状和质量分布情况有关：

（1）质量分布均匀的物体：与形状有关。形状规则的物体，重心就是几何中心。均匀直尺的重心在尺的中点，均匀球体的重心在球心；

（2）质量分布不均匀的物体：与形状和质量分布有关。看课本图3.1－4，载重汽车的重心随着装货多少和装货位置而变化。

3 四种基本相互作用

请同学们阅读教材P52“四种基本相互作用”部分，回答下面的问题：

（1）四种基本相互作用包括那些？

（2）四种基本相互作用的特点分别是什么？

[讲解]四种基本相互作用分别是：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用；万有引力相互作用存在于一切物体之间，相互作用的强度随距离的增大而减小；电磁相互作用是存在于电荷之间和磁体之间的，它们的本质是相同的，电磁力随距离减小的规律和万有引力相似；强相互作用和弱相互作用存在范围很小，它们的作用范围只有15

10-m，但是弱相互作用的强度只有强相互作用的12

10-倍。

课堂小结

本节课在初中已有的力的认识的基础上，进一步认识了力的矢量特性和用力的图示表示力的三要素的基本方法。通过对重力的学习，知道了重力产生的原因及其大小、方向的特点，探究物体重心的位置特点及其决定因素。通过本节课的学习，还了解到了自然界存在的四种基本相互作用。