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重力 物體為什么會下落？利用問題來引出重力，由此吸引學生進一步學習重力的相關知識， 重力是學生實際生活中最為熟悉的一種力，重力是學習力的其它知識的重要基礎。 一、學情分析 重力是學生在學習了力的一般知識的基礎上，通過探索物體為什么會下落而引出的探究學習。它是后面學習力的平衡、壓力和浮力等知識的基礎。學好這部分知識，對培養(yǎng)學生的分析、實驗以及解決實際問題的能力有很大幫助。 重力是最常見的一種力，是力學中的重點內容之一。對重力三要素的正確理解是學習的關鍵。其中，重力的方向是一個難點。為了創(chuàng)設一種愉快和諧的學習氛圍，教學中應立足以學生為本的教育思想，充分發(fā)揮學生的主體作用，通過活動來完成各項學習任務，讓學生在動手動腦、合作互動中自主探索，積極主動地學習，既體驗到成功的喜悅，又提高了綜合能力。 在組織教學時可將學生分為若干個小組，便于學生實驗、討論；學生也可以自由組合，互助合作；通過開展課外小制作活動，來提高學生的學習興趣，從而達到培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新能力的目的。 二、教學目標 1．知識與技能：能敘述重力的意義，確認重力的方向，確認重力的大小與物體的質量成正比。會用重力與質量的關系式G=mg計算物體受到的重力，能敘述式中g的意義，說出g的數值。知道重力的測量方法，會用彈簧秤測物體受到的重力。 2．過程與方法：在探索重力的大小與什么因素有關時培養(yǎng)學生自主學習、動手操作、互助合作等實踐能力；通過語言表達、解釋實驗現象，培養(yǎng)學生的語言表達能力。 3．情感、態(tài)度、價值觀：在觀察與體驗活動中，讓學生體驗到探究知識的樂趣和獲得成功的愉悅，激發(fā)學生熱愛科學、探究真理的愿望。 教學流程 通過感受性實驗引入新課—實驗探索—討論交流—開拓創(chuàng)新—課外延伸。 三、教學設計 1． 重力 感受性實驗引入新課，讓學生親身體驗以下實驗： Ⅰ 乒乓球離開手的下落； Ⅱ 乒乓球在滾離桌面時會落地； Ⅲ 粉筆頭釋放后將會豎直下落向； Ⅳ 拋出去的物體總是落回地面上； Ⅴ 水會往低處流。 引導學生分析思考產生這些現象的原因：產生這些現象都有一個共同的原因，即地面附近的物體都受到地球的向下的吸引力。 投影：地面附近的物體由于受到地球的吸引而受到的力叫重力，也叫物重；重力的符號：G；重力是最常見的一種力。 思考：⑴重力的單位是什么？ ⑵重力也有三要素嗎？（引出重力的大小和方向） 2． 重力的方向 【做一做】 乙 在前面的討論中已經知道，重力的方向是向下的，為了正確理解重力的方向，可以做以 甲 下實驗： ⑴如圖甲所示，鐵架臺放在水平桌面上，重錘靜止時觀察 懸線所處的狀態(tài)。 ⑵如圖乙所示，鐵架臺傾斜放置在水平桌面上，重錘靜止 時觀察懸線所處的狀態(tài)。 要求學生通過觀察發(fā)現，無論鐵架臺是否傾斜，重錘 靜止時懸線總是處于豎直狀態(tài)。 特別強調，不管外界條件如何變化，物體受到的重力的方向始終保持豎直向下。 結論：重力的方向是豎直向下（垂直于水平面向下） 【議一議】 為什么重垂線可以用來檢查墻面是否豎直？能用重垂線來制作一個水平儀嗎？（出示重垂線、 T字架、三角尺等，請同學用著試試。） 步驟：①把重垂線掛在倒T字架的釘子上。②用三角板在T字架上找出表面水平時的位置。 3． 重力的大小 重力有大有小，生活經驗告訴我們，一桶水比一杯水重，重力的大小可以用彈簧秤來測 量，你們猜測重力的大小與什么有關？ 學生：與物體的質量有關 教師：重力的大小與質量有什么關系呢 學生：質量越大，重力也越大；重力與質量成正比…… 【做一做】探究重力的大小跟質量的關系 探究實驗一：探究重力的大小跟質量的關系 器材：2~3人一組，4只質量為100g的鉤碼、量程為5N的彈簧測力計。 步驟：用彈簧測力計先后測出4個鉤碼的重力，并填在下表中： 鉤碼數/只 質量(千克) 重力(牛頓) 重力跟質量的比值(牛頓/千克) 1 0.10 2 0.20 3 0.30 4 0.40 分析數據： 師：小組匯報實驗結果。 師：重力的大小跟質量有什么關系? 生：重力的大小跟質量成正比； 生：重力跟質量的比值為9.8牛頓/千克； 師：9.8牛頓/千克的物理意義是什么? 生：質量為1kg的物體受到的重力是9.8N。 投影：1. 物體受到的重力跟質量成正比。 2. 重力/質量＝9.8牛頓/千克。 重力用G表示，單位是牛(N)；質量用m表示，單位是千克(kg)；9.8牛頓/千克用g表示，重力的大小跟質量的關系可以表示為G=mg或g=G/m，式中的g表示質量為1kg的物體受到的重力是9.8N。在粗略計算中，g常取10牛頓/千克。 【練一練】 例：一袋質量為50千克的水泥受到的重力是多大？ 學生練習，教師巡視指導，強調規(guī)范，對典型錯誤作出糾正與評價。 4． 小結 ⑴重力的意義 ⑵重力的方向 ⑶重力與質量的關系式G=mg ⑷g的數值與意義 四、評價與反饋 1．阿根廷人生活在地球的另一邊，看起來是頭朝下的，他們?yōu)槭裁床粫粝氯ィ? 2．假如沒有重力，我們的生活會怎樣呢？(學生討論) 3．小制作(簡單水平儀)或小論文(題目：在沒有重力的世界里)。 4．關于超重與失重的探究活動 　　一、在電梯中做實驗 　　和同學一起帶著家用彈簧測力計到電梯中做實驗。先用吸壁鉤子，將彈簧測力計固定在電梯壁上，測力計鉤下掛著質量為0.5kg的重物。 　　當電梯靜止時，示數是5N；當電梯向上加速時，奇怪的現象發(fā)生了，彈簧測力計的示數增大了，可能變成了6N；當電梯到“站”前減速時，示數又減小了，可能變?yōu)?.5N；當電梯勻速運動或靜止時又回復到5N。 　　電梯中的彈簧測力計出現示數增大或減小，是物體的質量改變了嗎？是地球引力改變到？還是彈簧測力計受到的拉力改變了呢？ 　　電梯中的有趣現象不僅反映在彈簧測力計上，你自己的身體也會感受到這種現象。你一定會感覺到電梯加速上升時自己對地板的壓力特別大；當電梯減速上升時，感覺有些。“輕飄飄”。這種現象同樣會發(fā)生在宇航員乘座火箭加速時及太空中。 　　二、在家中做實驗 　　(1) 在家用測體重的臺秤上做超重與失重的實驗。 　　先站著不動，讀出臺秤的示數；接著突然下蹲，讀出開始下蹲時臺秤的示數變化；再讀出下蹲結束時臺秤的示數的變化。 　　由于整個過程時間很短，要仔細觀察并多做幾次，并說明為什么會出現這種情況。 　　(2)在一個開口塑料瓶的下部側壁用圖釘打幾個小孔，在瓶內灌水之后，發(fā)現不斷有水從孔中流出，這是因為水受到重力作用對瓶壁有壓力的緣故． 然后將瓶子拋向空中，觀察其在下落過程中，小孔中有沒有水流出，說明原因。 五、拓展資料 航天員的太空生活 　　航天員回到地面后，有人問他們在太空生活中，都遇過什么麻煩？ 　　大多數人說是處理個人衛(wèi)生，如洗臉、漱口、刷牙、刮胡子和洗澡等。因為處理個人衛(wèi)生都要涉及到水，而水在失重環(huán)境中形成水滴后會飛起來的。就拿刷牙、漱口來說吧，美國人最初是用一種特殊膠姆糖經過在嘴內充分咀嚼來代替刷牙的，蘇聯的航天員則是用手裹著毛巾在口腔內按摩擦洗來代替刷牙。這兩種方法很簡單，但口腔中的細菌不易清除。有一次蘇聯的醫(yī)療人員在給返回地面的航天員檢查身體時發(fā)現，航天員口腔內存在許多致病細菌，引起了航天醫(yī)學專家的高度警惕，于是提醒航天員在太空不徹底刷牙是不行的。后來，專家們要求航天員們使用電泳牙刷和特別牙膏刷牙，但直到發(fā)明了用密封式吸水法處理水的方式后，才使航天員有了較徹底清潔牙齒和口腔的可能。航天員平時洗臉是用濕毛巾擦洗，所以只有當洗澡時他們才能徹底洗。 　　航天員刮胡子也不是一件樂事，因為刮下來的胡碴要飛起來的，一旦不慎胡碴落在空間中則很難清理。所以，他們使用一種密封式刮胡刀，它通過一條密封管同吸塵器聯起來，吸塵器能把胡碴吸進廢物處理箱中。 　　航天員在太空洗澡更為麻煩，但再麻煩也得洗，特別是較長期生活在太空的人。因此，在一些空間站中，都有“洗澡間”，它實際上是由一個不透水的強力尼龍布制成的圓柱型淋浴罩，上連天棚下接地板固定在架上，將整個圓筒支撐起來，頂部有水箱、噴頭和加熱器。洗澡前航天員要戴好呼吸器（面罩式）、耳塞和護目鏡，然后像潛水員那樣鉆進這個透明的圓柱型罩中．待密封后呼吸器與外界相連，這時可打開水龍頭洗澡了。由于沒有重力，水是不會自動從噴頭中流下來的，需要給水箱中的水加壓，使水流通過噴頭噴出來，洗完澡的水要被凈化吸附裝置收集到廢水箱中，經凈化后再重復使用。 　　為航天器座艙除塵也是不太容易的，因為在失重條件下，殘渣、塵埃不會自動下落，而會在艙內到處亂飛漂浮。除用吸塵器外，還得用濕布擦拭艙內器壁和物體上的灰塵。如果遇上水珠、胡碴、飯碴、甚至糞便等垃圾不慎飛入艙內空間，就得大清理。例如，有一次在航天飛機上做動物實驗時，不慎將動物籠中的糞便微粒逸出籠外，在艙內亂飛，結果搞得幾個航天乘員不得不像防瘟疫那樣，載上口罩、手套、穿上罩衣，用吸塵器吸，用濕布擦，才把這些垃圾除掉。