测量重力加速度的方法教案

测量重力加速度的方法教案（精选12篇）

测量重力加速度的方法教案 篇1

一、测量重力加速度的几种方法

1、平衡法。用弹簧秤掉一钩码，使其处于静止状态，利用重力等于拉力，求出g。

2、自由落体法。从高处由静止释放一重物，测出高度h及下落时间t求出g。

3、滴水法。

（1）让水滴落到垫起来的盘子上，可以听到水滴每次碰盘子的声音，仔细地调整水龙头的阀门，使第一滴水碰到盘的瞬间，同时第二滴水正好从阀门处开始下落。（2）从听到某个水滴的声音时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到“100”，计时停止，秒表上时间为40s。

（3）用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm，根据上述实验所得的数据，计算出重力加速度的值为__________。

4、频闪照片法。

测出高度h，知道频闪光源时间间隔T,即可求出g.5、打点计时器测重力加速度

二、学生实验：

打点计时器测重力加速度

实验原理

物体做自由落体运动，根据自由落体运动规律有：h=1/2gt2得g=

实验器材

打点计时器，纸带，重锤，米尺，电源

实验步骤

1．打点计时器应该竖直固定在桌面边沿上

2．在手释放纸带的瞬间，打点计时器刚好打下一个点子，纸带上最初两点间的距离约为2毫米。为什么？ 测量的量： a．从起始点到某一研究点之间的距离，就是重锤下落的高度h，则距离为h1；测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4（各点到起始点的距离要远一些好）b．不必测重锤的质量 注意事项

1.选择纸带的条件：打点清淅；第1、2两点距离约为2毫米。2.打点计时器应竖直固定，纸带应竖直。3.实验操作关键：先合上电源，再松开纸带。4.为减小误差，重锤应适当大一些。误差分析：

由于重锤受到___________作用，所以重力加速度的测量值略_____________真实值。某同学用下图所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图所示。

该同学用两种方法处理数据（T为相邻两计数点的时间间隔）： 方法一：由方法二：由

哪种方法更合理？，取平均值，取平均值

测量重力加速度的方法教案 篇2

用天平测得一重物的质量m (或者是已知质量为m的钩码) , 再将重物挂在弹簧秤下, 平衡后, 弹簧秤读数为G.利用公式G=mg得g=G/m.此实验实际操作虽然十分简单, 误差也较大, 但却不失为一种简单朴素的方法.

二、利用数码相机测量

让一重物由静止开始做自由落体运动, 用数码相机在相同的时间间隔内连续拍下重物在空中做自由落体运动的图像, 如图1所示.设相邻两次拍照的时间间隔是T, 选取0、1、2、3、4、5、6七个计数点.分别测量出0到1, 1到2, 2到3, 3到4, 4到5, 5到6的距离x1, x2, x3, x4, x5, x6.由匀变速直线运动的规律Δx=a T2有.

三、利用打点计时器测量

所用装置:使用验证机械能守恒定律的装置.

将仪器按图2装置好, 纸带一端固定一重物, 另一端穿过打点计时器限位孔, 用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近.先接通电源, 松手后使重物做自由落体运动.选择一条点迹清晰, 且第一、二打点之间距离接近2 mm的纸带, 在第一个打点上标出O, 数出时间为t的P点, 用刻度尺测出OP的距离为h, 其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得, 将所测代入即可求得g.此方法的数据处理还可以采用第二种方法中的数据处理办法.但是, 由于该实验中空气的阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦不可避免, 因而会影响测量结果的精确.

四、利用连体问题测量

如图3所示, 用一细绳悬挂一重物, 通过细绳对小车施加拉力, 使小车做匀加速直线运动.实验中, 让长木板倾斜一定的角度, 利用小车重力沿木板方向分力来平衡小车和纸带受到的摩擦力.同时, 利用打点计时器打出的纸带测出小车的加速度a.用天平分别测出小车和重物的质量, 分别设为M和m.不计细绳的质量及细绳不伸长的条件下, 对质量为M的小车, 根据牛顿第二定律有T=Ma (1) .式中T为细绳的张力, 对于质量为m的重物, 根据牛顿第二定律有mg-T=ma (2) .由 (1) 式和 (2) 式得mg= (M+m) a (3) .由于 (3) 式中M、m、a均已测出, 则有.此方法借用了高中物理教材中的《探究加速度与力、质量的关系》实验方法和原理, 误差较大.

五、用气垫导轨测量

如图4所示.图中A、B为两光电门, H、L分别表示导轨垫高高度和两支点之间距离, S是两光电门之间的距离, 质量为m的带一挡光片的滑块.滑块在斜面上由上往下滑时, 阻力很小, 可以忽略, 根据牛顿第二定律有mgsinθ=ma (1) .式中θ为气垫导轨此时的倾角, a为滑块在斜面上运动的加速度.实验中可以分别测得滑块通过A、B两光电门时的速度 (分别设为v1和v2) 以及A、B之间的距离s, 根据运动学知识和数学知识有sinθ=H/L (2) .a= (v21-v22) /2s (3) .将 (2) (3) 两式代入 (1) 式有.

用气垫导轨测量法测量时, 虽然可以防止气垫与导轨之间摩擦, 但是空气的阻力并没有考虑, 误差较大.气垫导轨调节水平不容易实现, 也会带来较大误差, 导致测量结果与理论值偏差较大, 且实验仪器复杂, 实验参数多, 实际操作较为困难.但此实验是大学物理中的一个重要实验, 可以简单了解它的原理和方法, 为将来进一步的学习作铺垫.

六、利用单摆测量

应用单摆来测量重力加速度简单方便, 因为单摆的振动周期由重力加速度g和摆长L决定, 只需要量出摆长, 并测定单摆在此摆长下摆动的周期, 就可以算出g值.

所用仪器为:米尺、秒表、单摆.单摆的运动周期公式为, 即有g=4π2 (L/T2) .

若测得L、T, 代入上式即可求得当地的重力加速度g.实验时, 测量一个周期的相对误差较大, 一般是测量连续摆动n个周期的时间t, 则T=t/n, 因此.

若测出不同摆长L下的周期T, 作T2-L图线, 由直线的斜率可求出当地的重力加速度g.如果求出直线的斜率k, 则g= (4π2) /k.

此实验图像处理数据的方法, 误差分析等是高中物理中的重点, 考试的热点.但由于单摆摆动时不会严格的在同一平面摆动, 秒表的开始和停止也不会相当准确, 以及单摆摆线的选择和长度的测量方面, 都会给实验结果带来误差.

七、利用圆锥摆测量

所用仪器为:米尺、秒表、单摆.

让单摆在水平面内做匀速圆周运动, 测量出悬挂点与圆心之间的距离h, 摆球运动到某一位置的受力情况如图5所示, 用秒表测出摆球n转所用的时间t, 则摆球的运动周期为T=t/n, 从而摆球运动的角速度ω=2π/T=2πn/t.摆的摆球在水平面内作匀速圆周运动, 根据受力分析得, 摆球做匀速圆周运动的向心力由重力和绳子的拉力的合力提供即F=mgtanθ, 而tanθ=r/h, 所以mgtanθ=mω2r, 由以上几式得:将测的n、t、h代入即可求得g值.

第六种方法和第七种方法所用的实验器材完全相同, 这时可以引导学生进一步探讨这两个实验的区别与联系.

八、根据万有引力定律测量

设地球的质量为M, 地球的半径为R, 设地球表面处一物体的质量为m, 不考虑地球的自转, 依据万有引力定律知识有mg=GMm/R2, 则地球表面重力加速度为.另外设月球的质量为m1, 月球绕地球运行的轨道半径为r, 公转周期为T, 由万有引力定律有地球与月球之间的引力大小为F=GMm1/r2, 由天体做匀速圆周运动的知识可知, 这个引力提供月球做圆周运动所需的向心力, 则有.从而.将 (2) 式代入 (1) 式得.用此种方法测量重力加速度意义并不大, 但在涉及有关天体的问题时, 知道天体表面的重力加速度就显得尤为重要, 以上方法实际是高中物理教材中测量天体质量的两种方法的变形, 学生必须熟练掌握这部分内容.

九、利用“电流天平”测量

通电导线在磁场会受到安培力的作用, 利用这个原理可以制成电流天平, 也可以测量重力加速度g.如图6所示, 电流天平的右臂挂着矩形线圈, 匝数为n, 线圈的水平边长为L, 处于匀强磁场内, 磁场的方向垂直纸面向外, 磁感应强度为B.当线圈中通过电流I时, 调节砝码使两臂达到平衡.此时左盘中的砝码为m1, 右盘中的砝码为m2, 线圈受到向上的安培力的作用, 大小为F=n BIL.根据平衡原理有m1g=m2g-n BIL (1) 然后使电流反向, 大小不变.这时由于电流方向的改变安培力方向变为向下, 大小仍为F=n BIL.要使两臂再次达到平衡, 需在左盘中增加质量为M的砝码.则有Mg+m1g=m2g+n BIL (2) . (2) 式减去 (1) 有Mg=2 n BIL即得.由此, 只需已知或测出n、B、I、L、M五个物理量就可以利用电流天平“称出”重力加速度g.

十、利用“密立根”油滴实验原理测量

如图7所示, 平行金属板间存在一匀强电场, 金属板间距为d, 两极板间电压为U.一质量为m, 带电量为q的带负电的带电粒子在匀强电场中受到的电场力大小为, 方向竖直向上.调节电压U, 使带电粒子静止在电场中, 即电场力与重力平衡.有mg=q U/d, 则可以得出重力加速度g=q U/md.

此实验原理即为密立根实验的原理.该实验方法是测量微观物理量的一种物理方法, 学生应该掌握此实验的原理和实验的物理思想方法.

摘要：重力加速度g是高中物理中一个非常重要、在学习和解题时经常遇到的一个物理量.在高中测量g有以下一些方法.

关键词：重力加速度,测量,方法

参考文献

[1]刘长军.中学物理实践的教学探讨[J].学周刊, 2014 (11) .

测量重力加速度的方法教案 篇3

一、原理

单摆,亦称“数学摆”。在细线的一端拴一小球,另一端固定在悬点上,如果线的伸缩和质量可以忽略,线的长度比球的直径长得多,这样就组成了一个单摆。用单摆法测定重力加速度的值g,其实通过测量单摆的摆长L和周期T就可间接的求出g。如果空气阻力不计,当摆角小于5度,单摆就做简谐振动,此时有公式

因为摆角很小,我们一般取零级近似即取 ,所以,我们只需在所要求条件下测出T与L的大小,便可求出 。

二、影响测量精确度的因素分析

其实单摆是一种理想化模型,一般情况下所做的单摆并不标准,其测量的结果也不精确,影响起精确度的因素主要有以下几种。

1.摆线的伸缩性。如果摆线的伸缩不能忽略,而其他条件都适合。

设摆线是劲度为K,自由长度为L的弹性线,建立极坐标系,则运动微分方程为:

当θ很小,近似取sinθ=θ,cosθ=1,方程组变为:

再利用积分便可求得周期 ,因此只有在摆线的伸缩不计、其它条件都满足的情况下,才能得到周期公式。

2.摆角偏大。如果摆角较大,其它条件都满足时,设摆的最大摆角为θ0,则摆的机械能为:

由此而得:

上式为一无穷级数,只有当摆角较小,一般取小于5度,上式中第二项及以后的高次幂项完全可以忽略,此时周期成立;当摆角较大时,周期并不成立。因此在做用单摆测量g时,一定要注意摆角不能大于5度,否则会有很大误差。

3.空气的阻力。如果在做单摆实验时,其它条件都满足,只有空气阻力不能忽略,在这种情况下,由于单摆摆球速率较小,可以认为空气阻力与摆球速率成正比,另外又因摆球位移为:,所以空气阻力为: (r为阻力系数),所以单摆的运动微分方程为:

两边同除以m和l后有:

可见单摆所做的不是简谐运动。令:

于是方程变为:

因为单摆在空气中一般呈弱阻尼,即β小于0,解上一个方程得:其中 。

所以空气阻力不能忽略时,单摆做弱阻尼振动,而不是周期性运动。但是是周期性变化的,故振动周期

当空气阻力能忽略时,,所以此时单摆的周期为:,这就是单摆的周期公式。

三、单摆测量的创新方法介绍

在用单摆测量时,我们会遇到这种情况,比如,受到实验仪器的限制或单摆的质心不好确定,摆长不好测量,实验的目的不同等.由于这些因素的影响决定了测量单摆方法的多样性。

1.单摆摆长难以测定的情况。比如我们会遇到这种情况,从高楼顶下垂的单摆,它的摆长不好测定,关于摆长的问题我想介绍两种方法。

方法一

单摆的摆长不好直接测出,其实我可以用几何的方法求出摆长 ,其设计方法如下:

(1)在竖直平面固定好一木板(木板上贴有白纸一张);

(2)如右图所示,当单摆静止时,我们在白纸沿单摆摆线方向作一直线 OA;

(3)当单摆打开一小角度,在白纸上沿单摆方向作一射线OB (O点为一假想点),B 点为摆线的末端。

(4)过B点作一直线垂直于OA,垂足为A,同样在OB上取一点C,过C作一直线垂直于CD,垂足为D。在白纸上测出线段CD、BC、BA的长度。

(5)因为直线CD平行于BA,所以有:CD/BA=OC/OB,即CD/BA=(L-BC)/L。

经过上述的等式,即可求出单摆摆长L,接着只需让单摆作简谐振动,测出其周期即可求出g 的值了。

方法二

(1)让单摆作简谐振动测出其周期T1;(2)当缩短摆长,用刻度尺测出缩短的长度ΔL ,再测出缩短摆长后单摆作简谐振动运动的周期T2;

根据单摆周期公式:,将T1和L以及T2 和(L-ΔL)分别代入公式,建立方程组我们便可求出重力加速度的值g了,另外我们还求出了不好直接测量的L的大小。

2.单摆质心难以确定的情况做单摆实验时,悬挂物不一定是小球,可以是各种形状,有的可能是不规则的,遇到这种情况,我们可以用初中物理介绍的“悬挂法”测出质心。

海洋重力测量实时处理系统 篇4

海洋重力测量实时处理系统

介绍了我国第一套海洋重力测量实时处理系统的`软、硬件结构、技术性能、与其相关的理论研究成果以及试验、应用情况.

作 者：管铮 欧阳永忠 黄谟涛 陆秀平 作者单位：天津海洋测绘研究所,天津市友谊路40号,300061 刊 名：武汉大学学报(信息科学版)  ISTIC EI PKU英文刊名：GEOMATICS AND INFORMATION SCIENCE OF WUHAN UNIVERSITY 年，卷(期)： 26(6) 分类号：P229.2 P244 关键词：海洋重力   实时处理   误差分析  

重力的教案 篇5

1、知识与技能

(1)理解重力势能的概念，学生能用计算式计算物体的重力势能。

(2)理解重力做功与重力势能的变化之间的关系，知道重力做功与路径无关。

(3)知道重力势能具有相对性。

2、过程与方法

(1)根据共和能的关系，推出重力势能表达式

(2)通过实验，学生能够掌握科学研究方法一一控制变量法

(3)通过对结果分析，培养学生的发散思维。

3、情感态度与价值观

通过对实验的操作、观察、讨论，激发学生探索科学的兴趣。

二、教学重难点

重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

难点：重力做功与路径无关及重力势能的相对性。

三、教学过程

环节一：新课导入

多媒体展示：

1、打桩机的重锤从高处落下，把水泥桩打进地里;

2、20xx年，俄罗斯某村庄发生雪崩，造成至少100人失踪。

教师引导：重力势能具有巨大的能量，有些可以为我们利用，也有些会给我们带来巨大的灾难。我们只有认识自然，才能更加主动的改造自然。从而引入新课——重力势能。

环节二：概念建立

(一)重力做功的特点

回忆功与能量的关系，功是能量转化的量度。重力势能发生变化，很明显示重力在做功。由此引导学生探究重力做功的特点。

提出问题：重力做功与什么因素相关?

给出如下三种情况：

(1)物体竖直向下运动，高度从h1降为h2;

(2)物体沿倾斜直线向下运动，高度从h1降为h2;

(3)物体沿任意路径向下运动，高度从h1降为h2。

让学生分别求出三种情况下重力做的功(对于第三种曲线运动的情况给出提示可以将曲线进行无限等分，每一份近似看成直线)。

环节五：小结作业

总结本节知识点，要求学生课下查阅资料，总结势能的其他种类。

重力教案 篇6

教学目标 知识与技能：

1．知道什么是重力、重力的方向、重心．

2．理解重力的大小跟质量成正比，会用公式计算重力． 过程与方法

1．过上节力的三要素的学习引入重力的三要素，培养学生学习的迁移能力． 2．养学生分析、解决问题的能力． 情感态度与价值观

通过讲解重垂线和重心，培养学生尊重物理事实，应用物理知识解决实际问题的科学探究精神． 重点、难点分析： 1．重力

重力的概念比较复杂，而且比较抽象．由于学生在日常生活中对重力有一些模糊的认识，而且有些认识是不科学的，例如有的学生认为重力是物体自己施加的，这样给教学造成一定的困难．因而在进行“重力”这部分内容的教学时应从以下几个方面分层次进行．

（1）从观察入手，手中的物体离开手以后竖直下落，而且速度越来越快；向上抛出的小球在上升过程中速度越来越慢，升高到一定高度改变运动方向向下降落；

（2）分析思考，物体下落速度越来越快，向上抛出的物体速度越来越慢，物体升高到一定高度改变运动方向，都是物体的运动状态发生了改变，由于力可以改变物体的运动状态，说明物体受到了力的作用；

（3）物体下降时速度越来越快，向上抛出时越来越慢，升高到一定高度改变了运动方向，说明物体受到了向下的力；

（4）有受力物体必然有施力物体，这个施力物体就是地球，是由于地球的吸引而使物体受到了力．由此得出重力的概念。2．重力的方向竖直向下 关于重力的方向，在学生中易出现两个错误说法：一是把竖直向下说成垂直向下，或者误认为与接触面垂直．由于学生对放在斜面上的物体可以沿斜面下滑有感性认识，因此认为这时重力的方向是沿斜面向下的，为了解决上述学生中的问题，建议在教学中采取以下方法。

（1）认真观察物体自由下落的方向，悬挂物体的线自由下垂的方向，然后向学生明确，这个方向被人们称为竖直方向，所以重力的方向竖直向下；

（2）从数学知识可以知道，垂直是两条线、两个平面，或者是线与平面之间的位置关系，但是重垂线的方向与水平桌面垂直、与斜面不垂直，因此讲垂直向下或者讲与接触面垂直是错误的。3．重心

重力在物体上的作用点，叫做物体的重心，当一个物体的几何形状及质量分布不发生改变时，它的重心位置相对物体来说也是确定的，并不随物体放置的位置改变而改变．但如果形状发生了变化，其重心位置一般也将发生改变，如一个人在运动时其重心位置就会不断发生变化。教具

重垂线、弹簧秤、钩码 教学过程：

一、引入新课

实验一：教师将小球放在手中，松开手，请同学们观察松开手以后小球如何运动？它的运动状态变了没有？为什么会发生这些现象？

教师进行实验，反复几次，然后请同学回答上述问题

小球下落，它的速度越来越快，它的运动状态发生了变化．由于力可以改变物体的运动状态，可见小球受到了力的作用．

在教师的引导下，由学生回答出“力的方向是向下的．”

实验二：教师向上抛出一个小球，请同学们认真观察小球整个运动过程中的情况。

教师进行实验，反复几次，请同学叙述观察到的现象。

提问：为什么小球在抛出以后运动的速度越来越慢，为什么小球会改变运动方向？ 在学生回答的基础上指出：以上现象都说明小球受到了一个向下的力，一个物体受到力的作用，一定有另外的物体对它施加这种作用．抛出小球以后、小球向上运动，速度越来越慢．上升到一定高度改变运动方向，向下运动，而且速度越来越快．产生上述现象的原因是由于小球受到了地球的吸引而受到了力．这个力我们叫它重力．

二、进行新课 1．重力的方向

老师：放在讲桌上的粉笔盒、板擦，同学们课桌上放的书、铅笔盒，以及桌子、椅子，包括我们自己在内受不受重力？

［学生］都受到重力．

［老师］重力的施力物体是谁？ ［学生］是地球．

［老师］在地面附近有没有不受重力的物体？ ［学生］没有．

［老师］请同学们看一下，在铁架台的横杆上用线挂着几个物体，有重锤、有砝码．悬挂物体的线自由下垂的方向，刚才我们看到的小球自由落下的方向，一致不一致？

［学生］这些方向都是一样的．

我们把这个方向叫竖直向下，所以重力的方向是竖直向下的． 2．重力的大小

日常生活经验告诉我们，重力是有大小的，这里有两个金属球，一个大一个小，我们请一位同学到前面来把这两个金属球放在手心感觉一下．

请一位同学到前边来拿起金属球． ［老师］这两个金属球哪个质量大？ ［学生］大金属球．

［老师］根据你日常生活中的经验，哪个金属球的重力大？ ［学生］大球．

［老师］金属球的重力和它的质量是什么关系？ ［学生］质量越大的金属球，它的重力也越大． ［老师］回答的很对，但这只是一个定性的结论，下面我们定量的研究这个问题．在研究这个问题之前我们先要明确一下，物体所受重力的大小可以用弹簧秤来测量，（把大小两个金属球用胶条固定两根小线，并挂在两个弹簧秤上）大金属球弹簧秤示数大，挂小金属球的弹簧秤示数小，弹簧秤的读数就等于物体的重力．我们每个同学的课桌上有一个弹簧秤和3个100g的钩码，请同学们分别测出100g、200g、300g的钩码所受的重力，并计算出重力跟质量的比值，把测量值和计算结果填在教材P96的表格中．下面开始实验．

实验过程中教师在同学中巡视，进行指导，了解实验情况，实验结束后请同学说出自己测出的三次重力值和物体的重力与它的质量的比值，将学生测得的值写在黑板上．由于弹簧秤不十分精确以及测量中不可避免的误差，计算出的比值不会正好等于9.8N／kg．应要求学生实事求是的说出自己的测量值，教师引导学生分析数值不准确的原因．

大量的实验和我们日常生活中的经验都告诉我们，质量增大几倍，重力也增大几倍、物体的重力与质量成正比，它们的比值是9.8N/kg，如果用G表示重力，m表示质量，g表示9.8N/kg，那么重力与质量的关系可以写成如下表达式

．

请同学考虑一下g=9.8N/kg，它的物理意义是什么？

质量是1kg的物体，受到的重力是9.8N．（这个结论如果学生一时说不出，教师应通过对实验结果的分析逐步进行引导）

利用这个公式，我们可以已知质量计算出物体的重力，也可以已知重力求出物体的质量．但计算中要注意质量的单位用千克，计算出重力的单位是牛．下面请同学们计算一下，质量是450g的物体重力是多少？

学生练习，教师巡视，练习结束后请学生说出计算过程，教师将学生回答内容写在黑板上，最后形成正确解题过程的板书．

例题：质量是450g的物体受到的重力是多少？ 已知 求 G＝？ 解

答 物体受到的重力是4.41N． 4．重心

请同学们把直尺、钢笔、铅笔放在手指上并且让它们能静止不动． 学生进行小实验，实验结束后教师提问．

是不是随便怎么放，直尺、钢笔等物品都可以在手指上静止不动． 不是，对每一样东西总是有一个固定的位置．

这个实验告诉我们，物体受到的重力可以看成集中在一个点上，如果这个点正好在手指中间的位置，物体就可以不掉下来，这点是重力在物体上的作用点，我们叫它重心．

［老师］刚才实验中同学们是否注意到，直尺重心的位置与钢笔、圆珠笔等物体重心的位置有什么不同，没注意的同学可以再试一下．

［学生］直尺重心的位置正好在中间的位置，钢笔、圆珠笔就不在中间． ［老师］同学们观察的很好，这说明物体重心的位置与物体的形状，材料是否均匀有关．

外形规则，密度均匀的物体的重心就在它的几何中心，如球心、圆心、正方形对角线的交点．

现在同学们的课桌上都有两块不规则的纸板，大家能不能想一个办法，迅速、准确的找到它重心的位置．

组织学生讨论，最后引导大家利用重力的方向竖直向下这一物理规律，利用几何中两条直线相交确定一个点的数学规律归纳出用吊线法来确定不规则物体重心的位置。

初中物理第十三章第二节

重力 教案

物理《重力》教案 篇7

《重力》是人教版八年级物理第七章第三节的教学内容，“重力”是人们日常生活中最常见的一种力，重力的知识对学习压力、支持力、浮力等知识的学习非常重要，又是学习压强、功的基础。“重力”在力学学习中有着广泛的应用，在对物体进行受力分析时，都必须先研究重力对物体的运动状态有无影响。为了落实物理课标要求，教材编写了“重力的大小”“重力的方向”“重心”“重力的由来”四部分内容，两处“想想议议”一处“想想做做‘一个探究实验，八幅插图，分别从力的概念和力的三要素两条线来认识重力。为了让学生更好的掌握重力，我把这节课分为2课时来进行设计，重力的产生和大小是本节的重点，也是难点，由于有学生实验，亲自体验重力的大小与质量的关系，所以考虑在时间分配上，将这部分定为第一课时。

2学情分析

八年级学生正处于青春期，具有强烈的求知欲和好奇心，学生对重力的现象比较熟悉，有一定的认识基础。通过半年的物理学习，学生已经具备了一定的实验探究能力、分析问题和解决问题的能力。但他们对抽象物理知识的理解还有困难。根据学生情况的分析我认为本节课的难点为：理解重力的大小与质量的关系。

为更好完成教学目标，掌握重点，突破难点，根据学生的实际情况，采用观察讨论法、讲解法、直观演示法、探究实验法等多种教学方法配合使用。引导学生自主、合作学习加上教师讲解，将达到”教“与”学“的优化组合。体现了”学生为主体，教师为主导“的教学理念。

3教学目标

一、知识与技能

1.知道重力是如何产生的.

2.知道重力的大小

二、过程与方法

1.通过观察和实验，感知重力的存在，培养观察思考、分析问题的能力.

2.通过探究了解重力和质量的关系.培养一定的实验能力，利用数学模型解决物理问题的能力.

三、情感态度与价值观

1.通过课堂上的观察分析活动，养成善于观察思考的良好学习习惯.

2.通过了解生活实际中物理知识的应用，增强学习物理、学习科学知识的兴趣.

4重点难点

教学重点

重力的概念及重力与质量的关系G=mg.

教学难点

重力的大小

5教学用具

钩码、弹簧测力计、投影仪、教学课件

6教学方法

实验探究法、讲授法 、讨论交流法

7教学过程

7.1第一学时

教学活动

活动1【导入】活动导入

[演示]

(1)将一根粉笔举到一定的高度让其自由落下.

(2)把一根粉笔斜向上抛出，观察其运动路线.

(3)让一根粉笔在讲台上沿直线运动，滚到讲台边后落向地面，观察其运动路线.

[师]在演示的几种情况中，粉笔的运动有什么共同之处呢?

出示课件：学生观察三幅图的现象

[师]产生这些现象的原因是什么呢?

[生讨论]不论粉笔的运动状态如何.它最终都落回了地面.在地球上的物体好像被什么吸引着。

[生]球运动过程中运动状态的改变是因为受到了力的作用，粉笔都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用.

活动2【讲授】新知学习

1.重力的产生

出示课件并板书：地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力.

[生]粉笔无论怎样运动都最终落到地面，就是受到了重力的作用.

[大讨论]还有哪些例子证明重力的存在

学生讨论，教师给予评价

[师]地球附近的物体都会受到重力的作用，你知道重力能为我们做什么吗?如果没有重力我们的生活会是什么样子呢?(学生自由讨论)

[生]盖大楼打地基时，就是把夯举高释放，夯由于受到重力而向下运动就能将地基夯实.

[生]跳水运动员走到高高的跳台上向下跳时也是由于受到重力作用才能在完成各种动作后入水.

[生]人和各种动物是由于受到了重力的作用才能安然地在地球上生存，如果没有重力，可能就只能像在飞船中的宇航员一样到处漂了.……

活动3【活动】实验前的准备

2.重力的大小

[师]前面的学习中同学们已经了解了力的三要素，还记得吗?

[生]力的三要素是力的大小、方向、作用点.

[师]重力的大小怎样确定，它和什么因素有关呢?

出示课件：学生观察两幅图并猜想，教师给予评价

大胆猜想：

[生]一般看上去越大的物体越重，所以我认为重力和体积有关.

[生]我认为是和密度有关，一小块铁比一大团棉花要重很多，密度大的重力大.

[生]密度相同的物质，体积大时质量就大，体积相同的物体，密度大时，它的质量就大.所以我认为是质量大的物体重力大

活动4【活动】实验中的互助

验证猜想：

[探究]重力的大小跟什么因素有关.

[师]谁知道重力用什么测量?怎样测量?

[生]用弹簧测力计来测量重力.

[生]使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值，如果指针没有指零还要先进行调零，然后将被测物体挂在弹簧测力计下方，物体静止时，根据指针的位置读出指示的值即为被测物体的重力.

[师]同学们可以参考教材中的提示，用实验验证自己的想法，然后交流实验的情况.

(学生实验，教师巡视指导，并参与学生的活动)

活动5【活动】实验结论的得出

[生]根据测量数据作出的重力与质量关系的图象是一条过原点的直线.

[生]每一次测出的重力与其对应质量的比值基本上是一个不变的值，这个比值大约是9.8

[生]实验结果说明物体所受的重力跟它的质量成正比.

[师]我们用G表示重力，g表示重力和质量的比值，同学们实验的结论就可以用一个公式表示.请大家自己表示出来，(一名同学板演)并说明单位是什么.

[师]向学生说明在使用公式G=mg计算时，质量(m)的单位必须用kg.重力(G)的单位必须用N.粗略计算时，g的值可取10 N/kg.

活动6【练习】应用练习

例1、一个木块的质量是0.6Kg，它受到的重力是多少牛?(g=10 N/kg)

已知：m=0.6 kg g=10 N/kg

求：G

解：由重力计算公式得 G = mg

=0.6kg×10 N/kg

=6N

答：它受到的重力是6 N。

例2、粗略的估算一下你自己的重力是多少? (g=10 N/kg)

活动7【测试】学到了什么

让学生总结本节学习到了哪些知识.

1.地面附近的物体，由于受到地球的吸引而受到的力叫重力，重力的施力物体是地球.

2.重力是一种常见的力，重力的大小跟物体的质量成正比，用G=mg来计算大小，g=9.8 N/kg

活动8【作业】课后练习

动手动脑学物理 1、2、3写课后本上

高中物理重力势能教案 篇8

【教材分析】重力势能是机械能守恒定律的知识基础，是本章的一个重要知识点，由于其涉及相对性和功能关系又是一个难点。新课标教材从重力的功以及与重力做功与重力势能变化的关系引入重力势能这一概念，一方面顺承前节功的概念的应用，另一方面促使功是能量转化的量度这一思想的生成，顺理成章，水到渠成。关于相对性学生往往不易理解，教学时最好能结合一些实例，从功能关系、能量转化的角度分析，解开学生的困惑，也为机械能守恒定律做好准备。

【学生分析】

1.学生在初中时已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的学习重力势能。

2.学生已学习了功的概念和计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。

3.学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系。

【教学目标】

㈠知识与技能

1.理解重力做功与重力势能的关系，并能用这一结论解决一些简单的实际问题，知道重力做功与运动路径无关。

2.理解重力势能的概念，能用重力势能的表达式计算重力势能。

3.知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性，势能是系统共有的。

4.理解重力功是物体重力势能变化的量度。

㈡过程与方法

1.经历发散思维和理论探究归纳能力

2.体会用“实验法”和“理论推导”相互验证研究问题的方法

㈢情感态度与价值观

1.渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。

2.体验科学不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的改造自然。

【重点难点】

重点：重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。

难点：重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。

【教具准备】投影仪，多媒体课件

【教学过程】

新课引入

大家一定还不会忘记，今年5月12日发生的汶川大地震，夺去了无数人的生命和家园。我们来看几组图片，这是震前的岷江，江水静静流淌(幻灯片1);这是震后造成的堰塞湖(幻灯片2)，它时刻威胁着下游人们的生命安全;一块巨石，放在你脚边，你一定不会觉得什么，但是松动的山体滑坡，却使一个200人的抢险队不幸遇难。不管是上游的堰塞湖，还是高山上松动的巨石，因为它们都具有潜藏的能量，尽管还没有做功，却都已蓄势待发，一旦有机会，就会通过做功把能量释放出来。

教学过程

我们将这种能量叫重力势能。(引出课题)

师：物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举高时，重力做负功;物体下降时，重力做正功。认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。

1.重力的功

师：如图，让学生思考、计算写出下列几种情况下，质量为m的物体从高度为h1的A点到高度为h2的C点，重力做的功：

① ② ③

生：根据功的公式很容易得出第 = 1 GB3 ① 种情况的重力做功WG=mgh=mgh1-mgh2

第②种情况的重力的功WG=mgcosθ·l=mgh=mgh1-mgh2

师生总结得出规律：以上两种情况下，尽管物体的运动路径不同，但高度的变化一样，重力的功也是一样的。

师：第 = 3 GB3 ③ 种呢?

引导：把整个路径分成许多很短的间隔，每一小段可近似看作是一段倾斜的直线，求功方法同②，整个路径的重力功等于每一小段所做功的代数和累加。

生：第 = 3 GB3 ③ 种情况的重力的功WG=mgh=mgh1-mgh2

师生总结得出规律：

(1)重力的功：WG=mgh=mgh1-mgh2

(2)重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与物体起点和终点位置的高度差有关。(幻灯片3)

师：物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的成绩“mgh”，是一个具有特殊意义的物理量。它和我们要学习的重力势能是什么关系呢?

2.重力势能

(1)定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。?用EP表示。

加速度教案设计 篇9

本课内容为《普通高中课程标准物理教科书·物理1》(鲁科版必修1)第二章“运动的描述”第3节，本节内容分两个课时完成。这是第二课时加速度的概念学习，在整个共同必修课程中，该内容的学习和掌握是非常必要的。加速度是运动学中的一个重要的基本物理量，是将运动和力联系起来的桥梁。由于加速度概念与其他物理知识的联系性强，涉及面广，特别是在分析、解决跟动力学相关的实际问题中经常牵涉到，因此对加速度的理解和掌握程度如何，不仅直接关系到本章后续必修模块的进一步学习，而且还将影响以后选修模块的学习和掌握。所以这一课时的内容是本章知识的重点之一，本节课的关键是促进学生对加速度概念的形成和理解。

二、学生学习情况分析

前一课时学习了速度的概念，学生学习了用比值法来描述一个物体的运动快慢(位置变化快慢)，在本节课可以让学生回顾引出速度概念的过程，用类比方法迁移到加速度(速度变化快慢)的概念学习中来，这给学习加速度这一概念降低了台阶。但由于学生抽象思维能力不强，对于速度、速度的变化、速度的变化快慢的区别很难分清;在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这更给学生形成和理解加速度的科学概念带来了难度。

三、设计思想

教师创设物理情境，让学生在观察和体验后有所发现，有所联想，运用科学思维，萌发并提炼出科学问题，使教学过程成为发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。让学生用探究的方法，“走”一遍加速度概念的建立过程，按照从简单到复杂，从特殊到一般的顺序进行探究，顺理成章、水到渠成地引出加速度的概念。然后从公式和图像两个方面加以理解，通过对生活中和实验中加速度和速度概念分析对比，加深理解加速度的物理意义，本课时教学的设计流程是：学生主观感受(第一层是运动物体有速度，第二层是运动物体速度有变化，第三层是运动物体的速度变化有快有慢)—提出问题—发散类比—拓展探究—交流与合作—分析与论证。

四、教学目标

1.知识与技能

(1)理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。

(2)理解加速度是矢量，知道加速度的方向确定方法，会区分加速度与速度、速度的变化、速度的变化率之间的关系。

(3)会用v-t图像求加速度。

2.过程与方法

通过视频及多媒体课件对生活实例中运动物体速度变化快慢的感受，用类比的方法探究推理，强化用比值定义的物理思想方法，培养学生运用类比的学习方法。

3.情感态度与价值观

(1)培养学生学习物理的兴趣和积极性，使学生获得成功的体验。

(2)增强学生的交通安全意识。

五、教学重点和难点

重点：加速度的概念及物理意义。

难点：加速度的矢量性。

六、教学过程设计

1.播放视频引入新课

情景1：播放城市中繁忙的交通景象。

[设计意图]让学生感受运动物体的位置是不断变化的，即运动物体具有速度。

情景2：播放公路上不同交通工具的运动情况。

[设计意图]让学生感受运动物体速度有变化。

情景3：播放轿车启动和火车出站时启动过程。

[设计意图]让学生感受运动物体的速度变化有快有慢。

问：轿车的启动与火车的启动有何不同?

[学情预设]

学生回答可能有多种情况，例如：

(1)轿车比火车运动得快。

(2)轿车启动所用的时间短。

(3)轿车的速度改变得更大。

教师对学生的回答进行鼓励、肯定，经过提示、点拨，得出轿车与火车启动过程中速度改变的快慢是不一样的。

2.新课教学

(1)描述速度改变的快慢

教师问：物体速度的改变是有快慢之分的，如何来定量描述物体的速度改变的快慢呢?用多媒体展示同学们所采集的熟悉的4个物体的运动情况视频。请同学们判断一下，谁的速度改变快，谁的速度改变慢(表1)。

表1

[设计意图]让学生根据数据表来概括总结规律，锻炼分析能力，让学生联想类比前节课我们是怎样描述物体位置变化(运动)快慢的，实现物理学方法的迁移，学习体会物理学的思想与方法。

教师问：甲、乙两物体谁的速度改变快?

学生分析：甲乙两物体经历的时间△t一样，甲的速度变化量为3m/s，乙的速度变化量为20m/s，得到乙速度变化快的结论。

教师问：乙和丙两物体谁的速度变化快?

学生分析：乙、丙两物体的速度变化量都为20m/s，但所用时间不同，乙用时2s，丙用时100s，乙所用时间少，速度变化快。

教师问：甲、丙两物体速度变化不同，经历的时间也不一样，如何比较它们的速度变化快慢呢?

学生分析：可以用速度变化除以时间，得出单位时间内速度变化多的速度改变快。

教师肯定学生的分析并指出这种方法具有普遍意义，并由此算出以上4个物体每秒速度变化的数值分别为：1.5、10、0.2、0，由此来看速度改变的快慢就不言而喻了。

(2)得出加速度的概念

①定义：

物体的速度变化跟发生这一变化所用的时间比值，叫做物体运动的加速度。

[知识链接]加速(动词)

加速度(名词)

利用英文单词词性变化帮助理解加速度的含义。

③单位及符号：

[知识链接]死亡加速度

西方交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g(g=10m/)这一数值，以警醒世人。意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险。那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值。因为，一般车辆碰撞时间极短，大多为毫秒级。例如，两辆摩托车时速20km相向而行发生碰撞，碰撞时间毫秒级，能产生多大的加速度?

[设计意图]通过阅读以上内容和动手计算增强学生的交通安全意识，进一步理解骑摩托车要戴安全头盔，乘坐轿车要系安全带的道理。

(3)深入理解加速度

①理解加速度的矢量性

例，A车在2s的时间内速度由10m/s变为15m/s，则它的加速度是多大?B车在3s的时间内速度由10m/s变为2.5m/s，则它的加速度是多大?

[设计意图]先让学生感受，让学生分组讨论，让他们自主认识到加速度只有大小还不能说明具体问题，要说明具体问题一定需要另一个因素，这一因素即为加速度的方向。然后从公式角度理解加速度与速度变化量的方向关系。最后让学生分别做出A、B两物体的初、末速度图示，通过图示法确定出速度变化量的大小和方向，总结出加速运动和减速运

“加速度”教学设计动物体的加速度方向跟速度方向关系：加速运动的加速度方向与速度方向相同，减速运动的加速度方向与速度方向相反。

②加速度和速度、速度的变化、速度的变化快慢的关系

讨论：课本26页“讨论与交流”，思考下列问题。

a.速度越大，加速度越大对吗?举例说明。

b.速度变化越大，加速度越大对吗?举例说明。

c.速度变化越快，加速度越大对吗?

d.速度变化率越大，加速度越大对吗?

e.有没有速度很大，而加速度很小的情况?(展示课件：飞机水平匀速飞行)

f：有没有速度很小，而加速度很大的情况?(展示课件：火箭发射升空过程)

③v-t图像中的加速度

表2

例，在表2中任选一组数据用描点法画出运动物体的v-t图像。

[设计意图]给出一个匀变速运动物体的瞬时速度及对应时刻表格，让学生用描点法动手画此物体的v-t图像，锻炼运用图像分析物理问题的能力，说明速度图像中直线的倾斜程度表示加速度的大小，倾斜程度越大，加速度越大。

七、教学小结与反思

《重力基本相互作用》教案 篇10

1.本节内容的地位和作用

“重力 基本相互作用”一节内容编排在《高中物理》(必修1)第三章第一节中，这部分知识，特别是力这一基本概念，是本章的一个基础性的重点，学好这部分知识，可以为学习本节的后续内容做好必要的准备。

2.重点与难点

本节从力的概念入手来研究物体受到的重力，力的概念很抽象，为了便于学生接受，教材在处理这部分知识时，以现实生活的例子作为依托，列举了生活中学生能够感知的例子，说明力是改变物体运动的原因，是物体产生形变的原因，在此基础上给出力的定义和力的表示法，对于力的相互性的理解是从施力物体和受力物体的角度定义的。可见，力的概念既是本节的重点，又是一个难点。

重力是学生比较熟悉的，教材从力的三要素的角度来介绍重力的有关知识，重力概念理解的难点是对重心的理解。

二、目标

(一)知识与技能

1.了解力是物体对物体的相互作用，知道力能使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。

2.知道力的三要素，会用力的图示法来表示一个力，会画力的示意图。

3.知道重力产生的原因及其定义，会求重力的大小并能确定重力的方向。

4.知道物体重心的含义，会用县挂法确定不规则薄板重心的位置，会求质量分布均匀、形状规则的物体的重心。

(二)过程与方法

1.通过实例等探究活动让学生来体验力的产生原因、力的作用效果以及力作用的相互性。

2.引导学生自己动手，用悬挂法来探究确定不规则薄板重心的位置。

3.通过“重心”概念的引入，渗透“等效代换”的物理学方法。

(三)情感、态度与价值观

1.通过实例对知识的探究活动，激发学生对科学的求知欲、培养学生探索与创新意识。

2.培养学生对生活中的现象进行分析、归纳、总结的能力和科学猜想的能力。

3.培养学生实事求是的科学态度，渗透辩证唯物主义关于“物质世界是有规律的，规律是可以认识的。”这一观点。

三、教学方法

目前的新课程改革对中学物理教学提出了明确要求：中学物理教学必须以学生发展为本，以物理学知识体系为载体，以学生创新精神和实践能力的培养为重点，以提高学生的科学素质为目标，逐步培养学生的学习能力和研究能力，最终达到全面提高素质，发展个性，形成特长的目的。

为此，本节课教学中采用“引导--探究”式教学法，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维的培养，充分发挥学生的主动性。其主要程序是：提出问题→科学想象或体会→探索研究→再创情境→得出结论→深刻理解、指导实践。它不仅重视知识的获得，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出了学生的学，学生学得主动，学得积极。学生活动约占课时的1/2，课堂气氛比较活跃，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。

四、教学媒体

多媒体课件;弹簧秤;质地均匀不规则的.薄板，细绳;大圆环;三角板;重锤线。

五、教学流程

(一)提出问题，引入课题

1.这几天咱中国人都为一只“飞船”上天和返回而振奋、而骄傲，这只飞船叫什么名字呢?

2.“神六”在太空中是随意遨游的吗?(不，是围绕地球旋转!)

3.为什么“神六”会围绕地球旋转而不逃离地球呢?(这是因为地球对它施加了一个作用力，把它拉住了)

这实际上是力的功劳，事实上，力在我们日常生活中，无处不在，无处不有!比如：大家现在就受到了力的作用，从本节课起，我们就一起来研究有关力方面的问题。

(二)探究力的作用效果，引出并正确理解力的概念

1.创设情景，提出问题

让我们来亲身体验一下力的存在和力的作用，要求：同桌双手相互推掌，一人处于被动，双方感受力的存在，如果用力还可以把另一人推开。

体会和思考：力产生了什么样的作用、力是怎样产生的?

2.科学想象并体会，探索研究上述问题

鼓励学生大胆地动手、科学地想象并体会，在这环节中，学生分组讨论上述问题，教师给以适当提示。

3.再创情境，归纳总结，得出结论

向学生展示实验器材：方木块，海绵。实验：手推方木块使之运动，手用力推海绵。

请学生总结：

(1)力可以改变物体的运动状态;

(2)力可以使物体发生形变;

(3)力是物体对物体的相互作用。

4.逐字分析，正确理解力的概念

思考：(1)力能够脱离物体而独立存在吗?

(2)如何理解力的作用是相互的?

引入：施力物体和受力物体的概念?

结论：一个力总能找到它的受力物体和施力物体。

例1：下列关于力的叙述正确的是( )

A.力是物体对物体的作用

B.只有直接接触的物体间才有力的作用

C.如果一个物体是受力物体，那么它必定同时也是施力物体

D.力可以离开物体而存在

提问：(1)用什么工具测量力的大小?

(2)力的单位是什么?

(3)力是标量?还是矢量?

(4)如何来表示一个力呢?(力的图示，力的示意图)

(5)力的图示是根据力的三要素来表示的，力的三要素是指哪三要素?

例2：用力的图示法画出下列各力：

(1)重100N的物体在空中运动时受到的重力。

(2)物体对斜面的压力，大小为20N。

(三)搜索重力知识，研究重力的三要素，引出并正确理解重心的概念(约41分钟)

1.创设情景，提出问题

情景：让一物体自由下落。

问题：物体下落是什么力的作用呢?

2.搜索已有知识，引出新的知识

问题：(1)重力产生的原因是什么?

(2)重力的方向是怎样的?能否用实例说明一下?

(3)重力的大小如何计算?

(4)重力的作用点是什么?如何定义的?(等效替代)

分组讨论，并由代表回答。

3.再创情境，探索研究物体的重心位置

探究性问题：(1)物体的重心如何来确定呢?

(2)形状规则的物体的重心一定在其物体上吗?为什么?(讨论)

(3)物体的重心一定在物体上吗?与物体形状、质量分布关系?讨论并举例。

探究性活动：用悬挂法测定薄板的重心位置。(测三角板、书本的重心)

(四)简要说明一下四种基本相互作用

学生自学并总结。

(五)总结本课内容

1.力的作用效果;

2.力的概念;

3.重力、重心;

4.四种基本相互作用。

(六)作业

重力与重心说课教案 篇11

教材分析（地位和作用）

《普通高中物理课程标准》共同必修物理1第四章第1节的内容，涉及到力的描述、重力及其测量、重心与稳定。重力作用于一切物体，并贯穿于物体整个运动过程，对重力的学习有助于研究物体运动，所以本节内容是本章的重要内容，也是力学的重点内容，是物理的一个重要的组成部分，涉及到动力学部分。本节内容是力学中重要的基础知识，是在初中的“来自地球的力”的基础上的进一步深化和扩展，是对力学习的基础上对常见的力--重力的进一步学习，有助于对力的认识和掌握，也为后面的力的合成与分解，以及力与运动的学习打下坚实的基础。教学目标

一、知识与技能

1．学会用力的三要素来表达一个力

2． 知道重力是如何产生的，知道重力的大小、方向和作用点。知道在不同纬度的g的取值是不一样的二、过程与方法

1．通过观察和实验，感知重力的存在，培养观察思考、分析问题的能力． 2．通过悬挂法来测重心，利用数学模型解决物理问题的能力，让学生理解重力的方向

3．通过了解重垂线及重心的应用，培养应用物理知识解释简单生活现象的能力． 4.通过实验探究和实验对比的方法来研究解决稳定与重心的高低、支面面积的大小的关系。

三、情感态度和价值观

1．通过锥体爬坡实验引起学生学习物理知识的兴趣，通过学习质心，让学生了解实际生活中的物理知识的应用。

2．通过稳定的对比实验，培养学生观察分析能力和积极思考的学习习惯，增强学习物理、学习科学知识的兴趣． 学生分析

学生在初中的“来自地球的力”已经学习了重力的一些基本的知识，学习了重力的大小、方向、作用点，还运用探究的教学方法学习了重力的大小，知道了g=9.8N/Kg。不过都是一些比浅的，知识感较肤性的认识，在一定意义上

3．知道重心的概念．与物体稳定相关的两个因素。说，很难理解质心这样的概念，所以要引导学生思想观念上的转变。在这里学生将学习不同的知识点，质点、重心与稳定，特别是质点高一的学生比较难接受。

对于生活中重力的例子比较熟悉，学习时比较容易激发学生的兴趣，而且对于高一的学生对小实验比较感兴趣，老师可以通过和学生一起做实验，并通过提问的方式来激发学生的学习兴趣。教学重点

1、重力的概念及重力与质量的关系G＝mg，不同的纬度、高度的g取值是不一样的。

2、重心的测量及其在实践中的应用

3、物体稳定的有关因素 教学难点

1、重力的方向及应用．

2、物体稳定的有关因素 教学方法

实验法：通过观察分析明确重力的方向是竖直向下的，理解重心的概念． 探究法：通过学生的探究实验得出稳定和重心的高低、支面面积的大小的关系 教学过程

一、引入新课

通过演示实验——锥体爬坡，给学生一种与他们认为不一样的现象，提出问题（为什么锥体会从低往高处滚动呢？）让学生思考并引起学生的兴趣，向学生说，学完了今天的课就可以解决这个问题了，这样学生就带着问题进入课堂。不仅可以让学生认真听课，积极思考并回答老师提问的问题，这样有利于学生的听课效率。

二、新课教学

力的描述

（7—8分钟）

学生在初中已经学过了力、以及力的三个要素，在这里只是为学习新的内容——而准备的知识基础的，由于我们对力的学习都从三个要素来学习的，所以，对重力的学习也要从三个要素开始，而力的学习已经是初中，经过了暑假，学生会生疏了，在这里也可以看成是复习的形式进行，这样不仅可以让学生复习以前的知识，也为后面的重力的学习打下基础。对与一个力的描述，要有大小、方向、作用点。

重力及其测量

（13—14分钟）

由于在初中的时候，学生已经学过了重力的测量，同时也知道了G和m之间的关系，所以在这里运用讲授法给学生讲清楚重力和物重两个概念，并让学生清楚的理解两者的关系（正比，比值为g），同是也让学生测量重力是用什么仪器，其工作原理是什么。在这里有一点与初中不一样的是初中时没讲到g的取值在不同的地理位置是不一样的，而且，在不同的高度，其值也是不一样的。对于方向，初中的时候已经学习过了，在这里还是要学生清楚的理解竖直向下，这是一个比较难理解的问题，在这里运用讲授法来分析，同时也可以借助于实验演示，也可以通过重力在实际生活重的应用来讲解，这样可以让学生更好的接受与理解。

重心与稳定

（18—20分钟）

由于重力与稳定比较抽象，因此将此定为我讲课的重点，由于用交点来测重心所在直线很容易让学生误解，而且中心是应用很广泛的针对，因此我才用实验法。

重心是重力的作用点，在初中学生已经有学了，但是，对于质点还是没有接触过的，是质量抽象成集中在一个小点上的，这对于学生来说不是那么好接受的，所以，在这里要跟学生很好的讲解，因为这关系到后面的力的合成与分解，以及动力学的问题，因此，重心的学习成了重点。在这里不仅要教给学生什么是重心，还要教他们怎么测量重心，可以用手来支着物体来判断物体重心所通过的直线，要记得在讲解时要注意引导学生，因为用手来支物体，很容易被学生误认为重心就在手与物体的接触点上，所以，教学过程中一定要讲解清楚，因为书上也有类似的图。一般情况下我们都是用悬挂法来测量物体的重心的。同时也给学生讲解在日常生活中重心的应用，使学生清楚原理。通过上面的学习，使学生可以自己解决在上课时的引入，这时，可以让学生领悟重心的奥妙，使得学生的积极性再次被激发。

另外一难点是学生没有接触过的稳定问题，采用探究法来教学。通过自制的教具来进行探究，在这里为了更形象的使学生更好的接受。

三、小结（2-3分钟）

1、力的描述是通过三要素：大小、方向、作用点

2、地面附近的物体，由于受到地球的吸引而受到的力叫重力，重力的施力物体是地球．

3、重力是一种常见的力，重力的大小跟物体的质量成正比，用G=mg来计算大小，g＝9．8 N／kg重力的方向是竖直向下的，重力的作用点叫重心．

4、对于物体，在不同纬度的g的取值是不一样的。

5、物体的稳定与物体的重心高度、物体的支面面积有关，重心越低越稳定，支面面积越大越稳定。

四、板书设计

定义：地面附近的物体由于地球的吸引力而受到力叫重力

三要素： 大小：物体所受的重力跟它的质量成正比.G=mg=9.8N/kg（g不同纬度的取值不同）

方向：竖直向下

作用点：物体的重心，（用悬挂法测量）重心和稳定：重心的高低、支面面积的大小

越低越稳定，支面面积越大越稳定

五、教学效果预估

高中物理向心加速度教案 篇12

《向心力与向心加速度》是司南版高中物理必修2第五章的内容。标准要求“知道向心加速度，能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力与向心加速度的关系”。该标准要求学生认识什么是向心力，知道向心力与向心加速度的关系，在此基础上，能分析一些做匀速圆周运动的物体所受的向心力。本节知识是本章的重点，也是本章承上启下的重要内容。学好这部分知识，可以为学习本章后面应用部分打下基础，也为将来进一步探究万有引力定律和有关圆周运动相关知识作好必要的知识和能力准备。

内容与地位

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”的内容标准中，涉及本节的内容有条目2：“会描述匀速圆周运动，知道向心加速度;”条目3：“能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。”该条目的要点是在理解向心加速度、向心力概念的基础上，弄清向心力和向心加速度的关系，能分析一些做匀速圆周运动的物体所受的向心力。

本节内容是继平抛运动后，又一个变速运动的典型实例，是学生普遍感到难学，但又非常重要的部分。在学习该内容前，学生对变速运动概念已有较为全面的理解，知道什么是变速运动，懂得变速运动的物体有加速度以及力是产生加速度的原因。同时已有应用控制变量法进行实验探究的经历。教学中可以尝试应用提出一些问题——设计实验——进行实验——分析实验——得出结论的科学探究教与学的方式，激发学习兴趣，培养学生发现问题，提出问题，分析问题和解决问题的能力，学习科学的思维方法，提升自主学习的能力。

学情分析

学生已经学习了抛体运动，对变速运动、曲线运动有一定了解。但对向心力与向心加速度的概念，学生还是普遍感到比较难学，而且受错误前概念的影响，难以建立正确的新概念。因此，可以利用高中学生学习的自主性、抽象思维能力都比较强的特点，设置适当的问题情境激发学生的思考、讨论，学生需应用已有知识，积极思维，通过对问题的主动探究、获得概念、得出规律，以达到对知识深入理解和提高能力的目的。

教学设计理念

向心力与向心加速度对学生来说虽然是新的概念，且概念本身较难，但学生已具备必要的知识基础，如：知道变速运动的物体有加速度，以及力是产生加速度的原因，也会进行受力分析，并且多次经历了应用控制变量法进行实验探究。因此，教师可以依据思维的逻辑，通过不同类型的实验，设置循序渐进的问题情境，组织学生对一个个问题进行充分的分析、讨论后获得新的知识，即根据问题教学的有关理论展开教学，使整个教学过程成为提出问题、讨论问题、解决问题的过程。从而培养学生自主学习能力、实验能力和交流、讨论的习惯。

一、教学目标

[知识与技能]

1、知道向心力和向心加速度，通过实验探究向心力的大小与质量、角速度、半径的定量关系。

2、理解向心加速度和向心力公式的含义。

3、能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度，通过实例认识向心力的作用及来源。

[过程与方法]

学会有关圆周运动的分析方法，培养理论联系实际的能力。

能从日常生活中发现与物理学有关的问题，并能从物理学的角度比较明确地表述发现问题。

尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用圆周运动的规律解决一些与生产和生活相关的实际问题。

通过实验，让学生体会从特殊到一般、具体到抽象、层层递进的科学思维方法，培养学生分析、推理和归纳能力。

[情感态度与价值观]

领略圆周运动的神奇和谐，发展对科学的好奇心与学习物理知识的求知欲。

乐于探究日常生活中的圆周运动所隐藏的物理规律，有将物理知识应用于生产和生活的意识。

在学习的过程中体验解决问题成功的喜悦，养成善于交流合作的良好的习惯，懂得应用控制变量法解决问题。

二、教学重难点

重点：了解向心力的来源，建立向心力的概念。

难点：理解向心力的概念和探究向心力大小的实验设计。

三、教学方法

问题讨论法和实验探究的方法 讲授法 归纳法

[ 教学用具]：

投影仪、多媒体、CAI课件、向心力演示器、钢球、铝球、细绳、印泥、白纸

四、媒体和教具

多媒体课件、威士忌酒杯、乒乓球、自制环形挡板实验仪、自制水平转盘实验仪、自制向心力笔、向心力演示器。

五、教学过程

新课引入

设置情景

做“水流星”实验，并设下疑问：为什么盛水的杯子以一定的速度做圆周运动，水不从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，杯口已经朝下，水也不会从杯里洒出来?

复习提问

⑴物体分别做直线运动、曲线运动时，所受的合外力F合与速度ν0存在什么关系?

当物体所受合外力为零时，将保持静止或者做匀速直线运动;当物体所受合外力方向与运动方向位于同一条直线上时，物体做变速直线运动;当物体所受的合外力方向与运动方向不在同一条直线上时，物体将做曲线运动。

前面我们学习了匀速圆周运动，匀速圆周运动的速度有什么特点呢?

生：速度大小不变，方向不断变化，也就是说匀速圆周运动是变速曲线运动，它的速度方向不断发生改变。速度方向变了，就存在一个速度改变量，有速度改变量，就有一个加速度。由牛顿第二定律，有加速度就有力。那么做圆周运动的物体受力有何特点?加速度有如何呢?这节课我们先学习这些问题。

二、向心力及其方向

演示实验：在光滑的水平桌面上，用一根细绳，一端系一小球，另一端固定在一枚图钉上。将图钉钉在光滑水平桌面上。

用手指沿小球与图钉连线的垂直方向轻轻弹击小球，当绳子未伸直前，小球先做匀速直线运动。

用手指弹击小球，方向同上，加大弹击力量，使小球运动时细绳伸直。细绳伸直后，小球做匀速圆周运动。

问题讨论：1、绳绷紧前，小球为什么做匀速直线运动?

2绳绷紧后，小球什么做匀速圆周运动?小球此时受到哪些力的作用，合外力是哪个力?这个力的方向有什么特点?这个力起什么作用?

分析：小球在桌面上做圆周运动时，受到三个外力的作用，即重力G、桌面支持力N和绳子的拉力F，合力就是绳子的拉力F。绳子的拉力的方向呢?

很好。小球受到的拉力方向虽然时刻在改变，但它始终沿着绳子的方向，沿着半径指向圆心。拉力是球拉绳子使绳子发生形变产生的，说明做圆周运动的小球有远离圆心的运动趋势。

显然，正是这个拉力使小球做圆周运动。

结论：做匀速圆周运动的小球，受到的绳的拉力就是它的合力，这个拉力方向始终指向圆心，方向不断变化，不改变速度的大小，只改变速度的方向。

【该问题情境中包含当前要学习的知识，激发学生解决问题，探究新知的动机。同时教学游戏有效激发学生的学习兴趣和探究欲望，也为下面的教学提供实例。引入起到了吸引学生学习的目的，又呼应之后教学，为向心力概念建立和向心力来源创设情境。】

那是不是只有弹力能使物体做圆周运动呢?我们再来看一个实验。这是一个蒙有毛巾的转盘，毛巾上放一个木块，现在我让木块随着转盘近似做匀速圆周运动。请大家对木块受力分析。木块受到哪些力呢?

很好，木块受到重力、支持力和摩擦力。那这个摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力呢?

对了，是静摩擦力。其中重力和支持力是一对平衡力，作用效果相互抵消。那静摩擦力方向呢?

对了，静摩擦力的方向沿着半径指向圆心。我们学过静摩擦力的方向与运动趋势相反，又从上面的实验得到启发，做圆周运动的物体有远离圆心的运动趋势，所以静摩擦力的方向与这个运动趋势相反，总是沿着半径指向圆心。正是这个静摩擦力使木块做圆周运动。

或： 那是不是只有弹力能使物体做圆周运动呢?我们再来看一个例子，如图4-15。木块随着转盘近似做匀速圆周运动，我们以人为研究对象，请大家对人进行受力分析。人受到哪些力呢?

很好，木块受到重力、支持力和摩擦力。那这个摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力呢?

对了，是静摩擦力。其中重力和支持力是一对平衡力，作用效果相互抵消。那静摩擦力方向呢?

对了，静摩擦力的方向沿着半径指向圆心。我们学过静摩擦力的方向与运动趋势相反，又从上面的实验得到启发，做圆周运动的物体有远离圆心的运动趋势，所以静摩擦力的方向与这个运动趋势相反，总是沿着半径指向圆心。正是这个静摩擦力使木块做圆周运动。

我们再来看图4-16，链球运动员用力轮着链球做圆周运动，金属链与水平面并不平行，对链球进行受力分析，它受到哪些力呢?

链球受到重力，金属链对它的弹力，我们可以画出它的受力示意图。那是什么力使链球做圆周运动呢?

很好，是重力与拉力的合力，还有没别的说法?我们将拉力和重力沿水平方向和竖直方向进行分解，怎么样?哎，对了，也可以说是拉力的水平分力，方向总是沿半径指向圆心，正是这个力使乒乓球做圆周运动。

现在同学们讨论一下，前面三个例子中小球、人、链球，他们有什么共同点呢?

1.都做圆周运动。

2.都受到指向圆心的力的作用。

很好，他们都做圆周运动，都受到一个始终指向圆心的力的作用。我们把这样的力就叫做向心力。做圆周运动的物体要受到一个始终指向圆心的等效力的作用，这个力叫向心力。

板书：1、定义：做圆周运动的物体要受到一个始终指向圆心的等效力

定义中提到了向心力的方向，大家能把它找出来吗?

对了，向心力的方向始终指向圆心

板书：2、方向：始终指向圆心

那向心力是由什么力提供的呢?

第一个例子中是弹力，第二个例子中是静摩擦力，第三个例子中是重力和支持力的合力或者说是支持力的水平分力。还有，我们以后学习的其他性质的力，比如万有引力、电场力、磁场力也能使物体做圆周运动。可见，向心力是可以由这么多不同性质的力提供的，我们不能说向心力就是弹力，就是静摩擦力，它是按效果来命名的，所以向心力是一种等效力。

那么向心力有什么作用效果呢?

向心力的方向始终沿着半径指向圆心，速度方向沿切线方向，可见，向心力的方向与速度方向始终垂直，所以向心力只改变速度方向，不改变速度大小。向心力不做功。

板书：3、作用效果：只改变速度方向，不改变速度大小，不做功

同学们要注意了，做圆周运动的物体要受到向心力，而不是产生向心力。向心力是按效果来命名的，不是一种新的特殊性质的力。

举个例子：刚才做圆周运动的木块受到重力、支持力、静摩擦力和一个向心力，这种说法对吗?很好，不对，因为向心力不是一种新的特殊性质的力，就是静摩擦力提供向心力了。

前面我们学习过了，做圆周运动的物体的线速度的方向沿着切线方向，而向心力总是指向圆心，总是与运动方向垂直，所以向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。如果物体做匀速圆周运动，向心力就是物体受到的合外力;如果物体做非匀速圆周运动(线速度大小时刻改变)，向心力并非是物体受到的合外力，我们以后会继续学到这种情况。

讨论与交流：假设你坐在一辆车上周围没有其他乘客，也不靠在车厢上，当车子转弯时，你的向心里是从哪里来的?

上述三个典型实例，符合学生的学习心理特点，既能启发学生思维，又能培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。通过分析三个问题情境，学生很直观地总结出向心力的定义及方向，教师再以此总结归纳结出知识框架。但要学生注意：做圆周运动的物体要受到向心力，不是会产生向心力。速度总是沿着切线方向，而向心力是指向圆心，它们总是垂直，即向心力只改变速度的方向而不改变速度的大小。向心力是按力的作用效果命名的，它可能是由弹力、静摩擦力、重力和支持力的合力，甚至是某个力的分力来提供，不要把向心力当作一个特殊性质的力。

过程分析突出了学生的主体地位，切实发挥了学生在课堂教学中应有的作用。学生不是被动的接受知识，而是参与知识的获得过程，体现了“自主学习”的新课程教学理念。

三、科学探究：向心力的大小

(1)提出问题：向心力的大小可能与哪些因素有关?

(2)科学猜想

引出学生探究实验：请每位学生用手牵着一个带绳的小球，使小球在水平方向旋转，体验手的拉力对小球运动的影响。

说明：实验过程中注意引导学生体验绳的长短、球的大小、转速的快慢对手拉力的大小的影响。

做圆周运动，学生感受向心力的大小。先体验得出定性的认识，即得出向心力的大小可能质量、半径、角速度、线速度、周期、转速等因素有关。