教 学 设 计课 题： 第五章 第四节 来自地球的力教 材：沪科版八年级物理教 师： 学 校： 课 题义务教育课程标准实验教科书物理8年级（上海科学技术出版社）第五章 熟悉而陌生的力 第四节 来自地球的力学 科物理授课班级初一学生授课时数2课时设 计 者所在学校课时说明本节课完成第1课时：重力的产生、方向及大小。第2课时：重力与质量计算公式的应用练习、重心及稳度教学。课程标准1、通过常见事例或实验，了解重力。2、知道重力的产生、方向、重心的概念以及重垂线的广泛应用。3、通过实验探究知道重力的大小及其影响因素，知道g值大小和它所表示的物理意义。本节（课）教学内容分析本部分教学是引导学生跨入力学世界的大门，直接为第六章作好知识铺垫，也是学习第七章浮力、第八章机械功的基础。本章章名叫“熟悉而陌生的力”，其中“熟悉”是指学生在学习本章节之前已经有大量关于重力的“前概念”和常识，生活中也有大量与重力相关的词语，学生似乎对重力是很“熟悉”的。“陌生”则说明重力是一个基本的物理概念，它有特定的科学内涵，有丰富的物理内容，这方面对学生而言又是“陌生”的。本节课是典型的概念建立课，教材突出了学生的实验探究活动，在学生亲历实验探究的基础上理解重力以及重力与质量的关系，进而明确重力大小的计算公式。本节（课）教学目标三维目标知识与技能1、知道重力的产生、大小和方向。2、了解重垂线在生活中的广泛应用。过程与方法1、通过观察和实验，感知重力的存在，提高观察思考、分析问题的能力。2、通过探究了解重力和质量的关系，提高实验探究能力，加深对比值法、图像法的认识。情感态度与价值观1、通过课堂上的观察分析活动，养成有目的观察思考的习惯。2、通过了解重垂线在生活实际中的应用，感受物理的有用性。学习者特征分析知识水平初一学生在学习本章节之前已经有大量关于重力的“前概念”和常识，但重力是一个基本的物理概念，它有特定的科学内涵，有丰富的物理内容，感性认识的肤浅、理性认识的不足和错误的“前概念”会对学生深入学习重力带来较大的理解困难。且初一学生之前没有真正的进行过物理学科的学习，缺乏基本的科学素养、科学方法，也对学生的学习造成一定的障碍。能力水平初一学生没有真正进行过物理学科的学习，对科学探究的基本过程、基本方法和基本能力都十分欠缺，学生具有一定的独立思考的能力，对自然界有一定的好奇心，在了解和认识知识过程中会产生满足感和兴奋感，在实际的教学过程中要充分关注和处理好这些不足和优点，有效引导初一学生较好的进行物理学科的初步学习。知识点学习目标描述知识点编号学习目标层次具 体 描 述 语 句1了解通过生活事例（视频）知道重力的基本概念2了解通过实物演示知道重力的方向3应用能够在具体事例中应用所学的的知识重垂线，学会解决问题4理解通过生活事例知道重力的大小，并通过探究理解重力与质量的关系教学重点和难点项 目内 容解 决 措 施教学重点重力的概念及重力与质量的关系采用启发式教学，加深学生对基本概念的理解，提高学生基本能力教学难点重力的方向及重力大小与质量的计算公式采取实验演示的方式启发学生得到重力的方向，通过对实验数据的分析得到计算公式。 教学基本环境和学生课前准备多媒体教室演示器材：斜面、重垂线、装有液体的薄容器、模拟房屋、演示用弹簧测力计，铁架台2个、小木块、铁球、馒头、0.10kg绿豆、玉米片、橡皮泥各一包，0.35kg绿豆一包。学生分组器材：弹簧测力计1个、生活中常见各种已知质量的物品。教学媒体（资源）选择知识点编号学习目标媒体类型媒体内容要点教学作用使用方式所 得 结 论占用时间媒体来源1了解师生互动力的概念及特点A、CG力使物体间的相互作用以及力有大小和方向自制2应用实物弹簧测力计DG认识弹簧测力计，学会使用弹簧测力计测量工具3了解实物常见物体质量A、CG知道质量的概念生活4了解视频重力的概念A、CG知道重力的概念视频5了解实物重力的方向A、GB、F知道重力方向竖直向下自制6应用实物、图片重垂线应用G、HA、D知道重垂线的广泛应用自制7理解实物探究重力与质量关系A、B、FD、B、I知道重力与质量的关系自制媒体在教学中的作用分为：A.提供事实，建立经验；B.创设情境，引发动机；C.举例验证，建立概念；D.提供示范，正确操作；E.呈现过程，形成表象；F.演绎原理，启发思维；G.设难置疑，引起思辨；H.展示事例，开阔视野；I.欣赏审美，陶冶情操；J.归纳总结，复习巩固；K.自定义。媒体的使用方式包括：A.设疑播放讲解；B.设疑播放讨论；C.讲解播放概括；D.讲解播放举例；E.播放提问讲解；F.播放讨论总结；G.边播放、边讲解；H.边播放、边议论；I.学习者自己操作媒体进行学习；J.自定义。板书设计5.4 来自地球的力1. 重力：由于地球对物体的吸引而产生的力2. 重力的方向：竖直向下3. 重力的大小：物重G 单位：Ng=9.8N/kg同一地点，G和m成正比。副板书：质量m：物体含有物质的多少单位：kg、g、t 1kg=1000g重力大小和什么有关？课堂教学过程结构设计教学环节教师的活动学生的活动教学媒体资源运用设计意图依据初一学生课前知识补充5分钟一力的概念及其三要素老师忽然拉一位同学，问：这位同学从座位到了前面，老师用力了吗？这个力向什么方向？这个力有大小吗？这位同学由静止变成了运动，这是力作用的效果。力既有大小也有方向。让学生初步认识力，知道力有大小方向，知道力可以改变物体的运动状态。二弹簧测力计的使用弹簧测力计可以测量力的大小。我们先来认识弹簧测力计。看弹簧测力计，力的单位牛顿N。测量范围：0-5N，一小格表示：0.1N。手提着拉环，看看指针是否指零？另一只手向下拉拉钩，感受一下力的大小。提供弹簧测力计认识弹簧测力计，为重力大小的测量打好基础三质量的概念同学们看这是两包饼干，包装上分别写着净含量120g，130g。这指的是物体的质量，用小写字母m表示。（副板书：质量m）它表示了物体含有物质的多少。物体含的物质越多，质量就越大。质量的单位有kg、g，还有质量比较大的比如货车，我们还会用到吨（t）这个单位。1kg=1000g（板书）一般卖的商品的外包装也是有质量的，比如这包山楂片净含量是120g，老师事先测了它的总质量有130g，标在小标签上。实物展台了解质量的概念，避免与后面要学习的重力相混淆。为研究重力大小与什么有关做铺垫。新课教学之认识重力4分钟1实例展示，设置疑问蹦极是一项非常具有挑战性的运动，同学们先来看看这个人蹦极的过程。蹦极的时候，人刚刚离开跳台后会怎么样？这是为什么？老师觉得很好奇在家里也做了两个小实验，同学们注意观察它们的运动有什么共同点？（鸡蛋下落，水向下流）它们为什么都向下落呢？观看视频生：往下掉生：地心引力生：都有物体下落生：地心引力视频从一些物体运动的共性认识到重力的存在。2分析讲解：重力的定义同学们说的地心引力就是我们今天要学习的来自地球的力，我们把它叫做重力。由于地球对物体的吸引而产生的力叫做重力。重力产生的原因是地球对物体的吸引。重力的施力物体是地球。板书：5.4来自地球的力1.重力：由于地球对物体的吸引而产生的力3乘胜追击同学们，你们的周围哪些物体受到了重力？ 很好，地球表面的所有物体都受到了重力。我们的生活中很多现象都说明了物体受到了重力。思考回答问题新课教学之重力的方向9分钟新课教学之重力的方向9分钟1展示实物，设置疑问这根线下面悬挂了一个物体，这个物体受到了重力。如果老师将物体拉开松手，物体发生摆动，最后会停在什么位置？静止的绳子总是沿这个方向，物体受到的重力的方向一定就沿着这根线向下。你们认为重力是怎么向下的呢？那我们就来观察一下是不是这样。把这块木板当作地面，地面有可能水平，也有可能是倾斜的，现在这根线还和地面垂直吗？看来说重力垂直于地面向下并不准确。那么重力是什么方向呢？生：和刚才一样，原来的位置。生：垂直于地面向下观察思考生：不垂直产生疑惑并思考生：水平演示实验从重垂线的方向研究重力的方向，指出不能说重力垂直于地面向下。2分析讲解液体在静止的时候表面是水平的，我们借助它来研究一下重力的方向。这是一个很薄的容器，前面是透明的玻璃板，老师往里面倒了一些液体。同学们可以看到里面液体的表面是水平的，将容器放到斜坡上，我们看到里面的液体静止的时候表面仍然是水平的。为了便于同学们观察，老师在这块透明塑料板上画了相互垂直的两条线。（将重垂线挂到水槽前）这也是一根悬挂重物的线。请注意观察，重力是什么方向？我们把垂直于水平面称为竖直。那么重力的方向就是竖直向下喽？观察思考生：和水平面垂直生：是。不一定。实物投影：演示重力的方向ppt展示：实验的对应图片通过演示实验让学生看到重垂线与水平面的关系，真正理解竖直的含义。3乘胜追击我们再多做几组实验看看。改变木板的倾斜程度，我们再来观察。绳子还是竖直的吗？再变，还是竖直。不管地面怎么变，重力一定竖直向下。所以我们可以下结论了，重力的方向竖直向下。观察实验得到重力的方向竖直向下板书：2.重力的方向：竖直向下传达科学的理念，多次实验，结论更具有普遍性。4生活中的物理重垂线的应用现在要建造两间房屋，一间在水平地面上建造，另一间在斜坡上建造。怎么造呢？请同学们在纸上画出来。（实物投影一位同学的画）你为什么这么建呢？为什么不让房子和地面垂直呢？ 演示1：垂直于斜面的房子倒掉。演示2：竖直的房子不倒。问：现在房子是竖直的吗？你们怎么知道的？如果你们是建筑工人，在建造房屋的时候怎么保证墙壁竖直呢？人们把悬挂重物的线叫做重垂线。建筑工人就是利用重垂线保证墙壁竖直的。同样我们家里要把画挂正，也可以利用重垂线。重垂线是竖直的，同学们能不能利用重垂线检验桌子是不是水平呢？这个问题留给同学们课后思考。介绍自己的建法及原因。墙壁和旁边的线平行ppt图片实物投影实验演示垂直于斜面的房子倒掉，竖直的房子不倒ppt图片：重垂线的应用通过对建房子这个实际问题的思考，理解因为需要而利用重垂线，而不是为了用而用。5拓展升华同学们看ppt。这是地球，各地的苹果熟了在重力的作用下都应该竖直向下落。不是这样，应该怎样呢？那我们说的竖直向下是指向哪里？基本正确，到了高中我们会学习竖直向下是大致指向地心的方向。错了，应该落向地球指向地心ppt：1苹果向图片下方落2.苹果落向地球发现错误，意识到重力竖直向下，大致指向地心。新课教学之重力的大小25分钟新课教学之重力的大小25分钟新课教学之重力的大小25分钟1重力的大小我们知道了重力的方向竖直向下，那么这个竖直向下的重力有多大呢？在我们这本教材里面，重力的大小简称为物重，用字母G表示，重力是一种力，它的单位是什么？牛顿。我们可以用弹簧测力计来测量重力的大小。测物体的重力时，请同学们用手指勾住拉环，保证弹簧测力计竖直。当弹簧测力计和物体都保持静止时，弹簧测力计的示数等于物体重力的大小。学习使用弹簧测力计测量重力的大小的方法。板书：3.重力的大小：物重G，单位：牛顿Nppt图片：重力大小的测量学习重力大小的测量方法，为探究实验做准备。2探究：重力的大小与哪些因素有关【提出问题】通过对一个长方体的木块和一个铁球（小木块，大铁球，体积、形状、材料、质量都不同）的重力的测量，发现这两个物体的重力有大有小，互不相同。进而提出问题：是什么造成它们的重力大小不同的呢？请同学们思考一下。 读出木块和铁球重力的大小，相互比较。副板书：物体的重力大小和什么有关？【猜想与假设】将学生的猜想写到副板书处。学生猜想。猜想：体积、材料、质量、地点【制定计划与设计实验】重力的大小是不是和这几个因素都有关呢？我们用实验来证明。（根据学生猜想选择一个因素示范如何探究，并同时示范填写实验报告，见附录1）如果我们要研究重力大小和体积是否有关，其他的因素都要怎么样？非常好，在物理里面，这个实验方法叫做控制变量法。现在老师这里有几样物品，有0.08kg的馒头、0.10kg的绿豆、玉米片，橡皮泥各一包和0.35kg的绿豆一包。同学们觉得可以从中选择什么物品来进行研究？ 在实验中我们可以改变馒头的体积，分别测出重力的大小。请一位同学上来配合老师完成实验。其他同学观察实验的过程，读出重力的大小。（老师填写实验报告，指导学生分别测出大、中、小馒头的重力大小。）我们来分析测量的结果。体积变化了，而重力的大小没有变。所以结论是什么呢？质量（和材料）相同时，重力的大小与体积无关。那么重力的大小和材料是否有关呢？我们同样可以用实验来证明。应该选择什么条件的物品？质量相同时，重力的大小和体积无关，我们就不需要控制体积相同了。再请一位同学上来测量重力的大小。其他同学帮助老师完成实验报告，并且读出重力的大小。经过探究，我们得到了在质量相同时，重力的大小和体积、材料都无关。我们现在来探究重力的大小和质量是否有关。请同学们前后4个人一组讨论一下实验方案并进行实验。注意三点：实验方案确定后开始实验；实验中注意及时记录数据；测量后分析数据得到结论。各小组将实验报告填写完整。实验时间5分钟，开始实验！其他因素都要相同馒头馒头的体积可以变，而其他因素都不变。读出重力的大小学习结论的表达质量相同帮助老师填写实验报告，并读出重力的大小。学生4人一组，讨论实验方案并进行实验。各种物品，及弹簧测力计、铁架台副板书：将材料、体积都擦掉跟着老师的示范，学习探究的基本过程和方法。为自主探究重力大小和质量的关系做准备。【进行实验与收集证据】学生实验，填写表格（5分钟）实验时巡视，请小组将数据填写到excel表格中。如果有异常数据，选取一两组填写到excel表格（见附录2）中。好，请同学们把弹簧测力计和物品都放到篮子里。进行实验探究Excel表格【分析与论证】请一个小组派代表上来汇报一下实验的过程及结论。（注重汇报，从收集到的证据得到结论）2分钟其他小组得到的结论也是这样吗？老师将同学们的数据汇总在一起。计算出物重和质量的比值，这个比值的单位是N/kg。请同学们观察，比值都（基本都）是10N/kg。（如果测量出来的数据都有问题）这个比值不是10N/kg。可能是什么原因呢？（看时间讲，需要2分钟）物理学里还有一种处理数据的方法，叫做图像法。我们建立G-m坐标系，将这些数据进行描点，这些点大致分布在一条直线上，做出趋势线，这是一条过原点的倾斜直线。这个公式里面y表示G，x表示m，y除以x这个数值也是接近10N/kg的。而刚才比值偏差比较大的这组数据和其他数据相比就偏离了这条直线。得到：物重和质量有关，发现物重和质量的比值是10。生：可能读数错，可能没调零，可能没有竖直测，可能是弹簧测力计不准。使用Excel处理数据【评估】请测出这组数据的同学带着物体和弹簧测力计到前面来。再测一次。分析原因。如果用更精密的仪器来测，这个比值大约是9.8N/kg。再次测量，找出原因。实物投影建立科学的态度，正确对待测得的实验数据。经过实验，我们找到了物重和质量的关系，它们的比值是一定的，大约是9.8N/kg。这个比值用小写字母g表示。G和m的比值恒定，在数学里面就叫做G和m成正比。（而且G-m的图像是一条过原点的倾斜直线。）g表示1kg的物体受到的重力大小是9.8N。实际上在地球不同纬度地区或者不同的高度，g值有所差别，但是相差不大。所以物重除了和物体的质量有关，还和地理位置有关。我们要在这个结论前面加一个条件，在同一地点，G和m成正比。在精确度要求不高时，可以粗略的认为g=10N/kg。得到重力大小和质量的关系，理解公式及g的含义。板书：G/m=g g=9.8N/kgppt强调最后结论。板书：同一地点，G和m成正比。课堂小结2分钟我们今天这节课的内容就学习到这里。请同学们回顾一下今天这节课学到了什么。回顾知识及探究的过程课外延伸：重心及稳度（机动处理2-3分钟）最后，请一位同学上来帮助老师完成一个实验。这是一块木板，一边切成了斜的，中间挖了一个孔，（斜边试着立在桌子上倒了）。这是一瓶雪碧，把雪碧放进孔里。你们有没有办法只让木板和桌面接触，把它立在桌子上呢？你来试试看。看！木板立起来了。这是为什么呢？留给同学们课后思考，可以在课本里找找答案。观察实验实验器材：木板，雪碧将课堂延伸到课外，为学生接着学习重心及稳度做铺垫。课后作业1.利用重垂线制作一个水平仪，检验桌面是否水平。2.以假如没有重力为题，发挥你的想象力，写一篇200字以上的小论文。ppt展示板书ppt课堂小结，拓展实验，课后作业教学流程图实物实验测量物重，提出探究问题图片实验认识重力的方 向视频感知重力,认识重力的产生进行数据分析引导点 评巡视引 导示范实 验探究总结实验结论分析实验数据汇报交 流学习比值法和图像法处理数据小组合作设计并进行实验观察实验，体会探究的全过 程 开始结束总结本节课的收获观察实验思考并作出猜想观察思考，感知和认识重力观察实验认识重力的方 向分组进行探究实验重要环节媒体应用学生活动教师活动开始结束附录1小组实验报告实验目的：探究重力大小和 是否有关实验步骤：1、 选择物品。所选物品的条件是： 。2、 测量不同 物品的重力大小，并记录数据。物重G (N)3、 比较分析数据。4、 结论： 。5、 评估。附录2 实验记录表实验次数质量m(kg)物重G（N）物重/质量G/m（N/kg）12345678910111215