《重力》教案

此篇文章《重力》教案（精选6篇），由智远网整理，希望能够帮助得到大家。

《重力》教案 篇1

【要求】

1．知道力是物体间的相互作用；

2．认识重力的概念；了解弹性形变的概念；

3．知道胡克定律，并用其进行简单计算。

【知识再现】

一、力的三性

1．力的基本特性：

物质性（施力物体、受力物体）、相互性、矢量性（力的三要素、力的图示、力的示意图）

2．力的作用效果：使物体产生加速度或发生形变。

3．力的分类：

（1）按性质命名的力：重力、弹力、摩擦力、电场力等；

（2）按效果命名的力：拉力、压力、动力、阻力、向心力等。

二、重力

1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫重力。

2．大小：G=mg，在同一位置，G的大小与物体运动状态无关。

方向：竖直向下。

3．重心：物体各个部分受到重力的合力的作用点。重心可能在物体上也可能不在物体上。

①质量分布均匀的物体，重心位置只跟形状有关。

②质量分布不均匀的物体，重心位置跟物体形状有关，跟物体内质量的分布有关。

③用悬挂法测重心（只适合薄片状物体）。

4．重力与万有引力的关系：

重力是万有引力的一个分力。在地球两极，重力与万有引力大小相等、方向相同；在地球其它位置，重力与万有引力大小不相等、方向也不相同。

三、弹力

1．产生条件：相互接触有挤压（发生弹性形变）。

2．弹力方向：

（1）绳和弹簧的弹力方向：注意弹簧是被压缩还是被拉伸；

（2）接触面的弹力方向：点面接触、面面接触

（3）轻杆的弹力方向：

①一般情况，由物体的受力情况和运动情况决定；

②轻杆只在两端受二力平衡时，弹力沿杆的方向；

3．弹力大小的计算：

（1）弹簧弹力： F=kx

（2）微小形变产生的弹力：由物体的受力情况和运动情况决定。

知识点一力的基本性质

【应用1】关于力的作用,下列说法正确的是（ ）

A．没有施力物体的力是不存在的

B．只有直接接触的物体之间才有力的作用

C．人推物体时,人只是施力物而不是受力物

D．一个施力物同时也是受力物

导示: AD。谈到力必然涉及两个物体：受力物体和施力物体，一个施力物同时也是受力物。力有接触力（如弹力、摩擦力），也有非接触力（如电场力、磁场力等）。

知识点二重力的大小和重心

【应用2】关于物体所受的重力，以下说法中正确的是（ ）

A．物体只有在地面静止时才受到重力作用?

B．物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力?

C．物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力?

D．同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大

答案：D

【应用3】（启东中学20xx届高三月考卷）如图所示，半径为R的一个飞轮的圆心在O，但它的重心不在转轴O处（转轴通过圆心O），工人师傅在飞轮边缘上的a处挖下一小块质量为Δm的金属加固到正对面的轮边缘的b处，这时飞轮的重心位置正好在O处，现由于b处加固的Δm这块金属已脱落丢失,又使得飞轮的重心不在O处，工人师傅决定再在a处挖去一小块质量的金属，不用加固到b处，这样也能将飞轮的重心调到O处，问再挖去的一小块金属的质量为多少?

导示: b处加固的Δm没有丢失时，飞轮的重心在O，现设想在a、b两处都拿走了△m的质量，由于a、b两处相对圆心O对称，因而飞轮的重心仍在O处，由此可知，在b处丢失△m的质量后，只要在a处再挖去Δm的质量就可以了。

关于重力的大小应注意其决定因素是物体的质量和g值，与其他受力因素及运动因素无关。重力的测量应注意使物体处于平衡位置。重心的测定通常用悬挂法，利用对称性求解。

类型一弹力的有无及方向的确定

【例1】请在下图中画出图A、B中的杆和C、D、E、F中的球所受的弹力。

导示: 如图所示

（1）弹力有无的判定：A.“假设法”分析，即假设弹力存在，看假设的结果是否符合物体的运动状态；还可采用“撤离法”分析，即将与研究对象接触的物体一一撤去，看其运动状态是否符合物体的运动状态。

（2）弹力方向的判定：①根据弹力产生形变的方向判断：弹力方向与物体形变的方向相反，作用在迫使这个物体发生形变的那个物体上。②根据物体的运动情况，利用平衡条件或动力学规律确定。

类型二胡克定律及其应用

【例2】（山东临沂市08届高三上学期期中考试）如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力），在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象（如图乙）. 则下列判断正确的是（ ）（ BCD ）

A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比

C．该弹簧的劲度系数是200N/m

D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变

导示: BCD。由图象可看出F-X图线是一条过原点的直线，说明弹簧弹力与形变量成正比，其斜率K=200N/m表示弹簧的劲度系数；劲度系数表示弹簧的一个参数，与外力无关。

1．（南京市20xx 届 高 三 质 量 检 测）下列三个力学实验中体现出的共同的物理思想方法是（ ）

A．极限法 B．放大法

C．控制变量法 D．等效替代法

2．（山西省实验中学08届高三第二次月考试题）小车上固定一弯成α角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，当车在水平面上向右运动时，杆对小球的力（ ）

A．一定沿杆向上 B．可能水平向右

C．一定竖直向上 D．可能不沿杆

3．如图所示,两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N,下端挂钩的重力忽略不计,甲”正挂”,乙”倒挂”,在乙的下方挂上重0.2N的砝码,则甲、乙两弹簧秤的示数分别为（ ）

A．0.2N、0.3NB．03N、0.2N

C．0.3N、0.3ND．0.4N、0.3N

4．（20xx年北大附中）如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（ ）

A．大小为2N，方向平行于斜面向上

B．大小为1N，方向平行于斜面向上

C．大小为2N，方向垂直于斜面向上

D．大小为2N，方向竖直向上

5．图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态（ ）

A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态

B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态

C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态

D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态

答案：1．B 2．D 3．C 4．D 5．AD

《重力》教案 篇2

教学目标：

知识与技能

1．了解力是物体对物体的作用，力的作用是相互的，认识力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变．

2．知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图．

3．知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系．

4．知道物体重心的含义．

5．知道重力产生的原因及其定义．

6．了解四种基本相互作用．

过程与方法

1．知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的．

2．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．

3．能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的．

4．自己动手，找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力．

5．通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”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．通过实验，培养学生的团结协作精神．

3．通过本节课的学习，培养全面观察分析问题的能力．

教学重点、难点：

教学重点

1．力的概念、图示以及力的作用效果．

2．重力的概念及重心的理解．

教学难点

1．力的概念．

2．重心的概念和位置．

教学方法：

探究、讲授、讨论、练习

教学手段：

教具准备

多媒体课件，长方形木块，锯条，橡皮条，已知质量的钩码，重垂线，铅笔，刻度尺，质量均匀的金属板等．

课时安排：

新授课（2课时）

教学过程：

[新课导入]

[多媒体投影]

播放“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体(但没有推动)、火箭发射、压缩海绵”等录像资料．

学生观察讨论，引发学生的兴趣

师：通过以上的观看，大家可以总结出这几个物体的共同点吗?

生1：这几个物体都在运动．

生2：不对，有的在运动，有的静止，比如说人推物体时并没有推动物体．

生3：海绵的情况和那几个物体有所不同，那几个物体都是从运动到静止或者从静止到运动，形状都没有发生变化，但是海绵形状变化比较明显．

师：刚才这位同学观察得很仔细，除了海绵之外的其他物体形状好像没有发生变化，或者说它们的变化从图中观察不出来．是不是真的没有发生变化呢?其他几个物体从运动到静止或从静止到运动，而海绵的形状发生了变化，这些都是什么原因造成的呢?

生：是因为物体受到了力的作用．

[新课教学]

一、力和力的图示

[演示实验]

演示用手压锯条、拉橡皮条等等，提出问题．

师：类似这些你还能举出哪些生活实例?

生：类似这样的例子很多，比如小树在大风的作用下的弯曲，直尺在力的作用下的弯曲，绳子在力的作用下的扭转，弹簧对压缩它的物体的力的作用．

师：所有这些现象说明了什么?

生：要使物体形状发生变化，要对它施加力的作用．

师：物体形状或体积的变化称为形变，从刚才几个例子我们可以得到什么样的结论?

生：力是使物体产生形变的原因．

师：这是力的作用效果之一，除了这样一种作用效果之外，力还有什么样的作用效果呢?试举例说明．

生1：用力推箱子，可以发现箱子开始运动了，说明是力使物体从静止变为运动了．可见力可以使物体从静止变为运动．

生2：汽车停下来，首先要刹车，可见要使物体从运动变为静止，需要力的作用。

生3：飞行在空中的足球，当一个运动员用头顶一下，发现足球的运动方向发生了变化，可见运动方向的变化需要力的作用．

师：刚才几个同学举例非常好，物体速度的变化称为物体运动状态的变化，那么我们能不能把上述几位同学的话总结成一句话呢?

生：力是物体运动状态发生变化的原因．

师：结合上面的分析，再加上我们初中所学的知识，大家给力下一个定义．

生：力是物体间的相互作用，力是物体运动状态变化的原因，力是物体发生形变的原因．

师：当我们向东拉一个物体和向南拉一个物体时，同样大小的力产生的作用效果一样吗?

生：不一样．

师：所以力是既有大小又有方向的物理量，这样的物理量叫什么?以前我们所学的哪几个物理量和力具有相同的情况?

生：这样既有大小又有方向的物理量称为矢量，我们在以前的学习中位移、速度、加速度都是矢量．

师：物理量都有自己的单位，力的单位是什么呢?

生：力的单位是牛顿，简称牛，符号是N．

师：要想测量力的大小，我们可以用什么工具呢?

生：可以用测力计(弹簧秤)．

师：要具体描述作用在物体上的一个力，我们可以采用什么样的方法?

生：可以用力的图示的方法．

师：要想画力的图示，需要了解哪几个问题?

生：力的三要素：大小、方向和作用点．

师：下面我们就进行一下力的图示的练习．

(多媒体投影例题)

[参考例题]

如图3—1—1所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，用力的图示法表示拉力．

解析：画力的图示要严格按照以下步骤进行：

(1)选定标度．

(2)从作用点沿力的方向画一线段，线段长短按选定的标度和力的大小画．线段上加刻度，如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段；

(3)在线段终点上加箭头表示力的方向．为了简便也可以照图乙那样不画物体，而用质点来表示物体，画出力F的图示．

学生活动：做例题中物体受力的图示，教师巡回指导，帮助水平较差的学生，把做得好的同学的图示用实物投影投到大屏幕上，和学生自己做的进行比较，也可以让同位之间互换进行检查，找出对方的缺点，锻炼学生发现错误的能力．

师：(微笑)刚才同学们做得很好，看来大家初中的基础还是比较好的，由于高中对物体进行受力分析的时候很多，力的图示画起来比较麻烦，我们以后会经常画一种简化的力的图示——力的示意图．力的示意图是在力的图示的基础上，不对力的大小有具体的要求，只画力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力．我们在以后经常要用到这种方法，希望大家能够熟练掌握．

[课堂训练]

下列关于力的说法中正确的是…………………………………………( )

A. 射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用

B．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

C. 只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力

D．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

解析：子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个“推力”的施力物体；故不存在，所以A错．物体间力的作用总是相互的，甲推乙的同时乙也推甲，故说法B错．不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时，都会施力，马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错．由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故说法D正确．

(投影展示物体下落的几幅图象)

下落的物体可以有从树上下落的苹果、跳高运动员、飞机投下救援物资等等．

师：这样几个物体有一个共同的特点是什么?

生：它们都落向地球．

师：通过刚才的学习，我们知道力是改变物体运动状态的原因，那么物体的下落是由于什么力作用呢?

生：是受到重力的作用．

二、重力

师：重力产生的原因是什么?

生：是由于地球的吸引而使物体受到的力．

师：要研究一个力，首先要研究这个力的三要素，重力的三要素应该怎样进行研究呢?

生：重力的大小可以用弹簧秤进行测量．

师：同样一个物体受重力的大小在地球的不同地方是不同的，根据公式G＝mg中的g是我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关．当高度增加时，g的值减小；当纬度增加时，g的值增大．那么重力的方向是如何的呢?

生：重力的方向是竖直向下的．

师：重力的作用点称为重心，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中在一个点上，这个点叫做物体的重心．物体的重心是如何进行确定的呢?

生l：如果是规则形状的物体，物体的重心一定在物体的几何中心．

生2：不一定，当物体密度分布不均匀时，即使是规则形状的物体，重心也不一定在物体的几何中心．比如一个空杯子，逐渐地向里面注入水，它的重心应该不断地变化．所以应该说成规则形状并且质量分布均匀的物体重心是在几何中心．

师：(鼓励的微笑)刚才这位同学分析得非常好．物体的重心可以随物体质量分布变化而变化．现在这里有一个不规则形状的薄木板，大家设计一个实验方案来标出这块木板的重心所在．

(学生设计实验，对实验方案进行讨论)

[参考案例]

用悬挂法确定薄板的重心

这是一种老师们比较熟悉的方法．演示时可以增加重心在物体之外的情况．例如，如图3—1—2所示的薄板，在用悬挂法确定了物体的重心之后，在板上固定一条细线ab，再在其重心c处拴上细线提拉，可使薄板水平平衡．

生：可以用悬挂的方法来确定这块薄木板的重心位置．

师：实验的原理是什么呢?

生：根据物体的拉力和物体的重力平衡，拉力的方向一定是竖直向上，绳子的反向延长线一定通过重心的位置，我们可以改变薄木板的悬挂点，用两条直线的交点来确定薄木板的重心．

师：很好，根据自己的实验方案，大家分组进行实验，同时，也可以选择其他的物体想办法测出他们的重心，例如我们的直尺、三角板、物理课本、橡皮等等．

(学生进行分组实验，寻找薄物体的重心)

[课堂训练]

关于重力的说法，正确的是……………………………………( )

A. 重力就是地球对物体的吸引力

B．只有静止的物体才受到重力

C．同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力

D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的

答案：CD

解析：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力，也就是说重力通常只是吸引力的一部分．重力只决定于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他力的作用无关．

师：除了重力之外，自然界还有很多力的作用，它们的类别很多，根据不同的分类方法有很多方法，这些相互作用都是由四种基本相互作用演变而来，下面我们来看一下这四种基本相互

作用．

三、四种基本相互作用

(学生自己阅读教材第56页四种基本相互作用)

注：由于这一部分是属于了解性质的问题，让学生自己阅读，有利于提高学生阅读科技论文的能力，是学生提高自己水平的很好机会，老师一定要相信学生有这个能力，不能把一切都进行讲解，而是应该把这一部分时间让学生自由支配，锻炼学生的自学能力，为终身学习作好准备．

师：请同学们把自己阅读的内容总结一下．

生：这一部分叙述的是自然界的四种基本相互作用，它们分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用．

师：它们的基本特点是什么?

生：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，它们的本质是相同的，称之为电磁相互作用；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10-15m，但是弱相互作用的强度只有强相互作用的10—12．

师：刚才这几位同学总结得非常好，自然界的这四种相互作用是近几十年才发现的，许多科学家都认为这四种相互作用是一种相互作用不同的体现形式，也就是说有更为一般的一种相互作用就可以解释自然界所有的力学现象了，这里面包括著名科学家爱因斯坦也支持这种说法，并且在晚年致力于统一场方面的研究但没有成功．这也给我们同学们留下了需要研究的问题，希望有一天我们的同学当中有一位能够解决这个问题．同学们有没有信心解决这个问题呢?

生：有．

点评：通过讲解这一部分，可以激发学生对科学前沿的了解，积极投身到为科学而献身的队伍中去．

[小结]

力的概念在初中已经有所接触，但是它的理解仍然是一个难点，关键是在于力是物体间的相互作用这一问题上，并且两个力地位是相同的．重力是在初中已经学习过的一个概念，对它的理解主要应该放在重心的研究上，知道不同情况下物体重心的位置．自然界四种基本相互作用是新教材新增的内容，对它的理解不必太深，了解这方面的知识，为将来发展打下基础．

板书设计:

§ 3.1 重 力

一、力和力的图示

1．定义

2．单位

3．力的作用效果

4．力的图示和示意图

二、重力

1.重力产生的原因：是由于地球的吸引而使物体受到的力．

2.重力的三要素

三、四种基本相互作用

1.万有引力

2.电磁相互作用

3.强相互作用和弱相互作用．

《重力》教案 篇3

【教材分析】

本节设计的基本思路是：“重力加速度的测量”这个课题结合高一学生已经积累的物理知识，启发他们利用运动学、力学等知识来设计实验方案验证答案。在研究过程中，教师鼓励学生充分发挥设计、动手实验和处理数据的能力，给予学生合作、交流和表达的锻炼机会。

【教学目标与核心素养】

【物理观念】知道实验原理，会对实验结果进行数据处理，并清楚实验中的误差来源。

【科学思维】用科学的方法对实验验数据进行处理、分析、误差原因分析。理清思路，用简练、易懂的语言表述研究成果。

【科学探究】小组成员协作完成实验报告，共同体验合作探究学习的形式与意义。

【科学态度与责任】各组间相互评价，给出合理的完善建议。

【教学重点与难点】

【教学重点】实验设计思路、实验原理及实验过程中的注意事项。

【教学难点】用两种方法进行数据处理及实验误差分析。

【教学过程】

1、【引入新课】

测量重力加速度的物理意义

了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。为此，就需要了解测量重力加速度的方法。

实验思路

惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度数值。当摆角较小时，单摆做简谐运动，根据其周期公式可得

想一想，要根据上式测量重力加速度，需要测量哪些物理量？应该如何设计实验装置、选择实验器材？怎样才能减小实验误差？

惠更斯

二、【进行新课】

探究点一、实验目的和原理

目的 利用单摆测定当地的重力加速度

原理 当单摆摆角很小(小于5°)时，可看做简谐运动，其固有周期为T＝2π，由公式可得g＝，只要测出摆长l和振动周期T，即可算出重力加速度g

探究点二、实验装置

实验装置

思考与讨论：

1.线有粗细、长短的不同，伸缩性也有区别。不同的小球，质量和体积有差异。想一想，应如何选择摆线和摆球？为什么？

2.右图画出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种方式？为什么？你还有更好的设计吗？

细线上端的两种悬挂方式

探究点三、物理量的测量

实验步骤：

1.做单摆

(1)让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔稍大一些的结，制成一个单摆。

(2)把线的上端用铁夹固定在铁架台上并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处作上标记。

2.测摆长

用米尺量出从悬点到小球上端的悬线长l0，再用游标卡尺测量出摆球的直径d，则摆长l＝l0＋。

测摆球的直径

测摆线长度

3.测周期

将单摆从平衡位置拉开一个小角度(摆角小于5°)，然后释放摆球让单摆在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定后，过平衡位置时开始计时，测量30～50次全振动的时间。计算出完成一次全振动的时间，即为单摆的振动周期T。

4.改变摆长重测周期

将单摆的摆长变短或变长，重复实验三次，测出相应的摆长l和周期T。

秒表测单摆的周期

探究点四、数据分析

数据处理：

平均值法

每改变一次摆长，将相应的l和T代入公式中求出g值，最后求出g的平均值。设计如表所示实验表格

图像法

由T＝2π得T2＝l作出T2－l图像，即以T2为纵轴，以l为横轴。其斜率k＝，由图像的斜率即可求出重力加速度g。

注意事项

(1)实验时，摆线长度要远大于摆球直径，且摆线无明显伸缩性，另外摆球要选取密度大且质量分布均匀的钢球。

(2)单摆摆球应在坚直平面内摆动，且摆角应小于5°。

(3)测摆长l时，应为悬点到球重心的距离，球质量分布均匀时等于摆线长加上小球半径。

(4)应从摆球经过平衡位置时开始计时，以摆球从同一方向通过平衡位置时计数。

(5)适当增加全振动的测量次数，以减小测量周期的误差，一般30～50次即可。

误差分析

(1)测摆长l时只测量出细线长，没有加上小球的半径，使得所测摆长偏小，g的侧量值偏小。

(2)测摆动周期时，将N次全振动误记为N＋1次全振动，使所测周期偏小，g的侧量值偏大。

(3)实验时，摆角较大，使得摆动实际周期与有偏差。

探究点五、拓展知识

单摆实验中的位移—时间图

各地重力加速度

课堂重点知识小结

数据处理与分析

(1)数据处理

①公式法：，算出重力加速度g的值，再算出g的平均值。

②图象法：作出l T2图象求g值。

误差分析

随堂练习

例1：在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

(1)小博同学制作了如图所示的甲、乙、丙三个单摆，你认为他应选用________图来做实验。

(2)实验过程小博同学分别用了图a、b的两种不同方式悬挂小球，你认为________(选填“a”或“b”)悬挂方式较好。

(3)某同学用秒表测得单摆完成40次全振动的时间如图丁所示，则单摆的周期为________s。

(4)若单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T=T0[1+asin2 ]，式中T0为摆角趋近于0时的周期，a为常数；为了用图像法验证该关系式，需要测量的物理量有____________；某同学在实验中得到了如图戊所示的图线，则图线的斜率表示______________。

【答案】(1)乙 (2)b (3)1.89 (4)T(或t、n)、θ

【解析】(1)单摆在摆动过程中，阻力要尽量小甚至忽略不计，所以摆球选铁球；悬

线要细、无弹性，摆长不能过小，一般取1 m左右的细线。故选乙。

(2)如果选a装置，摆动过程中，摆长在不断变化，无法准确测量，故选b装置。

(3)由图丁可知，单摆完成40次全振动的时间是75.6 s，所以单摆的周期为：T= s=1.89 s。

(4)根据T=T0[1+asin2]可知，需要测量的物理量有T(或t、n)、θ，由T=T0[1+asin2]得，sin2=( )T-，所以图线的斜率为。

例2：某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中，

(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为________cm。

(2)测得摆线长为89.2 cm，然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图甲中秒表所示，则该单摆的摆长为________cm，秒表所示读数为________s。

(3)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l，测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图乙所示，则测得的重力加速度g=________m/s2。(π取3.14，计算结果保留三位有效数字)

【答案】(1)0.97 (2) 89.685 57.0 (3)9.86

【解析】(1)主尺示数为9 mm，游标尺示数为0.1×7 mm=0.7 mm，故小球的直径为9.7 mm，即0.97 cm。

(2)单摆摆长为绳长加小球半径，因此摆长为89.2 cm+0.485 cm=89.685 cm；秒表不需要估读，由图可知示数为57.0 s。

(3)由单摆周期公式可得T2=l，斜率为=4，解得g=9.86 m/s2。

《重力》教案 篇4

一、教学目的：

1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算．

2．理解重力势能的变化和重力做功的关系．知道重力做功与路径无关．

3．知道重力势能的相对性．

4．了解弹性势能．

二、重点难点：

1.重力势能以及重力势能的变化与重力做功的关系.

2.理解重力势能的相对性.

三、教学方法：

演示实验、分析推理、讲授讨论.

四、教具：

轻重不同的重锤一个、木桩、沙箱、橡皮筋.

五、教学过程：

（一）引入新课：

大家知道水力发电站是利用水来发电的，水是利用什么能来发电的呢？学习这节课后，我们将会了解这个问题。

通过前面对功和能的关系的学习，我们知道怎样判断一个物体具有能量：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。

演示重锤从高处落下，把木桩打进沙箱中，说明重锤对木桩做了功，举高的重锤具有能量。我们把重锤由于被学举高而具有的能量叫做重力势能。本节课将学习重力势能的有关知识。

（二）进行新课：

重力势能的大小与什么因素有关呢？

演示实验1：演示由质量不同的重锤从相同高度落下，木桩被打进沙箱的深度不同，引导学生分析得出：质量越大的重锤具有的重力势能越大。

演示实验2：演示用同一重锤从不同高度落下，木桩被打进沙箱的深度不同，引导学生得出：重锤高度越大，具有的重力势能越大。

怎样定量地表示重力势能呢？

把一个物体举高，要克服重力做功，同时物体的重力势能增加。一个物体从高处下落，重力做功，同时重力势力能减小。可见重力势能跟重力做功有密切关系。

如图1所示，设一个质量为的物体，从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点，重力所做的功为：

WG=gΔh=gh1-gh2

我们可以看出WG等于gh这个量的变化。在物理学中就用这个物理量表示物体的重力势能。重力势能用EP来表示。

1．重力势能

1定义：由于物体被举高而具有的能量。

2重力势能的计算式：EP=gh.

即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。

3重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位中 都是焦耳()

2．对EP=gh的理解：

1式中h应为物体重心的高度。

2重力势能具有相对性，是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时，应该明确选取零势面。

3重力势能可正可负，在零势面上方重力势能为正值，在零势面下方重力势能为负值。

4选取不同的零势面，物体的势能值是不同的，但势能的变化量不会因零势面的不同而不同。

例题1：边长为L，质量为的立方体物体静止放在地面，在其旁边有一高为H的水平桌面,如图2所示.

1若选地面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？

2若选桌椅面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？

学生先做，老师再讲。

解析：

1EP=gL/2.

2 EP= -g(H-L/2).

3．重力势能的变化和重力做功的关系

引导学生进一步分析：图1中，重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能转化为物体的动能了。重力势能的变化是否在任意情况下都等于重力所做的功？重力做功有什么特点？

讨论1：物体从A点下落到B点过程中，如果受阻力作用，重力做的功与重力势能变化之间的关系是怎样的？

物体下落受到阻力，只影响物体动能的变化，不影响重力的功，重力势能的变化只与A、B两点的高度差有关。

WG=gh1-gh2=EP1-EP2.

物体减少的重力势能等于重力所做的功，但由于要克服阻力做功，减少的重力势能没有全部转化为动能。

讨论2：若物体从A点下落到B点后，再平移到与B点等高的C点，重力做的功是多少？重力做功与重力势能之间的关系又如何？如图3所示。

物体由B到C过程中重力不做功，重力势能也不变化，因此物体由A运动到C点过程中，重力的功仍是WG=gh1-gh2=EP1-EP2. 物体减少的重力势能等于重力所做的功。

讨论3:若物体是从A点沿斜面滑到与B点等高的C点，上述关系是否成立？

设AC之间长为S，且与水平方向成θ角。

重力做功WG=Fssinθ=gh1-gh2

由此发现重力做功与路径无关，只跟初末位置高度有关，物体减少的重力势能仍等于重力所做的功。

讨论4:物体从B点分别匀速、加速、减速上升到A点，上述关系又是如何呢？

无论物体从B点上升到A点是匀速、加速、减速，重力都做负功，且都等于物体重力与初末位置高度差的乘积。而重力势能都增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。但这三种情况中，由于所受拉力不同，物体动能的变化量等于合外力的功，动能变化量不相同。

师生共同总结出重力势能变化只与重力做的功有关，两者关系如下：

当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少。减少的重力势能等于重力所做的功。

当物体由低处运动到高处时，重力做负功，即物体克服重力做功，重力势能增加。增加的重力势能等于克服重力所做的功。

引导学生总结出重力做功的特点：

4.重力做功的特点：重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关，跟物体的运动路径无关。

演示实验3:演示张紧的橡皮筋把纸团射出去，说明发生弹性形变的橡皮筋能够做功，因而具有能量------这种能量称为弹性势能。

5.弹性势能：发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。

引导学生举些具有弹性势能物体的实例。如张紧的弓、卷紧的发条、位伸或压缩的弹簧、击球时的网球拍等都具有弹性势能。初步了解弹簧所具有弹性势能的大小与什么因素有关。

分析：弹簧被拉伸或压缩的长度越大，恢复原状时对外做的功就越多，弹簧的弹性势能就越大。弹簧的弹性势能不跟弹簧的劲度有关，被拉伸或压缩的长度相同时，劲度越大的弹簧弹性势能越大。

重力势能和弹性势能是由相互作用物体的相对位置决定的，所以势能又叫位能。今后还将学习其它形式的势能。

例题2:沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是：

A．沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多；

B．沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多；

C．沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多；

D．上述几种情况重力做功同样多。

学生先做，老师再评讲。正确答案为D。

（三）、课堂小结：

1.重力势能：由于物体被举高而具有的能量；重力势能的计算式：EP=gh.，即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积；重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位中都是焦耳。

2. 重力做功的特点：重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关，跟物体的运动路径无关。

3. 弹性势能：发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，我们把物体因发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。

（四）、课外作业：

1.复习归纳本节课内容。

2.思考课本练习四第（1）、（3）题。

3.把练习四第(2)、(4)、(5)题做在作业本上。

《重力》教案 篇5

一.教学内容：

重力与重心

知识重点：

1.理解力的概念，知道力是矢量。

2.知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施力物体和受力物体。

3.知道重心的概念以及均匀物体重心的位置。二.重点、难点：

1.知道力的作用效果，知道力的名称可按力的性质和力的作用效果来命名。

2.知道重力的大小和方向，会用公式G＝mg（g＝9.8N/kg）计算重力。

主要内容讲解：一.力

1.定义：力是物体间的相互作用2.特征：

1）物质性：产生力的前提是有物体，而且是两个物体。

一个孤立的物体不会存在力，力不能脱离开施力物体和受力物体而独立存在。在研究一个物体受力时，不一定指明施力物体，但施力物体一定存在且能找到。

2）相互性：只要有力发生，就一定有施力物体和受力物体；施力物体同时也是受力物体。

3）矢量性：力既有大小又有方向。

例1.下列关于力的说法中正确的是

A.射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用

B.甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

C.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力

D.任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

解析：子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个“推力”的施力物体；故不存在，所以A错。物体间力的作用总是相互的，甲推乙的同时乙也推甲，故说法B错。不论物体是否有生命或是否有动力，它

们受到别的物体作用时，都会施力，马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错。由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故说法D正确。 3.力的作用效果：1）使物体发生形变

2）可使物体的运动状态发生改变

4.力的三要素：大小、方向、作用点（即哪些因素影响了力的作用效果？）

5.力的表示：

1）力的图示：就是用一根带箭头的线段来表示力。要准确地表示出力的三要素

例2.小车在水平方向受到向右的100N的力F，如何表示这个力呢？

解：首先确定比例如下：

20N根据条件画出力的图示如下：

F

说明：在力的图示中，必须明确表示出力的作用点、方向和大小，即必须明确表示出力的三要素。

2）力的示意图。

在分析物体的受力情况时，只需要在图中画出力的方向，不画大小，表示物体在这个方向上受到了力。 6.力的种类：

按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。

按效果分：拉力、压力、支持力、浮力、动力、阻力等。 7.力的测量：弹簧秤二.重力与重心

1.重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。

重力并不是地球的吸引力，而是由于吸引力产生的，而不能说地球的吸引力就是物体的重力。

重力的反作用力：是物体对地球的引力，作用在地球上。

例3.关于重力的说法，正确的是A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力

C.同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力

D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的

答案：CD解析：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力，也就是说重力通常只是吸引力的一部分。重力只决定于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他力的作用无关。 2.重力的方向和大小

1）重力的方向竖直向下。

强调：竖直向下不能说成垂直向下，竖直向下指的是与水平地面相垂直，不能笼统指垂直方向。

2）重力大小与物体质量关系：G＝mg（g＝9.8N/kg）

强调：g值在地球的不同位置取值不同，同学阅读课本内容可知，赤道上g值最小，而两极g值最大。一般的处理方法：在地面附近不太大的范围内，可认为g值是恒定的。

3）测量：悬挂在弹簧秤下，静止时弹簧秤的示数3.重心：

通俗点讲，重心就是重力的作用点。就是在研究问题时，从效果上看，可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就叫物体的重心。

我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果，这就是物理学的一种等效代替的思想。

1）质量分布均匀的物体的重心，跟物体的形状有关。有规则形状的物体，其重心在此几何中心上。

2）质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用悬挂法找到。

归纳：物体的重心可在物体之上，也可在物体之外。

3）质量分布不均匀的物体，重心的位置即跟形状有关，也与质

量分布有关。

比如：往高处叠放东西，重心不断随高度而上移。 4.重心与稳定：

重心的高低与支承面的大小决定物体的稳定程度。

当重力作用线落到物体的支持面以外时，物体就会倾倒【模拟试题】（答题时间：30分钟）1.下列关于力的说法正确的是A.一个力可能有两个施力物体B.不存在不受力的物体

C.物体受到力的作用，其运动状态未必改变D.物体发生形变时，一定受到力的作用2.关于力的说法，正确的是

A.有力作用在物体上，其运动状态一定改变B.力是使物体产生形变的原因

C.力的三要素相同，作用效果一定相同D.一对互相平衡的力一定是相同性质的力3.下列说法中正确的是

A.有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以这个力可以没有施力物体

B.力不能离开物体而存在

C.不接触的物体之间一定没有力的作用D.有物体存在就一定存在力

4.如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则不可能出现的现象是

A.江河的水不会流动

B.鸡毛和铁球都可以悬浮在空中C.天不会下雨

D.一切物体的质量都变为零

5.关于物体的重心，下列说法正确的是A.物体的重心一定在物体上

B.任何物体的重心都在它的几何中心上C.物体的形状发生改变其重心位置一定改变

D.物体放置的位置发生改变，重心对物体的位置不会改变6.图1所示的ABC是木匠用的曲尺，它是用粗细不同、质量分布均匀，AB和BC相等的木料做成，D是AC连线的中点，E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点，则曲尺的重心在

A.B点

B.D点

C.E点

D.G点7.关于重心的说法，正确的是A.重心就是物体内最重的一点B.物体的重心位置有可能变化

C.把一物抬到高处，其重心在空间的位置也升高了

D.背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外8.关于重力的大小，以下说法正确的是

A.悬挂在竖直绳子上的物体，绳子对它的拉力一定等于其重力B.静止在水平面上的物体对水平面的压力一定等于其重力C.物体所受的重力与它的运动状态无关

D.向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的物体所受重力9.放在桌上的书本，受到支持力的作用，其受力物体是______，施力物体是______；同时，书对桌面的压力，其受力物体是______，施力物体是______。由此可见，一个物体既是______，又是______。 10.下列各种力：（1）重力（2）拉力（3）支持力（4）弹力（5）浮力（6）摩擦力（7）动力（8）推力。属于按力的性质分类的是______，属于按作用效果分类的是______（用序号填写）。

11.重力是由于______而产生的，它的方向______，重力的作用点可认为作用在物体的______上。 12.一个边长为2 m的质量均匀分布的正方形薄板，一边放在水平桌面上，薄板平面与桌面垂直，绕其位于桌面上的一个顶点转到薄板平面的对角线处于竖直位置的过程中，其重心位置升高了__________m。

13.画出下面几个物体所受重力的图示。

（1）放在水平桌面上的质量m＝0.05 kg的墨水瓶。

（2）竖直向上飞行的质量m=2×103 kg的火箭。

（3）沿着滑梯下滑的质量m=20 kg的小孩。

（4）抛出后在空中飞行的质量m=4 kg的铅球。 14.如图2，正方体边长为L，今用一力作用于AB边，使其绕C'D'边转动，直到平面ABC'D'处于竖直位置，求：正方体的重心升高了多少？

B C A B' C' A' D'

图2 15.两位同学在看体育比赛时，发现“背越式”跳高比“跨越式”跳高好得多，请你来探究一下这个问题，说说为什么是这样的。

【试题答案】

1.BCD 2.BC 3.B

4.D 5.D 6.C

7.BCD 8.C 9.书本，桌面，桌面，书本，施力物体，受力物体

10.（1）（4）（6），（2）（3）（5）（7）（8）11.地球吸引，竖直向下，重心12.21 13.略

21L2 14.

15“背越式”跳高与“跨越式”跳高相比较，在跳过相同高度的横杆时，重心升高要低一些，对运动员来说容易做到，有助于跳高运动员成绩的提高，所以说“背越式”跳高要优于“跨越式”跳高。

《重力》教案 篇6

一、教学目标：

（一）知识与技能

1．理解重力势能的概念，强调“势”的含义，会用重力势能的定义进行计算。

2．理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。

3．知道重力势能的相对性和系统性。

（二）过程与方法

用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程。

（三）情感、态度与价值观

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。

二、教学重难点：

1.教学重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

2.教学难点：重力势能的相对性和系统性。

三、教学过程：

(一）新课引入

我们在追寻守恒量一节中找到了一个不变的量，并把它叫作能量。对于能量是如何来定义或是量度的呢？我们物理学中是通过功能关系来定义，并规定：功是能量转化的量度。实际上，物体做功的过程就是能量转化的过程。比如：把一个质量为m的物块举高，物块要克服重力做功的过程中，同时伴随着它的重力势能也在变化。这节课，我们就从重力做功的角度来定量地研究重力势能的表达式。[板书：重力势能]

(二)新课教学

1．重力做的功[板书]

提问1：前面我们提到恒力做功（除摩擦力外）有什么特点？如1，小球在力F作用下由A点运动到B点过程中，力F做功怎么求？

(学生)答：恒力做功与物体运动的路径无关，只与初末位置有关。力F做的功为：。

总结：对于给定的物体，其重力所做的功应该也有这个特点。

（1）重力做功的特点：

重力对物体做的功只跟它的起点和终点的位置有关,与物体运动的路径无关。[板书]

提问2：怎么来证明呢？（让学生看书思考一下）

教师提示：如2所示，物体由A点沿三条不同的路径运动到B点的过程中，重力做的功为多少？（这里用到了微元思想）

总结：在这个过程中，重力所做的功都为：，得证重力做功与其运动路径无关，只与初末位置有关。

扩展：对于今后凡是碰到哪个力做功与路径无关，我们都可以引入一个相应的势能概念。

（2）重力做功的表达式：。

提问3：回过来看一看，既然功是能量转化的量度，表达式的右边表示的是什么？

总结：表示的能量之差，、就应该是物体在初末位置所对应的能量。也就是说就是我们寻找的重力势能的表达式。

2．重力势能[板书]

（1）定义：物体所受的重力与其所处的高度的乘积。

（2）表达式：。

（3）理解：①状态量，②标量，③单位：焦耳（J）。

（4）特点：

①具有相对性。因高度h具有相对性，重力势能也具有相对性。

提问4：对于讲桌上的粉笔盒，它所处的高度是多少？（等待学生思考）

要确定高度就必须先确定一个参考平面。我们把所选的参考平面认为势能为零。物体处在零势能面之上，就认为势能为正；处在零势能面之下，就认为势能为负。

提问5：物体大小形状不能忽略时，它距参考平面的高度怎么来确定？（等待学生思考）

物体大小形状不能忽略时，它距参考平面的高度应是物体重心到参考面的高度。如3所示。

②重力势能有正负，正负表示大小。

③具有系统性。物体的重力是地球施加的，如果没有地球，就不可能受到重力作用。重力势能应该归物体和地球所共有的。

例1 如4所示，质量m=0.5kg的小球，从桌面以上高h1=1.2m的A点下落到地面的B点，桌面高h2=0.8m。

（1）在表格中的空白处按要求填入数据。

所选择的的参考平面

小球在A点的重力势能

小球在B点的重力势能

整个过程中小球重力做的功

整个下落过程中小球重力势能的变化

桌面

地面

（2）如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否会改变？

3．重力势能与重力做功的关系[板书]

上面重力做功的表达式就可以写成：。

讨论：当重力做正功时，重力势能就要减小，即。当重力做负功时，重力势能就要增加，即。

重力势能的变化定义为：。（与参考面的选取无关。）

提问6：我们发现例1中，整个过程中小球重力做的功与整个下落过程中小球重力势能的变化成什么关系？

总结：重力势能的变化与重力做功的关系：。

例2 质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌面边缘，如5所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少？

四、课堂小结：

1．重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关。

2．重力势能：。

3．重力势能具有相对性与系统性，具有正负且表示大小。

4．重力做功与重力势能变化的关系：。

五、作业布置：

课本66页问题与练习第2、4题。