【正文】 階段1．課前根據(jù)本節(jié)課需要自制了一系列重物落地的動畫演示多媒體課件，在引入新課時激發(fā)學(xué)生的探究熱情。2．需要對學(xué)生分組，前后桌4人一組，每組包括能力不同的學(xué)生，設(shè)組長1名，中心發(fā)言人1名，其他人可適時補(bǔ)充，組長主要肩負(fù)引領(lǐng)和鼓舞同學(xué)學(xué)習(xí)積極性之責(zé)。（二）整個教學(xué)過程敘述具體教學(xué)過程，分為六個板塊來完成：第一板塊：復(fù)習(xí)舊知識，引入新課首先以提問的方式復(fù)習(xí)力的概念、彈簧測力計的使用方法、力的三要素和力的圖示，為學(xué)好本節(jié)新課做好必要的知識準(zhǔn)備。然后，利用課本54頁“想想做做”，讓學(xué)生做“模擬引力”實驗。再利用“蘋果落地”及“一系列重物落地”的多媒體動畫引入新課。說明：1．讓學(xué)生通過實驗感受橡皮不會飛走是因為受到“引力”作用，拉進(jìn)了學(xué)生跟所學(xué)知識的距離。2．由于學(xué)生日常生活中有很多重力現(xiàn)象的體驗，并且在小學(xué)時就知道牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力的故事，因此他們對插圖所展示的物理情景是很熟悉的，知道重物的落地是由于地球的吸引，即重力的作用。所以這樣引入新課很自然，體現(xiàn)了物理知識是來源于生活的。第二板塊：重力的概念及產(chǎn)生原因。引入新課后，指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文中“重力”的概念，分析重力產(chǎn)生的原因和施力物體，使學(xué)生理解重力的概念。說明：方法簡單明了，并有助于提高學(xué)生自學(xué)能力。第三板塊：探究“重力的大小跟什么因素有關(guān)系”通過剛才的學(xué)習(xí)我們對重力方向、重力的作用點、重力的施力物體等知識有了初步的認(rèn)識，接下來我們再來探究一下重力的大小可能與哪些因素有關(guān)。請同學(xué)們思考二分鐘后再發(fā)表看法。（兩分鐘后學(xué)生談自己的猜想）板書學(xué)生的猜想：重力的大小可能與①物體的體積；②物體的質(zhì)量；③物體的形狀；④它相對地面的位置；⑤物體的密度等等有關(guān)。（猜想有怎樣的關(guān)系？）說明：上面的幾種猜想是學(xué)生根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗建立的，其中體積和密度對重力的影響都可歸納到質(zhì)量當(dāng)中。同種物質(zhì)，體積越大，質(zhì)量越大。相同體積的不同物質(zhì)，密度越大，質(zhì)量越大，所以只研究重力與質(zhì)量的關(guān)系即可。物體所受重力與位置的關(guān)系到高中再去探討。教師應(yīng)帶領(lǐng)同學(xué)對部分假象進(jìn)篩選，找出共同的研究目標(biāo)。讓學(xué)生三人一組設(shè)計探究重力大小與質(zhì)量關(guān)系的實驗。教師巡視，隨時解答學(xué)生提出的問題。對有問題的小組及時給予幫助。（約15分鐘）。說明：學(xué)生對自己動手做實驗很感興趣，可以說他們的熱情高，干勁大。每個人都爭先恐后的講述自己的設(shè)計意圖，互相補(bǔ)充，擬訂出最佳的設(shè)計方案。這時課堂上的講話聲比較大，也有人離開了坐位，此時老師要因勢利導(dǎo)，絕對不能批評學(xué)生。否則會挫傷他們的探究興趣，使課堂成為一潭死水。討論交流得出以下結(jié)論：根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的重力與質(zhì)量關(guān)系的圖象是一條過原點的直線。每一次測出的重力與其對應(yīng)質(zhì)量的比值基本上是一個不變的值，這個比值大約是9．8，即：實驗結(jié)果說明物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。我們用G表示重力，g表示重力和質(zhì)量的比值，同學(xué)們實驗的結(jié)論就可以用一個公式表示，請大家自己表示出來，(一名同學(xué)板演)并說明單位是什么。向?qū)W生說明g的單位可根據(jù)重力G(N)和質(zhì)量m(kg)的單位得出：g＝9．8 N／kg。在使用公式G＝mg計算時，質(zhì)量(m)的單位必須用kg．重力(G)的單位必須用N．粗略計算時，g的值可取10 N／kg。[投影]練習(xí)1．一塊鋼錠的質(zhì)量是4 t，計算它所受到的重力。練習(xí)2．質(zhì)量是50 g的雞蛋，重是多少牛(取g=10 N／kg)？練習(xí)3．根據(jù)自己的體重，估算受到的重力的大小。(學(xué)生練習(xí)，兩名同學(xué)板演，最后教師講評)教師強(qiáng)調(diào)：在日常生活中，人們習(xí)慣將質(zhì)量稱為重量，同學(xué)們應(yīng)注意區(qū)別。說明：利用學(xué)生探究來完成這部分知識的教學(xué)，好處有兩個：一是使學(xué)生有機(jī)會參與課堂教學(xué)，自主地進(jìn)行物理規(guī)律的探究，體現(xiàn)自主性原則；二是再次練習(xí)使用彈簧測力計測量力的大小，提高學(xué)生的動手能力。第四板塊：重力的方向這也是本節(jié)課的一個重點內(nèi)容。教學(xué)時先做演示實驗：用細(xì)線把物體懸掛起來，靜止時讓學(xué)生觀察線的方向是否是豎直方向。然后剪斷細(xì)線，同時讓學(xué)生觀察：物體在重力作用下沿什么方向下落？這樣又一次讓學(xué)生自己去“發(fā)現(xiàn)”：重力的方向是豎直向下的。這個知識有一個重要的應(yīng)用——重垂線，它是建筑工人砌墻時用來校準(zhǔn)墻壁是否豎直的。由于學(xué)生缺乏這方面的感性認(rèn)識，在理解上有一定的難度，所以教學(xué)時要先讓學(xué)生觀察圖12．26，再讓一位學(xué)生利用重垂線進(jìn)行操作，其他同學(xué)分析其工作原理。當(dāng)學(xué)生理解了這一現(xiàn)象后提問：如何用這個重垂線來檢查窗臺、桌面是否水平？需要什么輔助器材？想想議議：看圖13．27思考地球上幾個地方的蘋果都可以向“下”落，但從地球外面看，幾個蘋果下落的方向顯然不同。那么，我們所說的“下”指的是什么方向？說明：這一部分的教學(xué)，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，遵循了由易到難，層層深入的方法。重垂線、水平儀是重力方向的重要應(yīng)用，對它們的學(xué)習(xí)，也體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本理念。第五板塊：重力的作用點——重心這個內(nèi)容比較抽象，為了幫助學(xué)生建立這個物理模型，可以先做一個小實驗（找刻度尺的重心），然后告訴學(xué)生，刻度尺上與手指接觸的位置就是重力的作用點，叫做重心。重心的位置不僅跟物體的形狀有關(guān)，而且還跟材料是否均勻有關(guān)。向?qū)W生出示圓形薄板等質(zhì)地均勻、外形規(guī)則的物體，指出其重心就在它的幾何中心上（演示），并在黑板上畫出這兩種形狀的物體圖形，標(biāo)出重心位置，作出重力的示意圖。通過這樣的教學(xué)處理，學(xué)生便對重心的概念有了一個具體的感知，知道物體受到的重力可以看作集中在一點上；利用這個重心的平衡特點，還能找出材料不均勻或形狀不規(guī)則物體的重心。說明：利用實驗幫助學(xué)生建立了“重心”這個較難理解的物理模型，并應(yīng)用于實際，起到了事半功倍的效果。第六板塊：布置作業(yè)《重力》教學(xué)設(shè)計9【教材分析】“重力加速度”同學(xué)們在高一的力學(xué)部分已經(jīng)有了一定的感性認(rèn)識，積累了相關(guān)的物理觀念和科學(xué)思維。本節(jié)課是在前置概念的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步深入探究如何測量出重力加速度，通過上一節(jié)課《單擺》中惠更斯確定的單擺周期公式，啟發(fā)同學(xué)們利用運動和相互作用觀念、科學(xué)探究等來設(shè)計實驗方案開展測量實驗。本節(jié)課側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，親自動手開展探究實驗，通過自主實驗測量出本地重力加速度，學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)探究的過程中，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，體驗成功的喜悅?！窘虒W(xué)目標(biāo)】物理觀念知道實驗原理，會用運動與相互作用的觀念來分析單擺的運動。科學(xué)思維用科學(xué)的方法對實驗過程進(jìn)行綜合分析、推理論證，對實驗數(shù)據(jù)的處理科學(xué)有效，會分析誤差產(chǎn)生的原因?？茖W(xué)探究能夠在實驗過程中通過觀察發(fā)現(xiàn)問題，并分析問題產(chǎn)生的原因，能夠基于實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論并進(jìn)行交流反思?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任在動手實驗過程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度，以及為祖國做貢獻(xiàn)的社會責(zé)任?！窘虒W(xué)重難點】教學(xué)重點實驗設(shè)計思路、實驗原理及周期、擺長的測量；教學(xué)難點用兩種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及實驗誤差分析?！疽胄抡n】“偷”魚的故事1911年4月，利比里亞商人哈桑在挪威買了12000噸鮮魚，運回利比里亞首府后，一過稱，魚竟一下少了47噸！哈?；叵胭忯~時他是親眼看著魚老板過稱的，一點兒也沒有少啊，歸途上平平安安，無人動過魚。那么這47噸魚的重量上哪兒去了呢？哈桑百思不得其解。后來，這樁奇案終于大白于天下。原來這是地球重力“偷”走了魚的重量。地球重力是地球萬有引力的一個分力，重力值會隨著地球緯度的增加而增加，赤道處最小，兩級最大。挪威所處緯度高，靠近北極；利比里亞的緯度低，靠近赤道，地球的重力值也隨之減少。哈桑的魚丟失了分量，就是因不同地區(qū)的重力不同造成的。：物體質(zhì)量沒有變化，由G=mg可知，重力加速度g在改變，它的變化規(guī)律就是隨地球緯度的增加，g增大。下表是我們在高一學(xué)習(xí)重力時，各地的重力加速度g的數(shù)值。附：各地重力加速度即便是在同一緯度上，g的值也會有不同，這是為什么呢？——這與地球該處的內(nèi)部物質(zhì)成分有關(guān)系，我們根據(jù)這個特點，可以探測地面下的礦產(chǎn)物質(zhì)等，除此以外，了解地球表面重力加速度的分布，對地球物理學(xué)、航空航天技術(shù)及大地測量等領(lǐng)域有十分重要的意義。為此，就需要了解測量重力加速度的方法。？常用的方法有三種：（1）平衡法（2）自由落體運動法（3）單擺法在上一節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了荷蘭物理學(xué)家惠更斯對單擺運動的研究，知道了單擺做簡諧運動周期與重力加速度的關(guān)系，本節(jié)課我們沿著科學(xué)家惠更斯的研究思路，利用單擺來測重力加速度?！拘抡n教學(xué)】一、實驗思路惠更斯在推導(dǎo)出單擺的周期公式后，用一個單擺測出了巴黎的重力加速度。我們也可以采用同樣的辦法，測量我們深圳市的重力加速度數(shù)值。當(dāng)擺角較小時，單擺做簡諧運動，根據(jù)其周期公式可得想一想，要根據(jù)上式測量重力加速度，需要測量哪些物理量？應(yīng)該如何設(shè)計實驗裝置、選擇實驗器材？怎樣才能減小實驗誤差？二、實驗裝置單擺裝置的制作1．將細(xì)線的一端穿過小球的小孔，然后打一個比孔徑稍大一些的結(jié)，把細(xì)線的另外一端固定在鐵架臺上面，制成一個單擺。2．把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺上并把鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自由下垂，在單擺平衡位置處放上一支筆作標(biāo)記。3．將小球拉起一個很小的擺角，由靜止釋放小球，該小球?qū)⒆龊喼C運動，這便是一個單擺裝置。思考與討論：、長短的不同，伸縮性也有區(qū)別。不同的小球，質(zhì)量和體積有差異。想一想，應(yīng)如何選擇擺線和擺球？為什么？。應(yīng)該選用哪種方式？為什么？三、物理量的測量1．測擺長方法一：用米尺量出從懸點到小球上端的懸線長l0，再用游標(biāo)卡尺測量出擺球的直徑d，則擺長l＝l0＋。方法二：用刻度尺直接測量小球球心與懸掛點之間的距離，如圖所示。思考與討論：那種方法誤差會更小呢？2．測周期將單擺從平衡位置拉開一個小角度(擺角小于5176。)，然后釋放擺球讓單擺在豎直平面內(nèi)擺動。當(dāng)單擺擺動穩(wěn)定后，從小球某次通過平衡位置時開始計時，測量30～50次全振動的時間。計算出完成一次全振動的時間，即為單擺的振動周期T。思考與討論：為什么不是測量一次全振動的時間作為周期，而是要測量多次全振動的時間？——測50次全振動會比測30次誤差更小還有其他方法可以測周期嗎？——手機(jī)、秒表、光電計時器等3．改變擺長重測周期改變單擺的擺長，重復(fù)實驗多次，測出相應(yīng)的擺長l和周期T。四、數(shù)據(jù)處理及誤差分析數(shù)據(jù)處理包含兩種方法：方法一：平均值法實驗次數(shù)1 2 3擺長l（m）周期T（s）加速度g（m/s2）加速度g平均值每改變一次擺長，將相應(yīng)的l和T代入公式中求出g值，最后利用求出g的平均值。設(shè)計如右表格記錄數(shù)據(jù)：方法二：圖像法由得，作出T2－l圖像，即以T2為縱軸，以l為橫軸。將測得的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中描點，用平滑的直線擬合這些點，其斜率，由圖像的斜率即可求出重力加速度g。誤差分析，應(yīng)該是測量出懸掛點到球心的距離；，應(yīng)測多次全振動的時間來計算周期，以減小誤差，建議50次以上；3．實驗時，擺角要盡可能小，這樣單擺的運動才可以看做是簡諧運動，建議小于5176。；4．處理數(shù)據(jù)時，多次改變擺長測量多組數(shù)據(jù)，利用T2－l圖像來算出重力加速度，以減小誤差。五、實驗拓展利用手機(jī)單擺測重力加速度六、課堂小結(jié)惠更斯周期公式推導(dǎo)出安裝好單擺裝置，(1)公式法：，算出重力加速度g的值，再算出g的平均值。(2)圖象法：作出T2－l圖像求g值。測擺長l時，應(yīng)該是測量出懸掛點到球心的距離；測單擺周期時，應(yīng)測多次全振動的時間來計算周期，以減小誤差；實驗時，擺角要小于5176。，這樣單擺的運動才可以看做是簡諧運動；處理數(shù)據(jù)時，多次改變擺長測量多組數(shù)據(jù)，利用T2－l圖像來計算重力加速度，以減小誤差。七、課后作業(yè)（實踐體驗）請同學(xué)們用手機(jī)在官方網(wǎng)站下載手機(jī)物理工坊（phyphox）APP軟件，安裝好后，按照今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容，在家里利用智能手機(jī)測出本地重力加速度，并與其他同學(xué)交流結(jié)果。附：改變擺長測得多組數(shù)據(jù)2 3 4 5 6擺長l（m） 周期T（s） 周期平方T2（s2） 斜率K 重力加速度g 大地測量航空航天技術(shù)地球物理學(xué)細(xì)線上端的兩種懸掛方式測擺球的直徑測擺線長度秒表測單擺的周期《重力》教學(xué)設(shè)計10一、教學(xué)目標(biāo)1．理解的概念：(1)知道什么是重力勢能，強(qiáng)調(diào)“勢”的含義。(2)通過做功與能量關(guān)系，得到重力勢能公式ep＝mgh，知道在國際單位制中，勢能的單位是焦耳(j)；勢能是標(biāo)量。(3)了解重力勢能的相對性及勢能差的不變性。2．掌握重力做功特點及重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，應(yīng)用其解決相關(guān)問題。3．知道彈性勢能及其相關(guān)因素。二、重點、難點分析1．本節(jié)重點是重力勢能的表達(dá)，重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。2．對于勢能這種潛在做功能力的理解：一旦做了功，勢能就發(fā)揮出來而減少了。3．要強(qiáng)調(diào)重力做功與重力勢能變化的相反量的關(guān)系，這在初學(xué)時很容易發(fā)生錯誤，所以應(yīng)作為難點強(qiáng)調(diào)。三、教具投影儀及幻燈片(主要用于把課上要舉的例題和圖打出，節(jié)約時間和黑板空間)。四、主要教學(xué)過程(一)引入新課我們已知道運動的物體具有動能，那么靜止的物體是否有能量？我們又是如何知道它是否具有能量的呢？根據(jù)學(xué)生的回答引出新課內(nèi)容。(二)教學(xué)過程設(shè)計1．重力勢能利用剛才學(xué)生舉的例子說明，被舉高的重物一旦下落就可以做功，表明處于一定高度的重物“儲存”著一種能量，這就是重力勢能，即：重力勢能是由于物體處于一定高度而具有的能量。從重力勢能的含義可以看出，它與物體的重力和高度有關(guān)，到底是什么關(guān)系呢？2．重力勢能公式功是能量變化的量度，重力勢能的變化也可用做功表示出來。例如，用一外力把一質(zhì)量為m的物體勻速舉高h(yuǎn)，由于是勻速上升，物體的動能不變，外力舉高物體做的功w＝mgh全部用于增加物體的重力勢能。而此過程中克服重力做功亦為mgh，也就是克服重力做了多少功，就獲得了多少重力勢能。用ep表示勢能，則處于高度h處的物體的重力勢能為：ep＝mgh即重力勢能等于物體