第一篇：高一物理重力 基本相互作用教案一 新課標 人教版 必修1

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高一物理重力 基本相互作用一

知識與技能

1．理解力的概念，知道力的三要素；

2．正確理解重力的概念，知道物體重心的含義及位置； 3．了解四種基本相互作用。過程與方法

1．知道認識力的作用是從力的作用產生的效果開始的；

2．能通過探究活動體驗力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關； 3．能通過多個實驗現(xiàn)象歸納得出力的作用是相互的；

4．通過“重心”概念的引入滲透“等效代換”的物理方法。情感態(tài)度與價值觀

通過本節(jié)課的學習，培養(yǎng)全面觀察分析問題的能力 教學重點

理解力的概念、領會重力的產生原因和特點； 教學難點

理解重心的概念。新課教學 引入：

在初中你們已經學過了力，今天我們來進一步學習力。

演示：

1、用手壓鋸條、拉皮筋等，學生觀察現(xiàn)象，是什么原因導致這種變化呢？

2、扔掉手中的粉筆，拖動桌面上的書等，又有什么現(xiàn)象，又是什么原因引起這樣的變化呢？

鋸條、皮筋的形狀發(fā)生了改變，粉筆、書的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，這些都是由于這些物體受到了其他物體的力的作用的結果。在物理學中，人們把改變物體的運動狀態(tài)，產生形變的原因，即物體與物體之間的相互作用稱作力。力的作用效果：

1、使物體發(fā)生形變。

2、運動狀態(tài)發(fā)生改變（包括速度的大小，方向，大小和方向）。

一、力和力的圖示

1、力的定義：物體與物體之間的相互作用。

問題：力可以離開物體而單獨存在嗎？（1）、力的物質性

力是物體對物體的作用，有力就有受力物體和施力物體，兩者是同時存在的，不分先后。在研究某物體時，我們把它叫做受力物體，對它作用的物體叫做施力物體。不是有生命的物體才能作為施力物體，施力物體和受力物體不是絕對的，在研究不同問題時，同一物體有時是受力物體，有時是施力物體。

問題：我們用手拍打桌子時，是手給桌子一個力，可為什么我們的手也會感到疼痛呢？（讓學生用力打桌子，體會手的感覺）（2）、相互性

力是物體間的相互作用，甲對乙有作用力，同時乙對甲也有力的作用，力的作用是相互的。

問題：用大小相等的力沿不同的方向拖動桌面上的書，書的運動一樣嗎？（3）、矢量性

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億庫教育網 http://www.tmdps.cn 力是有大小和方向的物理量（矢量），力的作用效果不僅與其大小有關，也與方向有關。如何通過作圖來表示力呢？

1、力的圖示

課本圖3.1-2可以把力的三要素（大小、作用點、方向）表示出來。

2、力的示意圖

只畫出力的作用點和方向，表示這個物體在這個方向上受到了力。

3、力的單位：牛頓 符號N 演示：豎直上拋一粉筆頭，結果它會落在地上，粉筆為什么會掉下來呢？

二、重力

拋向空中的物體會落回地面，地球在自轉而海水不會灑向太空，都是地球與他們之間存在著相互吸引的作用。

1、重力的產生：地面附近的物體，由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。說明：

（1）重力是由于地球吸引而產生的，但不能說重力就是地球對物體的萬有引力。

（2）在地球表面附近的物體都要受到重力作用，與物體的運動狀態(tài)和是否受到其他力等情況無關。

2、重力的大小

重力的大小可以根據公式G?mg計算，其中g是我們以前所學的自由落體加速度，它的大小與物體所處的高度和緯度有關，當高度增加時g的值減小，當緯度增加時，g值增大。則重力如何變化呢？

3、測量

問題：如何測重力的大小？

重力仍可以用彈簧秤測量，但在操作的過程中要注意彈簧秤要保持豎直、靜止狀態(tài)時讀數(shù)。原理：二力平衡

4、方向

例舉一些生活中的小例子，引導學生找到重力的方向是豎直向下的。豎直向下（不能說是垂直向下也不能說是指向地心）

5、作用點

（1）重心：物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力集中于一點（即重心）。重心是重力的等效作用點。（2）重心位置的確定：

問題：質量分布均勻，形狀規(guī)則的物體，重心是怎樣確定的呢？ a.質量分布均勻的物體（也稱勻質物體），且形狀規(guī)則，重心就是其幾何中心。

如：均勻細直棒的重心在棒的中點，均勻球體的重心在球心，均勻圓柱的重心在軸線的中心。

思考：重心一定在物體上嗎？舉例。討論：

對于非勻質物體和形狀不規(guī)則的物體的重心怎樣決定呢？觀察課本圖3.1-4 b.非勻質物體和不規(guī)則的物體的重心，不僅與形狀有關還與物體內的質量分布有關。演示懸掛法和支撐法找重心（適用于薄板）

原理：拉力（或支持力）與重力是對平衡力，繩的反向延長線必過重心 課堂練習：課本P57第2題

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億庫教育網 http://www.tmdps.cn 點評：

1、力的圖示

2、重力方向

3、重力是非接觸力

4、重力與運動狀態(tài)無關 三、四種相互作用力（自學）

思考：自然界中存在著哪幾種相互作用，其區(qū)別是什么？

1、萬有引力相互作用

存在于一切物體之間，相互作用強度隨距離增大而減小。

2、電磁相互作用

存在于電荷之間和磁體之間，他們的本質是相同的。

3、強相互作用 存在于原子核內。

4、弱相互作用

存在于放射現(xiàn)象中。小結

力在我們初中已接觸過，但其概念的理解仍是難點，關鍵是在于力是物體間的相互作用這一問題上，并且兩個力的地位是相同的。重力的學習中，重點應放在重心上。作業(yè)布置 課本57頁 3

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第二篇：高中物理必修一教案：3.1重力基本相互作用

3.1 重力

基本相互作用

一、教材分析

這一節(jié)首先從力的概念入手進行研究，“力是物體間的相互作用”這個表達是抽象的，也是教學中的一個難點，教學中要從生活中的具體例子出發(fā)，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，是使物體產生形變的原因，在此基礎上給出力的定義.對于力的相互性的理解是從施力物體和受力物體的角度來進行定義的，剛開始分析物體受力時，可以把施力物體找出來以便在分析時不會憑空增加力的個數(shù).力的三要素是對物體進行受力分析時把問題簡單化的一種方法，也是以后作力的分析草圖時必須用到的一種基本知識和技能，所以要學生多加練習，特別是對力的示意圖更要加以重視，這是受力分析的基礎.重力概念的理解難點在于重心的理解，重心是重力的作用點，但重心的位置與物體的形狀和物體的密度分布都有關系.理解重力可以從演示實驗入手進行，把抽象的問題具體化是解決難點的很好的方法.二、教學目標

1、知道重力產生的原因及其定義。

2、知道重力的方向以及重力的大小與物體質量的關系，能用重錘線檢驗一條線或一個面是否豎直或水平。

3、知道物體重心的含義

4、了解力是物體對物體的作用，力的作用是相互的，認識力能使物體發(fā)生形變或運動狀

態(tài)發(fā)生改變

5、知道力的三要素

6、了解四種基本相互作用

三、教學重難點

重點：

1、重力的方向以及重力的大小與物體質量的關系

2、力能使物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生改變

難點：

1、力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關

2、重心的概念

四、學情分析

力的概念在初中已經有所接觸，但是它的理解仍然是一個難點，關鍵是在于力是物體間的相互作用這一問題上，并且兩個力地位是相同的．重力是在初中已經學習過的一個概念，對它的理解主要應該放在重心的研究上，知道不同情況下物體重心的位置．自然界四種基本相互作用是新教材新增的內容，對它的理解不必太深，了解這方面的知識，為將來發(fā)展打下基礎．

五、教學方法

創(chuàng)設情景，導入目標——自主探索，實踐體驗——表達交流，總結歸納

六、課前準備

多媒體，長方形木塊，鋸條，橡皮條，已知質量的鉤碼，重錘線，鉛筆，刻度尺，質量均勻分布的金屬板等。

七、課時安排

八、教學過程

（一）預習檢查、總結疑惑

勻速直線運動，勻速圓周運動，加速直線運動有何區(qū)別？ 引入物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的含義是什么？

學生閱讀課本P54第一段后答：物體速度（大小、方向）發(fā)生變化 物體發(fā)生形變的含義是什么？學生閱讀課本P54第二段后舉例。

（二）情景引入、展示目標

同學們都平時都習慣這樣說，我們班要數(shù)某某同學的力量最大，某某同學腳部的力量最強，一腳可以把足球開出五、六十米。這種對力的說法符合物理角度對力的定義嗎？本節(jié)課我們將著手研究這個問題，并學習幾種簡單的力學問題。

（三）合作探究、精講點播

一、力和力的圖示

⑴力的描述：力是物體與物體的作用。（即力產生的條件是兩個或兩個以上的物體發(fā)生作用）

⑵力的作用效果：使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變或是物體發(fā)生形變。⑶力的測量工具：測力計（彈簧秤）⑷力的單位：牛頓

⑸力的量性：矢量，遵循矢量運算法則 ⑹力的圖示：按一定比例作出的帶箭頭的線段，線段的長短表示力的大小，箭頭的方向表示力的作用方向，箭頭或箭尾表示力的作用點。

二、重力

1、重力

提問：重力是怎樣產生的？

學生在預習后回答：地球上的一切物體都要受到地球的吸引，所以人跳起來總會落在地上，扔出去的東西總要落回地面。

提問：有的同學說物體的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？

學生猜疑：有的說是，有的說不是。

教師釋疑：嚴格地說，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才會學到這些知識，現(xiàn)在知道就行了。所以說重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，而不能說地球的吸引力就是物體的重力。由于兩者相差很小，通常可以用重力代替吸引力。

⑴概念：由于地球對物體的吸引而使物體受到的力，叫做重力。重力就是重量。

一個物體受到10N的重力，可以說這個物體的重量是10N。提問：重物受到的重力的施力物體和受力物體各是誰？ 學生：施力物體是地球，受力物體是重物。

強調：地球上的任何物體在任何狀態(tài)下都受到重力的作用。因此，在今后的受力分析中重力肯定有。

在月球上，物體也會由于月球的吸引而受到相應的重力，到其他星球表面也一樣。⑵產生條件：是由于地球的吸引。

2、重力的大小和方向

提問：重力的大小可以用彈簧秤來測量，為什么？

學生：物體靜止時對彈簧秤的拉力大小等于其重力。

實驗：手提彈簧稱及其下掛的鉤碼，測出鉤碼的重力；在豎直方向上用不同的方式運動，觀察彈簧稱示數(shù)及其變化。

(引導學生根據實驗，并結合二力平衡知識得出結論)

⑴重力的大小：

重力的大小可以用彈簧秤測出。

在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力或對水平支持物的壓力，在數(shù)值上等于物體重

力的大小。

動手實驗：用彈簧秤測量一個鉤碼、兩個鉤碼、三個鉤碼的重力的大小，觀察計算重力G與鉤碼的質量m的關系。

學生馬上得到：G與m成正比。

重力大小與物體質量關系： G＝mg（g＝9.8N/kg）

強調：g值在地球的不同位置取值不同，一般情況下忽略這個差異，可認為g值是恒定的。實驗：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，重錘線的方向總是豎直向下。

歸納：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，分析重錘線下重物的受力情況，可知重力的方向豎直向下。

⑵重力的方向：總是豎直向下。

強調：豎直向下不能說成垂直向下，豎直向下指的是與水平地面相垂直，不能籠統(tǒng)指垂直方向。

3、重心

⑴概念

物體的各部分都受到重力的作用。從效果上看，可以認為物體各部分受到的重力作用集中于一點，或各部分重力的等效作用點，或各部分所受到的重力的合力的作用點，叫物體的重心。

通俗點講，重心就是重力的作用點。把物體的全部質量集中到一點將不影響研究結果，這就是物理學的一種等效替代的思想。

⑵與重心位置有關的因素： ①與物體的形狀有關；

②與物體的質量分布有關。

質量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關。

質量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。

同學們在初中知識的基礎上，找出這些質量分布均勻的物體的重心（投影分析）

質量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或尋找支點法找到。學生動手找自己的不規(guī)則薄板的中心，并且說出其原理。

[教師演示：木圓環(huán)，不規(guī)則形狀薄木板的重心。（參照課本P5的實驗）

驗證：用懸掛法確定重心之后，在板上固定一條細線，讓穿過重心C點，再在其重心C處拴上細繩提拉，驗證薄板可以水平衡。也可以重心C為支點，讓薄板水平平衡。

C 中

C 其平演示講解：不倒翁的制作就是改變橢圓空腔的重心，增強對重心概念的印象。

演示：將一段均勻的直鐵絲，做成直角、四邊形、圓形等不同的形狀，用懸掛法尋找其重心的位置。

歸納：物體的重心可在物體之上，也可在物體之外。

物體的穩(wěn)定程度與重心的高低及支承面的大小等有關。

簡單介紹一下不倒翁的原理，讓學生有一種印象，為以后學習習近平衡的種類奠定基礎。鞏固練習：用卡車運輸一些有的輕、有的重物體，將這些物體怎樣堆放到卡車上較為合 理。

(盡量將重的物體放在車的底部，整體的重心較低，行駛較安全)

三、基本相互作用

引力相互作用是是所有物體之間都存在的一種相互作用。對于通常大小的物體，它們之間的引力非常微弱，常被忽略不計。

電磁相互作用包括靜止電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關的，在一個參考系中觀察到的磁力可以和另一個參考系中的電力聯(lián)系起來，電力和磁力可統(tǒng)一為電磁相互作用。

引力和電磁力能在宏觀世界里顯示其作用。這兩種力是長程力，從理論上說，它們的作用范圍是無限的。但是，電磁力要比引力強得多。宏觀物體之間的相互作用，除引力外，所有接觸力都是大量原子、分子之間電磁相互作用的宏觀表現(xiàn)。

強相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范圍在原子核尺度內。強作用力只在10-15m范圍內有顯著作用，弱作用力的作用范圍不超過10-16m。這兩種力只有在原子核內部和基本粒子的相互作用中才顯示出來，在宏觀世界里不能覺察它們的存在。核子（質子、中子）、電子和中微子等參與弱相互作用。強相互作用是介子和重子（包括質子、中子）之間的相互作用，因為這種力將核子束縛在一起，核物理學家們把它稱為核相互作用。

（四）、反思總結、當堂檢測

教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內容，并進行當堂檢測

（五）發(fā)導學案、布置作業(yè)

1、課后完成課本54頁“問題與練習”中的習題。

2、用懸掛法確定形狀不規(guī)則物體的重心（硬紙板、衣服掛）

九、板書設計

一、力和力的圖示

二、重力

1、重力

2、重力的大小和方向

3、重心

三、基本相互作用

第三篇：重力、基本相互作用 教案

3.1重力、基本相互作用

一、教材分析

本章講述的是關于“力”的基礎知識，是學習靜力學的基礎和準備.內容包括重力、彈力、摩擦力、力的合成、力的分解.本章內容與初中學過的有關力學知識聯(lián)系密切，是初中知識的擴展和深化，是今后學好其他力學知識的基礎.所謂基礎性，就是要為學習力學知識打下扎實的基礎.從知識方面來說，就是理解力的初步概念，理解重力、彈力、摩擦力產生的條件和特性，會進行力的合成和分解.從運用方面說，是初步熟悉對一個物體的受力分析，會畫出正確的受力圖.本節(jié)具有預備性，不論在知識上和運用上都要有一個“度”.比如在本章第二節(jié)提到：“用懸繩掛著的靜止物體，用靜止的水平支持物支持的物體，它們對豎直懸繩的拉力或對水平支持物的壓力，大小等于物體受到的重力.”在這一節(jié)就不要求從道理上把這一論斷說清楚

二、教學目標

1、知道重力產生的原因及其定義。

2、知道重力的方向以及重力的大小與物體質量的關系，能用重錘線檢驗一條線或一個面是否豎直或水平。

3、知道物體重心的含義

4、了解力是物體對物體的作用，力的作用是相互的，認識力能使物體發(fā)生形變或運動狀 態(tài)發(fā)生改變

5、知道力的三要素

6、了解四種基本相互作用

三、教學重點

1、重力的方向以及重力的大小與物體質量的關系

2、力能使物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生改變

四、教學難點

1、力的作用效果與力的大小、方向、作用點三個因素有關

2、重心的概念

五、教學過程

（一）預習檢查、總結疑惑

勻速直線運動，勻速圓周運動，加速直線運動有何區(qū)別？ 引入物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的含義是什么？

學生閱讀課本P54第一段后答：物體速度（大小、方向）發(fā)生變化 物體發(fā)生形變的含義是什么？學生閱讀課本P54第二段后舉例。

（二）情景引入、展示目標

同學們都平時都習慣這樣說，我們班要數(shù)某某同學的力量最大，某某同學腳部的力量最強，一腳可以把足球開出五、六十米。這種對力的說法符合物理角度對力的定義嗎？本節(jié)課我們將著手研究這個問題，并學習幾種簡單的力學問題。

（三）合作探究、精講點播

一、力和力的圖示

⑴力的描述：力是物體與物體的作用。（即力產生的條件是兩個或兩個以上的物體發(fā)生作用）

⑵力的作用效果：使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變或是物體發(fā)生形變。⑶力的測量工具：測力計（彈簧秤）⑷力的單位：牛頓

⑸力的量性：矢量，遵循矢量運算法則

⑹力的圖示：按一定比例作出的帶箭頭的線段，線段的長短表示力的大小，箭頭的方向表示力的作用方向，箭頭或箭尾表示力的作用點。

二、重力

1、重力

提問：重力是怎樣產生的？

學生在預習后回答：地球上的一切物體都要受到地球的吸引，所以人跳起來總會落在地上，扔出去的東西總要落回地面。

提問：有的同學說物體的重力就是地球的吸引力，到底是不是呢？ 學生猜疑：有的說是，有的說不是。

教師釋疑：嚴格地說，重力并不是地球的吸引力，而是吸引力的一部分，以后才會學到這些知識，現(xiàn)在知道就行了。所以說重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，而不能說地球的吸引力就是物體的重力。由于兩者相差很小，通常可以用重力代替吸引力。⑴概念：由于地球對物體的吸引而使物體受到的力，叫做重力。重力就是重量。一個物體受到10N的重力，可以說這個物體的重量是10N。提問：重物受到的重力的施力物體和受力物體各是誰？ 學生：施力物體是地球，受力物體是重物。

強調：地球上的任何物體在任何狀態(tài)下都受到重力的作用。因此，在今后的受力分析中重力肯定有。

在月球上，物體也會由于月球的吸引而受到相應的重力，到其他星球表面也一樣。⑵產生條件：是由于地球的吸引。

2、重力的大小和方向

提問：重力的大小可以用彈簧秤來測量，為什么？ 學生：物體靜止時對彈簧秤的拉力大小等于其重力。

實驗：手提彈簧稱及其下掛的鉤碼，測出鉤碼的重力；在豎直方向上用不同的方式運動，觀察彈簧稱示數(shù)及其變化。

(引導學生根據實驗，并結合二力平衡知識得出結論)⑴重力的大小：

重力的大小可以用彈簧秤測出。

在靜止的情況下，物體對豎直懸繩的拉力或對水平支持物的壓力，在數(shù)值上等于物體重力的大小。

動手實驗：用彈簧秤測量一個鉤碼、兩個鉤碼、三個鉤碼的重力的大小，觀察計算重力G與鉤碼的質量m的關系。

學生馬上得到：G與m成正比。

重力大小與物體質量關系： G＝mg（g＝9.8N/kg）

強調：g值在地球的不同位置取值不同，一般情況下忽略這個差異，可認為g值是恒定的。實驗：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，重錘線的方向總是豎直向下。

歸納：從靜止釋放的小石塊總是豎直下落，分析重錘線下重物的受力情況，可知重力的方向豎直向下。

⑵重力的方向：總是豎直向下。

強調：豎直向下不能說成垂直向下，豎直向下指的是與水平地面相垂直，不能籠統(tǒng)指垂直方向。

3、重心

⑴概念

物體的各部分都受到重力的作用。從效果上看，可以認為物體各部分受到的重力作用集中于一點，或各部分重力的等效作用點，或各部分所受到的重力的合力的作用點，叫物體的重心。

通俗點講，重心就是重力的作用點。把物體的全部質量集中到一點將不影響研究結果，這就是物理學的一種等效替代的思想。⑵與重心位置有關的因素： ①與物體的形狀有關； ②與物體的質量分布有關。

質量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關。

質量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。

同學們在初中知識的基礎上，找出這些質量分布均勻的物體的重心（投影分析）

質量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或尋找支點法找到。

學生動手找自己的不規(guī)則薄板的中心，并且說出其原理。

教師演示：木圓環(huán)，不規(guī)則形狀薄木板的重心。（參照課本中P5的實驗）

驗證：用懸掛法確定重心之后，在板上固定一條細線，讓其穿過重心C點，再在其重心C處拴上細繩提拉，驗證薄板可以水平平衡。也可以重心C為支點，讓薄板水平平衡。演示講解：不倒翁的制作就是改變橢圓空腔的重心，增強對重心概念的印象。演示：將一段均勻的直鐵絲，做成直角、四邊形、圓形等不同的形狀，用懸掛法尋找其

C C 重心的位置。

歸納：物體的重心可在物體之上，也可在物體之外。物體的穩(wěn)定程度與重心的高低及支承面的大小等有關。

簡單介紹一下不倒翁的原理，讓學生有一種印象，為以后學習習近平衡的種類奠定基礎。鞏固練習：用卡車運輸一些有的輕、有的重物體，將這些物體怎樣堆放到卡車上較為合理。

(盡量將重的物體放在車的底部，整體的重心較低，行駛較安全)

三、基本相互作用

引力相互作用是是所有物體之間都存在的一種相互作用。對于通常大小的物體，它們之間的引力非常微弱，常被忽略不計。

電磁相互作用包括靜止電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關的，在一個參考系中觀察到的磁力可以和另一個參考系中的電力聯(lián)系起來，電力和磁力可統(tǒng)一為電磁相互作用。

引力和電磁力能在宏觀世界里顯示其作用。這兩種力是長程力，從理論上說，它們的作用范圍是無限的。但是，電磁力要比引力強得多。宏觀物體之間的相互作用，除引力外，所有接觸力都是大量原子、分子之間電磁相互作用的宏觀表現(xiàn)。

強相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范圍在原子核尺度內。強作用力只在10m范圍內有顯著作用，弱作用力的作用范圍不超過10m。這兩種力只有在原子核內部和基本粒子的相互作用中才顯示出來，在宏觀世界里不能覺察它們的存在。核子（質子、中子）、電子和中微子等參與弱相互作用。強相互作用是介子和重子（包括質子、中子）之間的相互作用，因為這種力將核子束縛在一起，核物理學家們把它稱為核相互作用。

六、課堂小結

本節(jié)課的應用主要涉及力的概念、力的圖示、重力大小的計算和方向的判定，以及物體重心位置的確定。對四種基本相互作用只要作一般性的了解。這節(jié)課重點是對重物牽引下小車的運動進行探究，在探究過程中，涉及到了實驗的設計、操作以及作圖象的方法、原則，很好地提高了大家各方面的能力，同時又為后面學習這種勻變速運動打下了基礎。-15

第四篇：【物理】3.1《重力 基本相互作用》示范教案(新人教版必修1)（精選）

知識改變命運，學習成就未來

知識改變命運，學習成就未來 的重心。

通俗點講，重心就是重力的作用點。把物體的全部質量集中到一點將不影響研究結果，這就是物理學的一種等效替代的思想。

⑵與重心位置有關的因素： ①與物體的形狀有關； ②與物體的質量分布有關。

質量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關。

質量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。

同學們在初中知識的基礎上，找出這些質量分布均勻的物體的重心（投影分析）

質量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或尋找支點法找到。學生動手找自己的不規(guī)則薄板的中心，并且說出其原理。教師演示：木圓環(huán)，不規(guī)則形狀薄木板的重心。（參照課本中P5的實驗）

驗證：用懸掛法確定重心之后，在板上固定一條細線，讓其穿過重心C點，再在其重心C處拴上細繩提拉，驗證薄板可以水平平衡。也可以重心C為支點，讓薄板水平平衡。

演示講解：不倒翁的制作就是改變橢圓空腔的重心，增強對重心概念的印象。演示：將一段均勻的直鐵絲，做成直角、四邊形、圓形等不同的形狀，用懸掛法尋找其重心的位置。

歸納：物體的重心可在物體之上，也可在物體之外。物體的穩(wěn)定程度與重心的高低及支承面的大小等有關。

簡單介紹一下不倒翁的原理，讓學生有一種印象，為以后學習習近平衡的種類奠定基礎。鞏固練習：用卡車運輸一些有的輕、有的重物體，將這些物體怎樣堆放到卡車上較為合理。

(盡量將重的物體放在車的底部，整體的重心較低，行駛較安全)基本相互作用

引力相互作用是是所有物體之間都存在的一種相互作用。對于通常大小的物體，它們之

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知識改變命運，學習成就未來

間的引力非常微弱，常被忽略不計。

電磁相互作用包括靜止電荷之間以及運動電荷之間的相互作用。電和磁是密切相關的，在一個參考系中觀察到的磁力可以和另一個參考系中的電力聯(lián)系起來，電力和磁力可統(tǒng)一為電磁相互作用。

引力和電磁力能在宏觀世界里顯示其作用。這兩種力是長程力，從理論上說，它們的作用范圍是無限的。但是，電磁力要比引力強得多。宏觀物體之間的相互作用，除引力外，所有接觸力都是大量原子、分子之間電磁相互作用的宏觀表現(xiàn)。

強相互作用和弱相互作用都是短程力。短程力的作用范圍在原子核尺度內。強作用力只在10m范圍內有顯著作用，弱作用力的作用范圍不超過10m。這兩種力只有在原子核內部和基本粒子的相互作用中才顯示出來，在宏觀世界里不能覺察它們的存在。核子（質子、中子）、電子和中微子等參與弱相互作用。強相互作用是介子和重子（包括質子、中子）之間的相互作用，因為這種力將核子束縛在一起，核物理學家們把它稱為核相互作用。

三、小結

本節(jié)課學習了重心的概念，知道了與重心有關的因素及重心的確定方法。

四、作業(yè)

完成課后問答，并通過習題鞏固新課的內容。

五、板書設計： 重心

(1)概念：物體各部分受到的重力作用集中點，或各部分重力的等效作用點，或各部分受到的重力的合力的作用點，叫物體的重心。

(2)與重心位置有關的因素： ①與物體的形狀有關； ②與物體的質量分布有關。

質量分布均勻的物體的重心，跟物體的形狀有關。

質量分布均勻的有規(guī)則形狀的物體，其重心在此幾何中心上。

質量分布均勻的形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可用二次懸掛法或尋找支點找到。重心可在物體之上，也可在物體之外。-15

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第五篇：物理：3.1《重力 基本相互作用》學案(新人教版必修1)

3.1 重力 基本相互作用學習目標:

班級________姓名________學號_____1.知道力是物體間的相互作用，力不能脫離物體而存在，在具體問題中能找出施力物體和受力物體。2.知道力是矢量，知道力的作用效果和決定力的作用效果的因素，在具體問題中能畫出力的圖示和力的示意圖。3.知道力的兩種分類方法。4.知道重力是由于物體受到地球的吸引而產生的。知道重力的大小和方向。5．知道重心的概念以及均勻物體重心的位置。學習重點：重力學習難點：重力 基本相互作用 主要內容:

一、力是物體間的相互作用

1．力的物質性：2．力的相互性：3．物體間發(fā)生相互作用的方式有兩種：①直接接觸②不直接接觸4．力不但有大小，而且有方向，力具有矢量性。力的大小用測力計(彈簧秤)來測量。在國際單位制中，力的單位是N(牛)。通常把力的大小、方向和作用點叫做力的三要素。力的三要素決定了力的作用效果。若其中一個要素發(fā)生變化，則力的作用效果也將變化。5．力的作用效果 ①使受力物體發(fā)生形變； ②使受力物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變。力的作用效果是由力的大小、方向和作用點共同決定的。例如用腳踢足球時，用力的大小不同，足球飛出的遠近不同；用力的方向不同，足球飛出的方向不同；擊球的部位不同，球的旋轉方向不同。

二、力的圖示1．力可以用一根帶箭頭的線段來表示。它的長短表示力的大小，它的指向(箭頭所指方向)表示力的方向，箭頭或箭尾表示力的作用點，力的方向所沿的直線叫力的作用線。這種表示力的方法，叫做力的圖示。這是把抽象的力直觀而形象地表示出來的一種方法。2．畫力的圖示的步驟 ①選定標度：畫出某一長度的線段表示一定大小的力，并把該線段所表示的力的大小寫在該線段的上方。所選標度要適當(力的圖示上刻度不能過少，也不能多而密，要便于作圖計算)，一般標度的大小應是所圖示的力的1/n，n為除“1”以外的正整數(shù)。②畫一個方塊或一個點表示受力物體，并確定力的作用點。③從力的作用點開始，沿力的作用方向畫一線段(根據所選標度和力的大小確定線段的長度)，并在線段上加上刻度(垂直于力線段的小短線)。④在表示力的線段的末端畫上箭頭表示力的方向。在箭頭的旁邊標出表示這個力的字母或數(shù)值。3．注意：①箭尾通常畫在力的作用點上。②若在同一個圖上作出不同的力的圖示，一定要用同一個標度。③力的圖示與力的示意圖不同。力的示意圖是為了分析受力而作，側重于畫準力的方向，帶箭頭的線段上沒有標度，線段的長度只定性表示力的大小。

三、力的示意圖 與力的圖示相比，只要求在圖中準確畫出力的方向，表達出物體在這個方向受力即可，不要求準確畫出力的大小。

四、力的分類(1)按力的性質和力的效果分類 ①性質力：重力、彈力、摩擦力、電磁力、分子力等。②效果力：支持力、壓力、拉力、動力、阻力、向心力等。(2)按作用方式可分為接觸力(如支持力、壓力等)和場力(如重力等)。(3)按研究對象可分為內力和外力。(4)按力的關系可分為：共點力、共面力、平行力、平衡力、作用力與反作用力等。(5)注意：正確區(qū)分性質力和效果力是對物體進行受力分析的基礎，也是正確解決力學問題的重要環(huán)節(jié)。根據效果命名的不同名稱的力，性質可能相同，如壓力和支持力都是彈力性質不同的力，可以叫同一個名稱，如重力、彈力都可使物體由靜止開始運動，都可叫動力，其作用效果可以相同。同一個力，可以有不同的名稱，如用繩子拉小車前進，繩子對小車施以拉力，又叫彈力、動力等。

五、重力是由于地球的吸引而使物體受到的力 1．重力的產生 靜止釋放的物體豎直下落。拋出的物體會落回地面，水會從高處流向低處，這眾多的事例說明地球上的一切物體都受到地球的吸引。重力是由于地球的吸引而產生的。重力也叫重量，常用符號G表示。①重力的施力物體是地球，其本質是地球對物體的吸引力，但不能說重力就是地球對物體的吸引力。②地球表面附近的一切物體，不論是靜止的，還是運動的，不論是否與地面接觸，都受重力作用。重力與運動狀態(tài)和接觸面情況均無關。2．重力的方向總是豎直向下的 豎直向下即垂直于(當?shù)氐?水平面向下，沿重錘線向下。物體只在重力作用下從靜止開始下落的方向是豎直向下的。不能將“豎直向下”理解為“垂直于支持面向下”、“垂直于地面向下”或“指向地心的方向”。重力的方向不一定指向地心。3．重力的大小由物體的質量和所處的地理位置共同決定 ①在同一地點，重力G與質量m成正比；同一物體，在不同地點所受的重力可能不同(隨地理緯度的增加而增大，隨離地高度的增加而減小)，不過這種差異很小，一般在地面附近不太大的范圍內，可認為其重力大小恒定不變。②重力大小的計算公式是G=mg．式中m是物體的質量，單位用kg；g是一個與地理位置有關的量，反映地球對物體作用力的強弱。(g值隨地理緯度的增加而增大，隨離地面高度的增大而減小)通常情況下(在地球表面附近)，取g=9．8N／kg，表示質量是1kg的物體受到的重力是9．8N。③重力的大小可以用彈簧秤測出。其依據的原理是二力平衡條件和力作用的相互性：用懸繩掛著的靜止物體或用靜止的水平支持物支持的物體，對豎直懸繩的拉力或對水平支持物的壓力，大小等于物體受到的重力。特別注意：拉力或壓力與重力大小相等是有條件(平衡)的；且不能認為拉力或壓力就是重力，因力的性質不同，施力物體和受力物體也不同。④重力的大小在一般情況下小于地球對物體的引力大小(學過“萬有引力”就明白了)。4．重力的作用點：重心。

六、重心 一個物體的各部分都要受到重力的作用。從效果上看，可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫做物體的重心。1．重心是重力的等效作用點。引入重心的概念，就把實際作用于整個物體各部分的重力用作用于重心的一個力等效地代替了，于是原來的整個物體就可以用一個有質量的點代替，從而使研究問題大為簡便。這種方法，在物理學上叫等效方法。等效方法是研究物理問題常用的思維方法，它是在保證效果不變的前提下用一種簡化的形式來替代原來的形式以使研究問題方便些。注意：重心并不是重力的實際作用點，也不是物體上最重的一點，更不能認為地球只吸引物體的這一點。2．物體重心的位置跟物體的形狀和物體內質量的分布都有關系，跟物體的放置情況和運動狀態(tài)無關。只有形狀規(guī)則、質量均勻分布的物體的重心才在物體的幾何中心。重心的位置可在物體上，也可以在物體外。3．對于薄板狀物體，可以用懸掛法找出其重心位置，其依據的原理是二力平衡條件。

七、四種基本相互作用：【例一】關于力的概念，下列說法中正確的是（）A．一個受力物體可以對應著一個以上的施力物體。B．一個力必定聯(lián)系著兩個物體，其中任一個物體既是受力物體又是施力物體。C．用手壓彈簧，手先給彈簧一個作用，彈簧壓縮后再反過來對手作用。D．直接接觸的物體間一定有力的相互作用。【例二】試說出右圖所示的力F的大小、方向、作用點。

【例三】在下圖中作出A受到一個與水平面成30°角的斜向右上方500N的拉力的圖示。

A 【例四】如圖：已知小球、物塊的質量均為m，懸繩對小球的拉力________N。物塊對地面的壓力(兩者均處于靜止狀態(tài))是___________N。如果說懸繩的拉力等于重力，物塊對地面的壓力等于重力，這種說法對嗎?【例五】物體靜止在水平桌面上，物體對水平桌面的壓力()A、就是物體的重力B、大小等于物體的重力C、這壓力是由于地球的吸引產生的D、這壓力是豎直向下的。【例六】物體靜止在斜面上，物體所受重力的方向如圖所示，這個表示對嗎？【例七】如圖所示為一空心圓球，內部裝滿水，若在其底部一小孔，水從中不斷流出，則在此過程中，球和其中水整體的重心如何變化?課堂訓練：1．下列各種力的名稱，根據力的效果命名的是()A、浮力B、彈力C、重力D、拉力 E、摩擦力F、動力 G、阻力 H、壓力 I、支持力 J、分子力 2．用圖示法畫出力，并指出施力物體和受力物體。兩人合提一桶水，各用80N的拉力，兩力與水平方向的夾角均為45°。3．關于物體的重心的說法中，正確的是()A．因物體的重心是重力的作用點，所以物體的重心一定在物體上。B．任何有規(guī)則形狀的物體，其重心必在其幾何中心。C．物體的形狀改變時，它的重心位置很可能也隨著改變。D．物體的重心可能在物體上，也可能在物體外。

4．力是__________的作用，一個物體受到力的作用，一定有_________對它施加這種作用，力是不能離開_____________而獨立存在的。

課后作業(yè)：

1．下列說法中正確的是()A、某施力物體同時也一定是受力物體。

B、沒有施力物體和受力物體，力照樣可以獨立存在。C、找不到施力物體的力是不存在的。

D、有的物體自己就有力，這個力不是另外的物體施加的。2．下述關于力的說法中不正確的是()A、力對物體的作用效果，完全由力的大小決定。

B、作用在物體上的力，不論作用點在什么位置產生的效果均相同。C、物體受到力的作用后，一定同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)的改變。D、力的作用效果一定會使物體運動。3．下列說法中錯誤的是()A、力是物體對物體的作用。B、只有直接接觸的物體間才有力的作用。C、由相距一定距離的磁鐵間有相互作用力可知，力可以離開物體而獨立存在。D、甲用力把乙推倒，說明只是甲對乙有力的作用，乙對甲沒有力的作用。4．關于重力的說法，正確的是()A．重力是由于地球對物體的吸引而產生的。

B．物體在地球表面附近無論是靜止，還是向上或向下運動，它都受到重力。C．重力就是靜止的物體對豎直懸繩的拉力。D．物體本身就有重力，所以重力沒有施力物體。5．下列關于重力的方向的說法，正確的是()A． 重力的方向總是豎直向下的。B．重力的方向總是指向地心。

C．重力的方向總是和支持物體的支持面垂直。

D．由于地球是一個大球體，所以重力的方向是無法確定的。6．關于重力的大小，下列說法正確的是()A．物體的重力跟質量成正比。

B．g=9．8N／kg表示重力是9．8N的物體的質量是1kg。C．放在斜面上的物體比在平面上受的重力小。

D．在地面附近，物體靜止時與運動時，其重力大小是不變的。

7．一條放在地面上的長為L的柔軟勻質粗繩，向上提其一端剛好拉直時，它的重心位置升高了__________；長為L的均勻直鋼管平放在水平地面上，現(xiàn)抬起其一端使其與水平地面成30角時，它的重心位置升高了___________。8．如圖所示，畫出均勻矩形木塊在不同情況下所受重力的示意圖

9．畫出下面物體所受重力的圖示

6(1)放在水平地面上的重為3．O×10 N的木箱。

(2)質量為8kg的小球在空中自由下落時(不計空氣阻力)所受力的圖示(g取10N/kg)。

閱讀材料：經典力學的建立 十五、十六世紀，偉大的波蘭天文學家哥白尼用自制的各種儀器對天象進行了長期的觀測，并對觀測的資料進行分析、整理，于1543年出版了《天體運行論》，提出了“日心地動說”的體系。

在哥白尼工作的基礎上，揭開行星運行之迷的是偉大的德國天文學家開普勒。開普勒從整理和研究第谷所觀測的行星運行和恒星位置的數(shù)據中，首先研究火星的運行轉道，經過無數(shù)次的探索，終于發(fā)現(xiàn)：火星運行的軌道是一個橢圓。1609年，他發(fā)表了《新天文學》一書《論火星的運行》一文，將對火星的發(fā)現(xiàn)推廣到所有行星，這就是以他的名字命名的開普勒第

一、第二定律、面積定律)，隨后又發(fā)現(xiàn)了第三定律(周期定律)。值得指出的是，開普勒的工作給人們以深刻的啟示：科學不能停留在單純的觀測數(shù)據中，而必須對觀測到的數(shù)據進行細致的分析，才能找到事物運動的內部規(guī)律。還要指出的是，開普勒并沒有以發(fā)現(xiàn)這三個定律為滿足，他還企圖用力的作用來解釋它們，牛頓正是沿著這個思路而創(chuàng)立他的天體動力學理論的。

對亞里士多德關于重的物體比輕的物體下落得快以及力是維持物體運動的原因等錯誤觀點的否定爭糾正是經典力學產生的重要標志：1586年比利時的力學家西蒙〃斯臺文(1548—1620)出版了一本《論力學》的著作，其中關于落體實驗是這樣記敘的：“反對亞里士多德的實驗是這樣的：讓我們拿兩只鉛球，其中一只比另一只重十倍，把它們從三十英尺的高度同時丟下來，落在一塊木板或者什么可以發(fā)出清晰響聲的東西上面，那末，我們會看出輕球并不需要比重球多十倍的時間，而是同時落到木板上，因此，它們發(fā)出的聲音聽上去就象是一個聲音一樣。”1589年，伽利略進一步研究了落體問題。他在研究過程中創(chuàng)立了運動學的基本概念，并把觀察實驗、數(shù)學推算和邏輯論證有機地結合起來，做了著名的斜面實驗，揭示了力和運動的本質聯(lián)系，得到了落體定律和慣性定律。伽利略的這些發(fā)現(xiàn)，不僅在物理學史上而且在整個科學史上都占有極其重要的地位。這不僅在于他糾正了統(tǒng)治近二千年的亞里士多德的錯誤觀點，更重要的是他創(chuàng)立了對物理現(xiàn)象進行實驗研究并把實驗的方法與數(shù)學方法。

經典力學的理論體系是以牛頓運動三定律為基礎的。牛頓系統(tǒng)地總結了伽利略、開普勒惠更斯等人的工作，得到了萬有引力定律和牛頓運動三定律，于1687年出版了《自然哲學數(shù)學原理》。這是牛頓的—部代表作，也是力學的一部經典著作。牛頓在這部書中，從力學的基本概念（質量、動量、慣性、力等）和基本定律(運動三定律)出發(fā)，運用他所發(fā)明的微積分這一銳利的數(shù)學工具，建立了經典力學的完整而嚴密的體系，把天體力學和地面上的物體的力學統(tǒng)一起來，這是物理學史上第一次大的綜合。所以，牛頓的《自然哲學數(shù)學原理》的出版，標志著經典力學體系的建立．牛頓從事自然科學研究工作時，是站在自發(fā)的唯物主義立場上的，這是他取得重大成就的思想基礎．重視實驗，重視歸納，這是牛頓的科學方法論的核心，也是他取得重大成就的關鍵。牛頓的世界觀的根本缺陷在于它的形而上學和經驗主義，他輕視哲學指導，提出了。神的第一次推動”的唯心主義觀點，這是一個嚴重的教訓．

牛頓力學體系的建立，對全部自然科學的發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻。由于力學的巨大成就，使得當時的許多自然科學家和哲學家認為可以用力學來解釋一切自然現(xiàn)象。牛頓說：“自然界的一切現(xiàn)象，全可以根據力學的原理，用相似的推理，一一演繹出來．”憊更新選一步說：

“在真正的哲學里，所有自然現(xiàn)象的原因都可以用力學的術語來陳述。”這樣，就逐步形成了把一切運動歸結為機械決定論的自然觀。