[设计意图:通过小球实验的观察和思考理解"竖直向下"与"垂直向下"的不同,画出倾斜烧杯中水面的位置并通过演示来理解水平面,加深对"重力的方向是竖直向下"指的是垂直于水平面的理解;通过对应用的介绍,能够让学生对知识融会贯通,并增强物理知识与生活相互联系这一主导思想。]
4.重力的大小
教师提问:同学们我们可以用什么工具进行测量桌上物体的重力?测量的方法和要求如何?
学生演示:用弹簧测力计测量一个钩码的重 ;(特别注意测力计要竖直放置)
追问:物体有的轻有的重,那么物体所受到的重力你觉得可能与哪些因素有关呢?
(1)探究实验:影响物体重力大小的因素有哪些?
①引导学生猜想,并说出你猜想的依据:
◆可能与物体的体积有关,因为西瓜比苹果重。
◆可能与物体的密度有关,因为铁块比木块重。
◆可能与物体的质量有关,因为200克钩码比100克钩码要重。
◆可能与物体所放的位置有关,因为宇航员到了月球上有失重现象(看过太空视频授课)。(与位置的关系我们以后会在高中物理中进行学习)
教师引导:下面请同学们分组讨论,上述哪些因素你们是不认同的,请用事例或实验加以排除。
②学生讨论后汇报:
观点1:将体积相同的铝块和铜块分别放在天平的两个托盘上,铜块的质量较 大 。用弹簧测力计测得铜块受到的重力较 大 。
观点2:用天平测得质量相同的木块和铜块,木块的体积较 大 。用弹簧测力计测得两者受到的重力 相同 。
结论:重力的大小与物体的质量有关,与物体的体积无关,与密度无关。
观点3:分组测量100克的木块和100克的铝块的重力
◆测量结果:铝块的重力即G铝= 1 牛,木块的重力即G木= 1 牛,G铝 = G木。
◆分析比较:两物体不同的量是: 密度和体积都不相同 ;相同的量是 质量相同 。
◆结论:物体的重力与物体的质量有关。质量相等的物体,重力也相等。
教师总结:物体的重力与质量有关,与物体的体积和密度无直接关系。那么物体的重力与它的质量之间有什么定量关系呢?我们如何利用桌上的物体设计实验方案?
②学生活动: 小组讨论后写出实验方案,以表格的形式展示出变量和需要测量的量。
并将数据绘制到重力和质量的坐标图中。
钩码数 1 2 3 4 质量(千克) 0.1 0.2 0.3 0.4 重力(牛) 1 2 3 4 重力/质量
(牛/千克)
③教师提问:
◆从表格中的数据,1、2、3、4比较我们能出什么结论?(同种物体质量不同,重力也不同;)
◆质量由0.1千克变为2倍、3倍、4倍,重力如何变化?(则重力变为原来的2倍、3倍、4倍)
◆当我们把质量和重力对应的数据画到坐标图中时,它的形状是一条直线,在数学中叫正比例函数图;也就是重力和质量存在什么关系?(重力与质量成正比;)
◆从表格最后一列,我们还能得出什么结论?(重力与质量的比值是一个定值。)
④得出结论:重力与质量成正比,g=G/m(推导公式G=mg) 。