重力 自然界的基本相互作用

重力 自然界的基本相互作用（1）力和力的圖示的教學(xué)從現(xiàn)象入手理解力的概念“力是物體與物體之間的相互作用”的表述是抽象的。什么是“相互作用”？這是教學(xué)中首先要解決的問題。教科書通過運(yùn)動(dòng)員踢球使球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的事實(shí)開始，列舉多個(gè)實(shí)例說明物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變、形變等是有原因的。提出問題：什么是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因？從而引出“這是其他物體作用的結(jié)果”，在此基礎(chǔ)上給出力的定義。這樣處理，把力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變聯(lián)系起來，使力的含義更本質(zhì)，同時(shí)又為學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律打下基礎(chǔ)。教學(xué)中要幫助學(xué)生建立起具體的圖景，理解好哪個(gè)物體對(duì)哪個(gè)物體的作用。例如用手“推”桌子，手對(duì)桌子有了“作用”；用腳“跺”地面，腳對(duì)地面有了“作用”；用手“捏”乒乓球，手對(duì)乒乓球有了“作用”；纖夫用繩子“拉”船，繩子對(duì)船有了“作用”等等。通過這些具體的實(shí)例，將“作用”這個(gè)抽象的概念具體化，便于學(xué)生理解。圖31“力是物體之間的相互作用”這個(gè)論點(diǎn)說明：談到一個(gè)力時(shí)，一定有受力物體，也一定有施力物體。我們可以通過上述實(shí)例來說明受力物體和施力物體，例如用手“推”桌子，“推”是施加給桌子的一個(gè)力，施力物體是手，受力物體是桌子；同時(shí)讓學(xué)生也推推桌子，體會(huì)力作用是“相互的”：用手“推”桌子時(shí)，手也有被“擠壓”的感覺，這種“擠壓”來自桌子對(duì)手的作用；接著用繩子吊著石頭（或其他物體），讓學(xué)生用“換位”的思考方式（圖3-1）去體會(huì)其中的“作用”和“作用是相互的”。讓學(xué)生理解這些內(nèi)容時(shí)，一定要讓事實(shí)和現(xiàn)象說話，讓學(xué)生去體會(huì)、感受、表述。力學(xué)中我們的研究對(duì)象是“受力物體”。在談到一個(gè)具體的力，首先應(yīng)該強(qiáng)調(diào)受力物體，其次再指出施力物體。在后面的教學(xué)中，當(dāng)我們研究物體在力的作用下運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律時(shí)，重要的是明確研究對(duì)象(受力物體)受的力。根據(jù)力的作用效果理解力的三要素“力的圖示”的教學(xué)，首先應(yīng)該讓學(xué)生體會(huì)和理解力的作用效果與“力的大小、方向、作用點(diǎn)”這三個(gè)要素的關(guān)系。例如讓學(xué)生打開教室的大門，用不同大小的力作用在門把手上，門轉(zhuǎn)動(dòng)的速度變化不同；用不同方向的力作用在門把手上，有時(shí)能開門，有時(shí)無論用多大的力都開不開門（例如用力方向與門面平行），有時(shí)開門效果“適得其反”，不是開門而是關(guān)門！（例如用力向外推門把手）；力作用在不同位置，例如分別作用在門把手和“合頁(yè)”上，開門的效果當(dāng)然不同。在力的圖示的教學(xué)中，對(duì)力的圖示方法、步驟應(yīng)該嚴(yán)格要求：選定標(biāo)度(用多少毫米表示多少牛頓的力)；從作用點(diǎn)向力的方向畫一有向線段，有向線段的長(zhǎng)短按選定標(biāo)度和力的大小畫，線段上加刻度；有向線段所指的方向表示力的方向。為了使學(xué)生切實(shí)掌握，需要經(jīng)過多次練習(xí)。在力的圖示中的箭尾究竟畫在何處?教科書寫道“箭頭或箭尾表示力的作用點(diǎn)”，這是按照力作用的實(shí)際情況畫的。學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了“質(zhì)點(diǎn)”，因此教學(xué)中就可以用一個(gè)點(diǎn)代表物體，箭尾畫在表示物體的點(diǎn)上。（2）重力的教學(xué)重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。指出重力的施力物體是地球，至于“重力”和“萬有引力”之間的關(guān)系，是后面學(xué)習(xí)的內(nèi)容。重力的教學(xué)，重點(diǎn)應(yīng)該放在“重力的大小”“重力的方向”和“重心”上。有條件的學(xué)校，可以讓學(xué)生觀察生活中“利用重力的方向”來工作的例子，例如建筑工地砌磚要確定鉛垂線，家庭裝修吊頂要確定水平線對(duì)重心概念的分析可引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)例，利用二力平衡的知識(shí)來理解。例如，拿一根細(xì)棍，提問學(xué)生：為什么我們說棍受的重力集中于一點(diǎn)?再用線懸吊細(xì)棍使棍保持水平，讓學(xué)生分析出棍受兩個(gè)力：重力和線的拉力。重力和拉力一定作用在同一條直線上，大小相等、方向相反，從而得出，懸點(diǎn)就是重力的作用點(diǎn)，細(xì)棍各部分受的重力可以看成集中于一點(diǎn)，這點(diǎn)就叫重心。教科書中的“做一做”欄目讓學(xué)生用“懸掛法”確定平面薄物體的重心位置。教科書將“演示實(shí)驗(yàn)”改成“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”的目的，就是要提高學(xué)生參與教學(xué)的程度。教師應(yīng)該設(shè)計(jì)多個(gè)薄物體，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，體會(huì)物體的重心可以在物體上，也可以不在物體上。還可以引導(dǎo)學(xué)生測(cè)量質(zhì)量分布均勻的薄三角形、鐵絲圍成的三邊形的“重心”位置，體會(huì)數(shù)學(xué)上“重心”的定義等，讓學(xué)生對(duì)重心有較深