资源简介

2.1 力（第3课时）
教 案
一、基本信息
课题 2.1 力（第3课时）
重 力 课型 新授课
课时 1课时（45分钟） 教材 浙教版八年级科学上册
第二章 力与空间探索
年级 八年级 教法 情境导入+实验探究+"重力方向"
演示实验+G=mg分组实验
教学重点 重力的定义（地球吸引→G）；
重力的方向（竖直向下—≠垂直向下）；
"竖直向下"与"垂直向下"的辨析；
G=mg的实验探究（弹簧测力计
测钩码→描点连图→正比关系→
g≈9.8N/kg）；
G=mg的规范计算 教学难点 "竖直向下"与"垂直向下"的辨析
（竖直向下=垂直于水平面向下
≈指向地心；垂直向下=垂直于
某个面可能不是水平面）；
重心概念的建立（等效作用点，
不一定在物体上）；
重力与质量的区别与联系——
G随位置变化（纬度/高度），
m不随位置变化；
G=mg计算中g的取值规范
（精确9.8N/kg，粗略10N/kg）
教具准备 弹簧测力计×5、钩码每组4个
（各100g）、铁架台+细线+
小球+染色水+水槽（演示用）、
重垂线、多媒体课件 学具准备 直尺、铅笔、坐标纸
（分组实验：4人一组）
学情分析 第1-2课时学生已掌握力的概念、三要素、相互性和弹簧测力计使用方法，为本课时的重力探究做好了工具准备。本课时是"常见的力"系列的第一种力。学生容易出错的地方：①"竖直向下"和"垂直向下"分不清——这是高频考点，学生常把斜面问题中的"垂直斜面向下"写成"竖直向下"；②重心概念抽象——"等效作用点"需要多个实例（均匀圆环/半充水篮球）辅助理解；③G=mg计算——忘记带单位或g取值不写单位（9.8N/kg不是9.8N！）；④实验中描点连线→学生可能把点硬连成直线（如果有实验误差→点不一定完美在一条直线上→观察整体趋势即可）。
二、核心素养目标
1. 科学观念
（1）理解重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，符号G，方向竖直向下。
（2）知道重力的施力物体是地球，地球附近所有物体都受重力作用。
（3）理解"竖直向下"≠"垂直向下"——竖直向下是垂直于水平面向下（近似指向地心），垂直向下是垂直于某个面。
（4）掌握重力与质量的关系G=mg，g≈9.8N/kg（粗略计算取10N/kg）。
2. 科学思维
（1）通过"苹果落地/雪花飘落/水流低处/铅球回落"归纳出"地面物体都有向下趋势→重力"。
（2）通过悬挂小球实验（将铁架台倾斜→细线始终与水面垂直），推理出重力的方向是"竖直向下"。
（3）通过分组实验描点连线，验证重力与质量的正比关系，建立G-m的函数关系（G=mg）。
3. 探究实践
（1）完成G=mg分组探究实验：用弹簧测力计测1-4个钩码的重力→记录数据→计算G/m→描点连线→得出结论。
（2）完成重垂线应用实验：用重垂线检查墙壁是否竖直。
（3）能区分重力和质量（符号/单位/方向/测量工具/随位置变化）。
4. 态度责任
（1）体会牛顿从"苹果落地"到"万有引力"的科学发现历程。
（2）了解重力方向"竖直向下"在建筑（重垂线）、航天（微重力/超重力）中的实际应用。
三、教学重难点
教学重点：重力定义与方向（竖直向下≠垂直向下）；G=mg分组实验探究；重垂线的应用。
教学难点："竖直向下"与"垂直向下"的辨析；重心（等效作用点/不一定在物体上）；重力vs质量的区别（G随位置变/m不变）；G=mg计算中单位规范。
四、教学过程
（一）情境导入（约3分钟）
图1 水从高向低流/渔网飘落/石块回地面——都落回地面
展示三幅图：水从高处流向低处→渔网撒开后飘落水面→石块抛向空中最终落回地面。
提问："水为什么总是从高向低流？渔网和石块为什么不会一直向上运动而要返回地面？"（引导学生回答：因为受到地球的吸引力——重力。）
过渡：苹果从树上落下、雪花飘向大地——这些现象背后是同一个力：重力。今天我们就来给"重力"下一个科学的定义。
（二）新知探究一：重力的定义与特点（约8分钟）
图2 苹果落地/雪花飘落/水流低处/铅球落回——重力存在的证据
重力的定义：物体由于地球的吸引而受到的力叫作重力，符号G。
重力的特点（4点，逐一讲解）：
① 地球附近的所有物体都受到重力的作用，不管它是运动的还是静止的。
② 重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。
③ 重力的作用：使物体从高处落向地面，或使物体有向下落的趋势。
④ 地球吸引物体的同时，物体也吸引地球（力的相互性）。但通常只关注地球对物体的引力（因地球质量远大于一般物体，物体的引力可忽略）。
【特别提醒】生活中的"重"=质量(kg)，科学中的"物重"=重力(N)。两句话区分：物理课上说"这个苹果多重？"=问质量还是重力？——答：生活中问质量（多重=多少kg），科学中说"物重"指重力（多少N）。这条考期中期中选择题几乎年年出！
（三）新知探究二：重力的方向（约8分钟）
演示实验：悬挂小球探究重力方向
图3 铁架台倾斜→小球静止→细线与水面始终垂直
实验步骤：
① 将装染色水的水槽放在铁架台底座旁边，用细线将小球悬挂在横杆上，让小球位于水中。待小球静止→观察细线与水面的夹角（=90°，即垂直）。
② 将铁架台倾斜一定角度→待小球再次静止→再次观察细线与水面的夹角（仍然是90°！细线始终与水面垂直）。
结论：无论铁架台如何倾斜，细线始终与水平面垂直。说明重力的方向是竖直向下（垂直于水平面向下）。
★★★ "竖直向下" vs "垂直向下"（高频考点！）
图4 竖直向下≠垂直向下——核心辨析图
"竖直向下"：垂直于水平面向下，近似指向地心。
"垂直向下"：垂直于某个面（这个面不一定是水平面）向下。
关系："竖直向下"是"垂直向下"的一个特例（当面=水平面时）。
结论：重力的方向是竖直向下（≠垂直向下）。
重垂线的应用
图5 重垂线检测墙体是否竖直——建筑中的重力应用
图6 重垂线的三种应用——检查墙面竖直/画挂正/工作面是否水平
建筑工人用重垂线检测墙体是否竖直（墙壁与重垂线平行→墙竖直）。
检查画框是否挂正、检查工作面是否水平→都是利用重力方向竖直向下的原理。
（四）新知探究三：重心（约4分钟）
图7 均匀规则物体的重心在几何中心
重心：重力在物体上的等效作用点。物体各部分都受重力，但整体看重力集中作用于一个点——重心。
重心位置规律：
① 质量分布均匀、形状规则的物体→重心在几何中心（如均匀球体、长方体、圆柱体）。
② 质量分布不均匀→重心偏向质量大的那侧（如半充水篮球→重心下移）。
③ 重心不一定在物体上（如质量分布均匀的圆环→重心在圆心，圆心不在环上！）。
④ 为方便，画受力示意图时常把力的作用点画在重心上。
（五）新知探究四：G=mg分组实验（约12分钟）
分组实验：探究重力与质量的关系
图8 弹簧测力计测钩码重力
实验器材：弹簧测力计×1、钩码×4（各100g=0.1kg）、坐标纸、直尺。
实验步骤：
① 调零弹簧测力计→依次测1个、2个、3个、4个钩码受到的重力。
② 将数据记录在表格中（钩码数→质量m→重力G→G/m）。
③ 以质量为横坐标、重力为纵坐标，描点，观察趋势→连线。
图9 G-m图像——过原点的直线→G∝m
钩码数/个 质量m/kg 重力G/N G/m (N/kg)
1 0.1 1 10
2 0.2 2 10
3 0.3 3 10
4 0.4 4 10
实验结论：
① 物体受到的重力跟它的质量成正比。
② G/m比值是常数——g≈9.8N/kg（粗略取10N/kg）。
③ 公式：G=mg。G—重力(N)，m—质量(kg)，g=9.8N/kg。
（六）新知探究五：重力与质量的区别与联系（约3分钟）
结合表格讲解（重力和质量的区别与联系）：
项目 重力 G 质量 m
概念 物体由于地球吸引受到的力 物体所含物质的多少
方向 竖直向下 没有方向
大小 随位置(高度/纬度)变化 不随状态/形状/位置变化
符号 G m
单位 牛顿 N 千克 kg / 吨 t / 克 g
计算公式 G=mg m=ρV
测量工具 弹簧测力计 天平 / 杆秤等
联系：质量为1kg的物体所受重力≈9.8N；G=mg（正比关系）。
（七）课堂练习精讲（约5分钟）
练习1（重力方向辨析）：能正确表示足球重力方向的是（ ）→答案C。无论球放在哪，重力方向始终竖直向下。
练习2（G=mg计算规范）：正确计算10kg物体重力的是（ ）→答案B。A:质量缺单位；C:g单位错（N→应为N/kg）；D:g缺单位。
练习3（落叶重力方向）：落叶下落→重力方向是竖直向下的a。
练习4（限重过桥整合题）：货车自重5×10 N，20箱×400kg/箱→总质量→G=mg→对比限重牌。
（八）课堂小结（约2分钟）
1. 重力=地球吸引→G，施力物体=地球。方向：竖直向下（≠垂直向下）。
2. 重心=等效作用点（均匀规则物体→几何中心；圆环→在圆心不在环上）。
3. G=mg（数学关系验证：弹簧测力计测钩码→G/m≈常数=g≈9.8N/kg）。
4. 重垂线应用：检查墙面竖直/画挂正/检查水平面。
五、板书设计
§2.1 力（第3课时） 重 力
一、重力的定义
物体由于地球的吸引→力=重力 G
施力物体：地球
特点：①地球附近所有物体都受重力
②不管运动还是静止
③使物体从高→低或向下趋势
④力的相互性（物也吸地球）
二、重力的方向 ★★★
竖直向下（垂直于水平面向下≈指向地心）
≠ 垂直向下（垂直于某个面，可能非水平面）
验证实验：悬挂小球+倾斜铁架台
→细线始终⊥水面→重力方向=竖直向下
应用：重垂线→检查墙面/画框/水平面
三、重心
等效作用点
均匀规则物体→几何中心
不均匀→偏向质量大的那侧
圆环→重心在圆心（不在环上）
四、重力与质量的关系 ★★★
实验：弹簧测力计测1-4个钩码
→G/m=常数 ≈9.8 N/kg
→G=mg （G∝m 正比关系）
g：质量为1kg的物体受重力≈9.8N
g=9.8N/kg（粗略取10N/kg）
重力G vs 质量m：
┌────┬───────────┬───────────┐
│ │ 重力G │ 质量m │
├────┼───────────┼───────────┤
│方向 │ 竖直向下 │ 无方向 │
│大小 │ 随位置变 │ 不随位置变 │
│单位 │ N │ kg │
│测量 │ 弹簧测力计 │ 天平 │
├────┼───────────┼───────────┤
│联系 │ G=mg 正比关系 │
└────┴───────────┴───────────┘
六、教学反思
1. "竖直向下"与"垂直向下"辨析——讲完之后立刻做练习1（足球重力方向），看正答率。如果有学生选错，是不是斜面例子没讲够？
2. 悬挂小球演示实验——学生能否从"始终垂直水面"自己归纳出"重力方向竖直向下"？还是需要教师告知结论？
3. G=mg分组实验——各组描点连线结果如何？是否有组数据不呈正比（原因：弹簧测力计没有调零/测力过程不平稳/读数视线不垂直）？
4. 重心——"圆环重心在圆心但不在环上"这个反例是否引起认知冲突？学生的表情是困惑还是"哦原来是这么回事"？
5. G=mg单位书写——练习2的正答率：A（缺单位）/B（正确）/C（g=9.8N→应为N/kg）/D（g缺单位）。统计每个选项人数，重点讲C选项（把g当重力写）。
6. 弹簧测力计测重力是竖直方向→呼应第2课时"沿轴线方向施力"——学生能把这个规则迁移过来了吗？

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