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2.1 力（第4课时）——重力 教案
课题 2.1 力（第4课时）——重力 课型 新授课
课时 1课时 教材 浙教版八上科学 第二章
年级 八年级 学科 科学
教法 实验探究法、讲授法、演示法 教具 弹簧测力计、钩码、铁架台、重垂线、水平仪等
核心素养 详见下方
二、核心素养目标
1.科学观念：理解重力是由于地球的吸引而产生的力，知道重力的施力物体是地球。知道重力的方向总是竖直向下的。理解重力与质量的关系（G=mg），知道g=9.8N/kg的物理意义。
2.科学思维：能通过重垂线实验推理"竖直向下=指向地心"与"垂直向下"的区别。能从实验数据描点作图归纳重力与质量的正比关系。
3.探究实践：通过重垂线实验验证重力方向。通过钩码实验探究重力与质量的关系（测量→记录→描点→分析→结论）。能运用G=mg进行规范计算。
4.态度责任：通过重垂线、水平仪等实际应用感受物理与工程技术的联系。通过"无重力世界"的想象讨论培养科学想象力。
三、教学重难点
【重点强调】重点：重力的概念；重力方向（竖直向下）；重力与质量的关系（G=mg）。
【重点强调】难点：理解"竖直向下"（指向地心）与"垂直向下"的区别；从实验数据描点作图得出正比结论；运用G=mg进行"知m求G"和"知G求m"两类计算。
四、教学过程
环节一：情境导入（3分钟）
【教师活动】
展示两幅生活场景图——苹果从树上落到地面、水总是由高处流向低处。追问：为什么苹果不飞向天空？为什么水总是往下流？引导学生认识到地球对附近一切物体都有吸引作用。
【学生活动】
观察图片，思考并回答。尝试列举更多重力存在的实例（跳起后落回地面、瀑布水流、雨滴下落等）。
【设计意图】
从"苹果为什么落向地面"这一最朴素的问题出发，建立"地球引力→重力"的初步认知。
【知识点】
1.重力定义：物体由于地球的吸引而受到的力。施力物体是地球。重力是非接触力——地球附近所有物体都受到重力，不论运动还是静止。
环节二：新知探究（22分钟）
（一）重力的方向——竖直向下
【教师活动】
提出问题：物体降落的方向一致吗？演示重垂线实验：①铁架台竖直放置，小球浸入染色水中，观察细线与水面的夹角（90°）；②铁架台倾斜一定角度，再次观察细线与水面的夹角——仍然为90°。
总结：不管铁架台是竖直还是倾斜，细线始终与水面垂直，即细线始终处于竖直方向。因为细线受小球重力作用而拉紧——所以重力方向与细线方向一致：都是竖直向下的。
重力的方向：竖直向下（指向地心）。注意区分"竖直向下"和"垂直向下"：竖直向下=垂直于水平面=指向地心；垂直向下=垂直于接触面。只有当接触面水平时两者才一致。
【学生活动】
观察实验现象，填写"倾斜前后细线与水面夹角均为多少度"的记录。画出人在地球不同位置（赤道、北极、中国）时重力方向示意图——均指向地心。
【易错提示】竖直向下≠垂直向下！竖直向下是垂直于水平面（指向地心），垂直向下是垂直于接触面。建筑工人用重垂线测墙壁竖直度——如果接触面（地面）本身倾斜，垂直向下就不是竖直向下。
【设计意图】
重垂线实验通过"无论铁架台怎么倾斜、细线始终垂直于水面"的反直觉现象，有效区分"竖直向下"和"垂直向下"，突破核心难点。
（二）重垂线与水平仪的实际应用
【教师活动】
展示建筑工人砌墙时用重垂线检查墙壁是否竖直的照片。原理：重力的方向总是竖直向下——如果墙壁与重垂线平行，则墙壁竖直。
提出延伸问题：如何判断物体摆放是否水平？引出水平仪——利用重力的方向总是竖直向下，当重垂线与底边垂直时，说明摆放处于水平位置。展示简易水平仪、激光水平仪、红外线水平仪的照片。
【学生活动】
用重垂线检测教室的墙壁是否竖直。用简易水平仪检测课桌桌面是否水平。
（三）探究重力的大小与质量的关系
【教师活动】
过渡：抱起小孩很容易，抱起大人很难——因为小孩质量小"轻"，大人质量大"重"。
物体的"轻重"即重力。那么重力与质量之间有什么定量关系？
引导实验设计：用什么测重力？（弹簧测力计）测什么物体？（质量已知的钩码）记录什么数据？（质量m+对应的重力G）怎样分析数据？（算G/m比值+描点作图）
实验数据记录（以100g钩码为例）：
钩码数/只 1 2 3 4
质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
重力G/N 0.98 1.96 2.94 3.92
G/m（N·kg ） 9.8 9.8 9.8 9.8
数据分析：（1）当质量成倍数增加时，重力也成倍数增加，G/m比值不变。（2）以m为横坐标、G为纵坐标描点作图，图像是一条过原点的直线——说明重力与质量成正比。
结论：G/m=g，即G=mg，其中g=9.8N/kg（粗略计算取g=10N/kg）。g的物理意义：质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。
【学生活动】
动手实验：测量1~4个钩码的重力，记录数据。计算G/m比值，描点作图。观察图像特征（过原点的直线），归纳结论。
【设计意图】
完整的"提出问题→设计实验→收集数据→描点作图→分析归纳"探究流程，培养学生的科学探究能力。
（四）思维拓展：假如没有重力
【教师活动】
脑力激荡：假如我们生活在一个没有重力的世界，会出现什么情况？引导学生畅想：抛出的物体不会落下；人容易脱离地球进入太空；水不会向低处流；杯子中的水倒不出来；灰尘永远飘在空中；落叶不会归根……
播放太空失重视频片段（如有），进一步增强直观感受。
【学生活动】
小组讨论，列举无重力世界中的生活和自然现象变化。分享各自的想法。
【知识点】
1.重力方向：竖直向下（指向地心）。2.重垂线原理：重力方向竖直向下→检查是否竖直。3.水平仪原理：重垂线与底边垂直→水平。4.G=mg（g=9.8N/kg）。5.重力大小与位置有关（g值不同星球不同），与运动状态无关（静止/运动都受重力）。
环节三：课堂练习（12分钟）
例1
题目：一块质量为0.2kg的木块，受到的重力是多少牛？一个人受到的重力是490N，他的质量是多少千克？
【答案】G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N；m=G/g=490N÷9.8N/kg=50kg。
【解析】示例规范解题格式：先写公式，再代入数据，最后计算结果带单位。两类问题——知m求G（乘g），知G求m（除以g）。
例2
题目：关于重力，下列说法中正确的是（ ）。A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的力 B.不接触地面的物体都不受重力作用 C.物体在静止时才受到重力作用 D.上升的物体不受重力作用
【答案】A
【解析】A正确。B错——不接触地面也受重力（如空中的飞机、鸟儿）。C、D错——重力与运动状态无关，静止和运动物体都受重力，上升的物体（如上升的电梯）仍然受重力。
例3
题目：小明用铅垂线制作了一个简易水平仪，用来检查桌面是否水平，铅垂线静止时如图所示（铅垂线向左偏）。下列说法正确的是（ ）。A.铅垂线的原理是重力的方向是垂直向下的 B.水平仪所受的弹力是由水平仪形变产生的 C.所测桌面东边高，西边低 D.所测桌面东边低，西边高
【答案】C
【解析】A错——原理是"竖直向下"不是"垂直向下"。B错——水平仪放在桌面上所受的弹力（支持力）是由桌面形变产生的，不是水平仪自身形变产生的。C对——铅垂线指向正下方时，如果桌面水平则铅垂线应与底边中点对齐；铅垂线向左偏，说明左边低、右边高——即西边低、东边高。
例4
题目：一个10N重的木块从斜面上滑下，并在水平面上继续滑动。请分别画出木块在斜面和水平面上所受重力的图示。
【答案】两图中重力方向均为竖直向下（指向正下方），与斜面或水平面无关。取标度2N或5N，画5个或2个标度长度即10N。
【解析】核心考点：重力方向始终竖直向下（指向地心），不因物体所在斜面/水平面而改变。这是一个高频易错点——很多学生会在斜面上把重力画成"垂直于斜面"或"沿斜面"。
【易错提示】在斜面上画重力时：方向始终竖直向下！不能画成垂直于斜面，也不能画成沿斜面方向。
环节四：课堂小结（3分钟）
【教师活动】
引导学生回顾核心内容：什么是重力？→重力的方向怎么确定？→重垂线和水平仪怎么用？→重力和质量有什么关系？→G=mg的两类计算怎么用？
【学生活动】
用自己的话回答三个核心问题：①重力的定义、施力物体和方向。②G=mg的公式中每个字母的意义。③"竖直向下"和"垂直向下"的区别。
【知识点】
1.重力：地球吸引→G 施力物体：地球。2.方向：竖直向下（指向地心）。3.应用：重垂线（查竖直）、水平仪（查水平）。4.大小：G=mg，g=9.8N/kg。5.计算：知m求G（乘g），知G求m（除以g）。
五、板书设计
2.1 力（第4课时）——重力
一、重力的概念
定义：物体由于地球吸引而受到的力（G/N）
施力物体：地球
特征：非接触力，与运动状态无关
二、重力的方向
方向：总是竖直向下（指向地心）
应用：重垂线→查竖直；水平仪→查水平
易错：竖直向下 ≠ 垂直向下
三、重力的大小
探究：m倍数→G倍数，G/m比值不变
公式：G=mg（g=9.8N/kg）
两类计算：①知m求G（×g）②知G求m（÷g）
六、教学反思
1.重垂线实验是否真正让学生体验到了"无论铁架台怎么倾斜，细线始终垂直于水面"这一关键观察？
2.钩码探究实验的完整性如何——学生是真正动手做了描点作图，还是只看了教师的演示？
3.例4（斜面上画重力方向）这类题，学生是否能正确画出竖直向下的方向，而不被斜面误导？
4."垂直向下"和"竖直向下"的区分是否在重垂线实验中得到了充分辨析？
5."无重力世界"的想象讨论是否有效激发了学生的兴趣和思维拓展？
6.G=mg的计算中学生能否规范书写解题格式（公式→代入→结果→单位）？

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