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2.1 力（第3课时）——重力 教案
课题 2.1 力（第3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。知道重力的方向总是竖直向下的。知道重力的作用点叫重心。理解物体所受重力与质量的关系（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重力的方向（竖直向下≠垂直向下）。能通过实验数据描点作图，归纳重力与质量的正比关系。能区分"质量"和"重力"两个概念（属性vs力，千克vs牛顿，不随位置变化vs随位置变化）。
3.探究实践：通过重垂线实验验证重力的方向。通过钩码实验探究重力与质量的关系（收集数据→描点作图→得出结论）。能运用G=mg进行计算和单位换算。
4.态度责任：了解我国科学家研制的阿尔法磁谱仪等航天成就，感受科技与重力的联系。通过不同星球重力的学习，拓宽宇宙视野。
三、教学重难点
【重点强调】重点：重力的概念、方向和大小（G=mg）；重力与质量的区别与联系。
【重点强调】难点：理解"竖直向下"是垂直于水平面向下而非垂直于接触面；从实验数据描点作图归纳正比关系；区分"重力"与"质量"（概念/单位/方向/是否随位置变化）。
四、教学过程
环节一：情境导入（3分钟）
【教师活动】
呈现两幅生活场景：苹果从树上掉落地面、水总是从高处流向低处。追问：为什么苹果向下落而不是向上飞？为什么水不往高处流？引导学生认识到——地球对附近物体有吸引作用。
【学生活动】
思考、回答为什么树上的苹果和抛出的篮球最终都会落回地面。尝试列举更多体现重力存在的实例（如人跳起后落回地面、雨滴下落、瀑布水流等）。
【设计意图】
从最熟悉的"苹果落地"出发，唤醒学生前概念，建立"地球引力→重力"的认知起点。
【知识点】
1.重力：物体由于地球的吸引而受到的力，用字母G表示。重力的施力物体是地球，单位是牛顿（N）。
环节二：新知探究（22分钟）
（一）重力的方向——竖直向下
【教师活动】
演示重垂线实验：将装有染色水的水槽放在铁架台底座旁，用细线将小球悬挂在铁架台横杆上，让小球位于水里。待小球静止时，观察细线与水面之间的夹角（90°）。再把铁架台倾斜一定角度，待球静止时再次观察——细线与水面之间的夹角仍然为90°。
总结：重力的方向总是竖直向下的。强调"竖直向下"的核心含义：垂直于水平面向下（即指向地心的方向），不等于"垂直于接触面"或"垂直向下"。
展示重垂线和水平仪的实际应用照片——建筑工人用重垂线检查墙壁是否竖直，水平仪检查台面是否水平。
【学生活动】
观察重垂线实验中细线与水面的夹角始终为90°，归纳重力方向的特点。画出人在地球不同位置时重力方向示意图（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（即指向地心的方向）；垂直向下是垂直于接触面。只有当接触面恰好水平时，两者才一致。建筑工人用重垂线检查墙壁是否竖直，利用的就是"重力的方向总是竖直向下"。
【设计意图】
重垂线实验通过"倾斜铁架台后细线仍垂直于水面"这一反直觉的现象，有效区分"竖直向下"和"垂直向下"，突破核心难点。
（二）重心
【教师活动】
引出重力的作用点——重心。讲解：对于质量分布均匀、外形规则的物体（球体、正方体、粗细均匀的棒等），重心在其几何中心。对于不规则薄板状物体，可用悬挂法确定重心。
特别指出：重心不一定在物体上。如均匀圆环的重心在环心（空心的位置），篮球的重心在球心——都不在物体本身。
【学生活动】
理解重心概念，判断规则物体（球、正方体、圆柱）重心的位置。举出"重心不在物体上"的实例。
（三）重力的大小——G=mg
【教师活动】
设问：重力的大小与什么因素有关？引导学生设计实验：用弹簧测力计依次测量不同质量钩码的重力。记录数据（1~4个100g钩码对应的重力：0.98N、1.96N、2.94N、3.92N），计算G/m的比值（均为9.8N/kg）。
以质量为横坐标、重力为纵坐标描点作图，学生观察到所有点落在一条过原点的直线上。得出结论：物体受到的重力跟它的质量成正比。公式：G=mg，其中g=9.8N/kg——表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
粗略计算时可取g=10N/kg。强调：g不是一个固定不变的常数，不同星球上g值不同（如月球上g≈1.6N/kg，火星上g≈3.7N/kg），但在地球表面附近近似为9.8N/kg。
【学生活动】
动手用弹簧测力计测量钩码重力，记录数据，描点作图，分析G与m的关系。计算不同组数据的G/m比值，发现均为9.8N/kg左右。
【理解要点】G=mg的用法：已知m求G（G=mg）；已知G求m（m=G/g）。注意单位：G用N（牛），m用kg（千克），g=9.8N/kg。1kg的物体重力约10N——所以"1N的力"大约是托起两个鸡蛋所需的力，或是拿起一袋方便面的力。
（四）质量与重力的区别和联系
【教师活动】
引导学生系统对比质量和重力：
质量 重力
概念 物体所含物质的多少 由于地球吸引而受到的力
单位 千克（kg） 牛顿（N）
性质 是物体本身的属性 是地球施加给物体的力
测量工具 天平 弹簧测力计
方向 无 竖直向下
变化 与位置无关 与位置有关（不同星球g不同）
联系 G=mg（物体受到的重力跟质量成正比）
【易错提示】一位宇航员在地球上质量72kg，到了月球上：质量仍然为72kg（不变！），但重力变为约120N（地球上约720N）。所以"物体在太空中失重"指的是重力减小甚至消失，不是质量消失！
【学生活动】
完成质量与重力对比表填空。用具体数据计算：72kg宇航员在地球和月球上的重力差异。
【设计意图】
质量与重力的区分是初中力学的核心难点。对比表格+具体数据的双重手段帮助学生建立清晰的认知边界。
【知识点】
1.重力方向：总是竖直向下（垂直于水平面）。2.重心：规则物体在几何中心；可用悬挂法找不规则物体重心；重心不一定在物体上。3.G=mg，g=9.8N/kg。4.质量是属性（不随位置变），重力是力（随位置变）；G=mg是两者的联系桥梁。
（五）例题讲解
【教师活动】
例题：由我国科学家研制的人类第一次用于对宇宙空间带电粒子进行直接观测的阿尔法磁谱仪在地球上重为1.96×10 N，该磁谱仪的质量为多少吨？
讲解：由G=mg得m=G/g=1.96×10 N÷9.8N/kg=2×10 kg=2t。强调解题规范：写公式→代入数据→计算结果→带单位。
环节三：课堂练习（10分钟）
练习1
题目：重力约为1N的物体可能是（ ）。A.一只铅笔 B.一袋方便面 C.一台电脑 D.一张桌子
【答案】B
【解析】G=mg，1N≈0.1kg=100g。一袋方便面约100g，重力约1N。铅笔约10g（0.1N），电脑约3kg（30N），桌子约10kg（100N）。
练习2
题目：踢出去的足球，若不计空气阻力，那么足球的受力情况是（ ）。A.只受重力的作用 B.受踢力和重力作用 C.受到一个沿飞行方向的踢力作用 D.不受力的作用
【答案】A
【解析】足球离开脚后，脚不再对足球施力（"踢力"不存在了！）。不计空气阻力时，足球只受重力作用。足球能继续向前飞行是因为惯性（下一章学），不是因为有"踢力"推着它。
练习3
题目：宇宙飞船在太空中遨游的过程中，飞船内可能出现的现象是（ ）。A.物体质量消失 B.物体下落变快 C.国旗会飘扬 D.植物种子会漂浮在空中
【答案】D
【解析】太空中物体处于失重状态（重力很小），但仍受重力。A错——质量不随位置变化，不会消失。B错——太空中物体不会"下落"（没有明显重力方向）。C错——国旗在太空中不会飘扬（没有空气流动）。D对——失重状态下种子可以漂浮。
练习4
题目：桥头竖着限重标志牌（限重30t）。这座桥允许通过最重的车为多少牛？
【答案】G=mg=3×10 kg×9.8N/kg=2.94×10 N。
【解析】先将30t换算为3×10 kg，再代入G=mg。注意：桥的限重牌标的"30t"是质量单位，求最重车的牛数需要乘g。
练习5
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】两图中重力的方向都是竖直向下（指向正下方），与斜面/水平面的角度无关。取标度2N或5N画5个或2个标度的线段即可。
【解析】重点：无论木块在什么位置（斜面、水平面），重力方向不变——始终竖直向下。这题检验学生是否真的理解了"竖直向下"的含义。
练习6
题目：下表列出质量为1kg的物体在不同星球上受到的重力。请回答：（1）在月球上能否用弹簧测力计测物体的重力？（2）同一物体放在不同星球上，质量______，重力______。（3）同一物体放在______星受到的重力最大，海王星上g=11.0N/kg的物理意义是______。（4）一宇航员质量为72kg，在地球上最多能举起100kg的物体，若到火星上，最多能举起多大质量的物体？
【答案】（1）可以（月球上也有重力，只是较小）。（2）不改变；改变。（3）木；质量为1kg的物体受到的重力是11.0N。（4）260.6kg。
【解析】（4）关键：人的举力不变。地球上举100kg→举力=100kg×9.8N/kg=980N。火星上g=3.76N/kg，能举的质量=980N÷3.76N/kg≈260.6kg。公式：m=G/g，g越小能举的质量越大。
练习7
题目：已知物体在月球表面受到的重力与该物体的质量之比为G /m=5/3 N/kg。求在地球表面受到600N重力的某物体在月球表面受到的重力。（g取10N/kg）
【答案】100N。
【解析】方法一：先求质量m=G/g=600N/10N/kg=60kg。再求月球重力G =5/3N/kg×60kg=100N。方法二：比例法——月球上g =5/3N/kg约为1.67N/kg，约为地球g的1/6，所以月球重力≈地球重力的1/6=600/6=100N。
环节四：课堂小结（5分钟）
【教师活动】
带领学生梳理本节核心知识链：重力（定义+施力物体+单位）→重力的三要素（方向竖直向下+作用点重心+大小G=mg）→质量与重力的区别和联系（7项对比）→G=mg计算（两类问题：知m求G / 知G求m）。
【学生活动】
完成知识框架填空，复述重力方向"竖直向下"的含义，用自己的话说出质量和重力的三个核心区别。
【知识点】
1.重力定义与施力物体。2.方向：竖直向下（垂直于水平面）。3.重心：规则物体在几何中心。4.G=mg（g=9.8N/kg）。5.质量（属性，不变）vs重力（力，随位置变）。
五、板书设计
2.1 力（第3课时）——重力
一、重力
定义：物体由于地球吸引而受到的力（G，单位N）
施力物体：地球
二、重力的三要素
方向：总是竖直向下（⊥水平面）
作用点：重心（规则物体→几何中心）
大小：G=mg g=9.8N/kg
三、质量 vs 重力
质量：属性 kg 天平 无方向 不随位置变
重力：力 N 测力计 竖直向下 随g变化
联系：G=mg
四、计算类型
① 知m求G：G=mg
② 知G求m：m=G/g
六、教学反思
1.重垂线实验中"倾斜铁架台后细线仍垂直于水面"是否让学生真正区分了"竖直向下"和"垂直向下"？
2.钩码实验的描点作图环节，学生是否掌握了从实验数据得出结论（正比关系）的科学方法？
3.质量和重力的对比是否足够清晰？学生在"物体到太空后质量不变但重力改变"这类问题上是否还有混淆？
4.练习2（足球离开脚后只受重力）这类题目，学生是否理解了力不能脱离施力物体？
5.练习6（不同星球举重计算）中"举力不变→g越小能举的质量越大"的推理，学生能否独立完成？
6.G=mg的公式计算中，学生能否规范书写解题过程——写公式、代入数据、计算结果、带单位？

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