【新教材】人教版八年级物理下册第3节重力（表格式教学设计）

第3节重力（教学设计）年级八年级学科物理课时数1课时教师飞哥物理课题第3节重力（1课时）教学目标物理观念知道重力的产生原因、方向和单位；理解重力与质量的正比关系，掌握重力公式G=mg及g的物理意义；能解释生活中与重力相关的现象。科学思维通过分析实验数据归纳重力与质量的关系，提升数据分析与归纳推理能力；能运用重力公式解决简单计算问题，建立重力的模型认知。科学探究设计实验探究重力与质量的关系，体验科学探究的完整流程；学会使用弹簧测力计测量重力，规范实验操作与数据记录。科学态度与责任通过认识重力的普遍存在及应用，激发对自然现象的探究兴趣；培养实事求是的实验态度；理解重力知识在生活、科技中的价值，增强理论联系实际意识。教材分析本节是人教版八年级物理第七章第3节，承接弹力内容，是力学核心知识点之一，为后续学习力的合成、压强、浮力等奠定基础。教材从学生熟悉的下落现象入手，引出重力的概念，再通过实验探究重力与质量的关系，得出重力公式，最后介绍重力的方向、重心及应用，符合“从现象到本质、从定性到定量”的认知规律。教材注重实验探究与生活联系，强调重力的普遍性和实用性，帮助学生构建完整的力学知识框架。学情分析八年级学生对“下落”现象有丰富感性认识，但对重力的科学定义、产生原因及与质量的区别缺乏清晰认知。此前已掌握质量、弹力、弹簧测力计使用等知识，具备基础实验操作能力，但抽象逻辑思维仍薄弱，对“重力方向竖直向下”“重心”等概念的理解存在难度，易混淆质量与重力，需通过实验体验和实例分析突破误区。教学重点1.重力的概念、产生原因及方向；2.重力与质量的正比关系及重力公式G=mg的理解与应用；3.实验探究重力与质量的关系；4.重心的概念及重力方向的应用。教学难点1.理解重力方向是“竖直向下”而非“垂直向下”；2.区分质量与重力的概念；3.理解重心的概念及不规则物体重心的判断；4.运用重力公式解决实际问题。教学器材多媒体课件（包含下落现象图片、实验视频）、弹簧测力计、钩码（不同质量）、天平、细线、小石块、不规则物体（如木块）、铁架台、重垂线。教学过程教师活动学生活动导入新课1.首先，教师向学生们展示一系列与日常生活紧密相关的实例图片或者视频，例：苹果从树上自然下落、秋天的树叶随风飘落、雨滴从空中下落，以及人跳起来又重新落回到地面等情景。在观看完这些画面之后，并向学生提问：“大家有没有注意到，这些物体不管它们原先处于什么样的运动状态，最终都会毫无例外地朝着地面方向落下，那么在这背后究竟是什么样的力在起着作用呢？”2.接着，进一步引导学生们亲自动手进行实践体验活动。具体做法是让学生们分别尝试将小石块竖直向上抛出，以及将小石块水平方向抛出，然后仔细观察小石块在这两种不同抛出方式下的运动轨迹到底存在哪些差异之处，并且思考为什么物体会出现下落的现象，或者其运动方向会发生改变，这其中蕴含着怎样的物理原理等待着我们去探究发现。3.最后，由教师对学生们在前面两个环节当中所产生的各种疑问进行系统的总结归纳，从而自然而然地引出本节课所要重点讲解的核心主题——重力。并且在此基础上继续提出新的问题来激发学生们的求知欲和探索欲，比如：“既然我们已经知道重力的存在，那么这种神秘的重力到底是如何产生的呢？它自身又具有哪些独特的性质特征呢？另外，在科学研究领域，我们通常采用哪些方法手段来对重力展开深入的研究分析呢？”带着这一系列环环相扣的问题，正式开启新课程的学习之旅。观看图片/视频，结合生活经验思考老师提出的问题动手进行抛石块实验，观察现象并记录疑问学生知道了今天学习的主题，被激发了良好的探知欲学习新课一、重力的产生1.概念讲解教师在课堂上通过结合具体的导入实例进行详细分析，向学生阐述这样一个物理现象，即地球会对它周围的一切物体产生一种吸引的作用。这里所说的这种由于地球的吸引而使物体受到的力，我们将其定义为重力，并且在物理学中用字母G来表示这个特殊的力。在这里需要特别强调的是，在重力这一概念所涉及的力学关系中，重力的施力物体是地球本身，而受力物体则是存在于地球周围的包括从微小颗粒到庞大建筑物在内的所有物体。2.补充说明重力是一种在宇宙中普遍存在的力，从宏观的天体层面来看，不仅仅是地球会对物体产生引力作用，其他天体例如距离我们较近的月球、质量较大的太阳等也都会对物体产生引力作用。然而，在我们的日常生活当中，由于我们生活在地球表面，所接触到的绝大多数情况都是与地球相关的，所以我们主要研究的对象是地球对物体所产生的重力，而对于其他天体对物体的引力则较少涉及。【典例1】（24-25八年级下·四川成都·期末）中国“天宫空间站”已经开启了有人长期驻留时代。在空间站适合航天员体育锻炼的项目是（）A．举哑铃 B．踢毽子C．拉拉力器 D．跳远【答案】C【详解】ABD．举哑铃、踢毽子、跳远都需要克服重力，而在太空，这些物体处于失重状态，所以在失重状态下，航天员起不到体育锻炼的作用，故ABD不符合题意；C．拉拉力器需要克服弹力，在太空中弹簧的弹性依然存在，能产生弹力，故航天员起到体育锻炼的作用，故C符合题意。故选C。倾听教师讲解，理解重力的产生原因和施力、受力物体；结合生活实例确认重力的普遍性，纠正“只有下落物体才受重力”的误区。通过例题练习，知道不是所有地方都重力学习新课二、重力的大小1.提出问题教师引导学生思考：“我们已经知道物体受到重力的作用，那么物体所受重力的大小可能与哪些因素有关呢？”鼓励学生结合生活经验进行猜想，比如有的学生可能会根据“质量大的物体感觉更重”提出重力大小可能与物体的质量有关，也可能有学生猜测与物体的体积、形状等因素有关。教师对学生的各种猜想进行梳理和记录，然后引导学生重点关注“重力与质量的关系”这一核心问题，因为质量是物体的基本属性之一，且与“轻重”的直观感受联系紧密。2.设计实验教师提问：“要探究重力与质量的关系，我们需要测量哪些物理量？用什么工具测量？”引导学生明确实验中需要测量不同物体的质量和它们所受的重力。质量可以用天平测量，重力则可以用弹簧测力计测量。接着，教师展示实验器材：钩码（不同质量，如50g、100g、150g、200g、250g各若干）、弹簧测力计、天平。然后与学生共同讨论实验步骤：①用天平分别测出不同钩码的质量，并记录数据；②将钩码用细线挂在弹簧测力计的挂钩上，确保弹簧测力计处于竖直状态，待指针稳定后读出弹簧测力计的示数，即为钩码所受的重力大小，并记录数据；③更换不同质量的钩码，重复上述步骤，至少测量3-5组数据；④设计实验表格，记录每次测量的钩码质量m（单位：kg）和对应的重力G（单位：N）。3.进行实验与收集数据学生分组进行实验，教师巡视指导，强调实验注意事项：使用天平时要将天平放在水平台上，游码归零，调节平衡螺母使横梁平衡，左物右码；使用弹簧测力计时要先观察量程和分度值，确保所测重力不超过量程，测量前要检查指针是否指在零刻度线处，测量时要保持弹簧测力计竖直且钩码静止。学生按照实验步骤操作，将测量得到的质量和重力数据准确记录在实验表格中。例如，某小组可能得到如下数据：m1=0.05kg，G1=0.5N；m2=0.1kg，G2=1.0N；m3=0.15kg，G3=1.5N；m4=0.2kg，G4=2.0N；m5=0.25kg，G5=2.5N。4.分析与论证实验结束后，教师引导学生对收集到的数据进行处理。首先，让学生在坐标纸上建立直角坐标系，以质量m为横坐标，重力G为纵坐标，根据实验数据描点。然后观察这些点的分布情况，学生会发现这些点大致在一条过原点的直线上。接着，引导学生计算每组数据中重力G与质量m的比值，例如：G1/m1=0.5N/0.05kg=10N/kg，G2/m2=1.0N/0.1kg=10N/kg，G3/m3=1.5N/0.15kg=10N/kg，以此类推。学生通过计算会发现，不同质量的钩码所受重力与质量的比值是一个恒定的值，约为10N/kg。教师指出，这个比值在物理学中用字母g表示，其物理意义是质量为1kg的物体受到的重力约为10N。实际上，精确测量表明g的值约为9.8N/kg，在粗略计算时可以取10N/kg。由此可以得出结论：物体所受的重力跟它的质量成正比，其数学表达式为G=mg。5.公式理解与应用教师详细讲解重力公式G=mg中各物理量的含义：G表示重力，单位是牛顿（N）；m表示质量，单位是千克（kg）；g是重力与质量的比值，单位是牛每千克（N/kg）。强调公式的适用条件是在地球表面或附近，因为g的值会随地理位置的变化而略有不同（如赤道和两极的g值有微小差异），但在初中阶段通常不考虑这种差异。然后通过例题进行公式应用的讲解，例如：一个质量为50kg的中学生，他所受到的重力是多少？引导学生利用公式G=mg进行计算，G=50kg×9.8N/kg=490N，让学生掌握公式的基本运算方法，并理解计算结果的物理意义。6.区分质量与重力教师提出问题：“我们已经学习了质量和重力，它们之间有什么区别呢？”引导学生从概念、单位、测量工具、性质等方面进行比较。例如，质量是物体所含物质的多少，单位是千克（kg），用天平测量，是物体的固有属性，不随位置、状态等因素变化；重力是由于地球吸引而使物体受到的力，单位是牛顿（N），用弹簧测力计测量，其大小随物体所在位置的g值变化而变化。通过对比表格或实例分析，帮助学生明确质量和重力是两个不同的物理量，避免混淆。例如，将一个物体从地球带到月球，其质量不变，但由于月球上的g值约为地球的1/6，所以物体在月球上受到的重力会变小。【典例2】（24-25八年级下·湖南湘潭·期中）在“探究重力与质量的关系”的实验中，如图：(1)测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于状态，这时弹簧测力计的示数（即拉力大小）就等于物体的重力；(2)老师认为表格中有一组数据是编造的，你认为是第次（选填“1”、“2”、“3”、“4”或“5”）“重力与质量的关系”数据表格：次数12345质量m/g100200300400600重力G/N1.02.03.04.06.0(3)分析表格数据可以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成；(4)以下实验中与本实验多次测量目的相同的是：_______；A．探究质量和体积的关系B．用刻度尺测量物理课本的长度(5)在中国太空站“天和号”中用同样的器材（选填“能”或“不能”）完成该探究。【答案】(1)静止(2)5(3)正比(4)A(5)不能【详解】（1）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态，钩码受力平衡，弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。（2）第5次数据重力为6N，超出弹簧测力计的量程5N，所以第5次数据是编造的。（3）根据重力与质量的关系图象可知质量是原来几倍，重力也是原来几倍，物体所受的重力跟它的质量成正比。（4）本次探究多次测量目的是通过多次测量，从数据中归纳重力与质量的变化关系。A．在探究质量和体积的关系的实验中，多次测量，从数据中归纳质量与体积的变化关系，故A符合题意。B．用刻度尺测量物理课本的长度，多次测量的目的是求平均值减小误差，使测量结果更准确，故B不符合题意。故选A。（5）因为物体在太空站处于完全失重状态，所以用同样的器材不能完成该探究。【典例3】（24-25八年级下·江苏徐州·期中）一辆自重是6.0×104N的卡车，装载着30箱货物，每箱货物的质量是400kg（如图所示）在桥前，问：(1)卡车自身质量为多少千克？(2)通过计算说明本辆卡车能否安全通过这座桥梁？（g取10N/kg）【答案】(1)6×103kg(2)卡车能安全过桥【详解】（1）根据重力公式G=mg，变形可得m=（2）已知每箱货物质量m货箱=400kg，一共有30箱货物，则货物的总质量为m货=30×400kg=12000kg卡车自身质量m车=6×103kg，货物总质量m货=12000kg，则卡车和货物的总质量为m总=m车+m货=6×103kg+12000kg=18000kg=18t已知桥梁限重20t，因为18t<20t，所以这辆卡车能安全通过这座桥梁。巩固所学知识，对轻重有了一定的理解参与猜想与假设，明确实验探究方向；分组进行实验，规范操作天平与弹簧测力计，记录实验数据；绘制图像并分析数据，归纳重力与质量的关系；理解重力公式中各物理量的含义及单位。从概念、单位、测量工具、性质等方面区分了质量和重力的关系通过实验探究题，进一步加速理解重力和质量的关系通过例题练习，掌握了重力和质量的计算方法学习新课三、重力的方向1.现象观察与方向确定教师引导学生进行生活现象观察：将手中的橡皮由静止释放，观察其下落方向；用细线悬挂一个小球，待小球静止后观察细线的指向。学生发现橡皮总是竖直向下落，静止的小球细线沿竖直方向指向地面。教师总结：重力的方向总是竖直向下的。这里需要强调“竖直向下”与“垂直向下”的区别，竖直向下是指与水平面垂直且指向地心的方向，而垂直向下是指与接触面垂直的方向，两者在水平面上是一致的，但在斜面上则不同（可结合斜面图示辅助说明）。2.应用实例讲解教师列举重力方向在生活和生产中的应用：①建筑工人砌墙时使用重垂线，利用重锤受重力竖直向下的原理，确保墙壁砌得竖直；②水平仪利用重力方向检查平面是否水平，当水平仪中的气泡居中时，表明平面水平；③跳水运动员起跳后，由于重力方向竖直向下，最终会落入水中。通过这些实例，使学生认识到物理知识在实际中的应用价值。3.拓展思考：重力方向与“下”的定义教师提问：“我们常说‘向下’，这个‘下’是如何确定的？”引导学生思考：地球上不同位置的人所说的“下”，其实都是指向地球中心的方向，因为重力方向竖直向下，而地球是球体，所以不同地点的竖直向下方向交汇于地心。这一思考有助于学生从空间角度理解重力方向的普遍性，破除“下”是固定方向的思维定式。4.实验验证：重垂线的使用学生分组进行实验：利用细线和重物制作简易重垂线，用其检查课桌面是否水平（将重垂线靠近桌面边缘，观察细线与桌面边缘是否垂直）、课本是否竖直（将重垂线与课本侧边对比，观察是否平行）。通过动手操作，加深对重力方向竖直向下的直观认识，并学会利用重垂线解决简单的实际问题。【典例4】（24-25八年级下·江苏无锡·月考）如图甲所示，支杆OB固定在木板BC上，小球A通过细绳悬挂在杆端O处，利用此装置可以研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角，此过程中细绳OA的方向（选填“改变”或“不改变”）；在建造房屋时，建筑工人常常利用如图乙所示的铅垂线检测墙体是否竖直，图中所示的墙体向（选填“东”或“西”）倾斜。图丙所示为一种用透明吸管自制的气泡水平仪，当仪器中气泡居中时表示桌面水平，若气泡在左端，则表示所放木板的左端偏（选填“高”或“低”）。【答案】不改变西高【解析】【小题1】[1]小球A受到重力作用，重力方向始终是竖直向下的。所以因此，无论木板如何倾斜，只要小球静止，细绳OA始终保持竖直方向。[2]重垂线是利用重力方向竖直向下的原理制成的。当墙体竖直时，重垂线应与墙面平行。图乙中，铅垂线（虚线）偏向墙的西侧，说明墙体没有与重垂线对齐。重垂线是竖直的，而墙体向右偏（即向西侧偏离），说明墙体向西倾斜。[3]气泡水平仪的工作原理是：液体在重力作用下会流向低处，气泡则被挤向高处。当木板水平时，管内液体均匀分布，气泡居中。若木板左端较高，则液体由于重力会流向右侧（低处），气泡被推向左侧（高处）。观察重垂线实验，理解重力方向是竖直向下的，并且知道“竖直向下”和“垂直向下”的区别结合生活实例，理解重力竖直向下在实际生活中的应用价值进一步理解什么是竖直向下知道如何利用中垂线如何判断物体是否竖直或水平通过例题练习，进一步理解重力的方向是竖直向下的，以及利用重力的方向检测物体是否竖直或水平的方法学习新课四、重心1.重心的概念引入教师从生活现象入手提问：“为什么用手指能平稳托起一支铅笔？为什么篮球抛起后能沿弧线运动？”引导学生思考：物体各部分都受重力作用，但可以认为整个物体的重力集中作用于一点，这个点就是物体的重心。重心是物体所受重力的等效作用点，用字母“O”表示。2.质量分布均匀物体的重心位置教师讲解：对于质量分布均匀、形状规则的物体，重心位于其几何中心。例如：（1）均匀球体的重心在球心；（2）均匀正方体或长方体的重心在其对角线交点处；（3）均匀细直棒的重心在棒的中点。通过展示几何模型（如球体、正方体、直尺），让学生直观认识规则物体重心的位置特点。3.质量分布不均匀或形状不规则物体的重心确定教师介绍两种实验方法：（1）悬挂法：以薄板为例，在薄板上任取一点用细线悬挂，静止时细线的方向通过重心；再换另一点悬挂，两条细线的交点即为重心。学生分组实验：用硬纸板剪一个不规则形状（如五角星），用悬挂法找出其重心，并用铅笔标记。（2）支撑法：用手指顶起一支钢笔，调整位置至钢笔水平平衡，手指与钢笔接触点即为重心。通过操作，学生体会“平衡时支撑点与重心在同一直线上”的原理。4.重心位置与物体稳定性的关系教师引导学生思考：“为什么卡车装货时要把重的货物放在底部？为什么不倒翁不容易倒？”结合实例分析：物体的重心越低、底面积越大，稳定性越好。例如：-赛车底盘低、轮距宽，重心低，行驶更稳定；-站立时人体重心在腰部附近，弯腰时重心降低，更易保持平衡。学生体验：双脚并拢站立vs双脚分开站立，感受稳定性差异，理解重心位置对物体平衡的影响。5.特殊情况讨论教师指出：重心不一定在物体上。例如，圆环的重心在圆心处（不在圆环上），空心球的重心在球心处（不在球壳上）。通过图示说明，纠正学生“重心一定在物体内部”的错误认知。【典例5】（24-25八年级下·江苏无锡·期中）如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是（

）A．按倒不倒翁，其重心高度降低B．不倒翁不容易倾倒，是因为它的重心较低C．不倒翁不容易倾倒，是因为材料特殊D．不倒翁左右摇晃时，重力的方向发生改变【答案】B【详解】A．不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心最低。当把站立的不倒翁按倒在桌面上，其重心高度是升高的，而不是降低，故A错误；B．不倒翁通常上轻下重，底部较重，使得重心位置非常低。重心越低，物体越稳定，越不容易倾倒，故B正确；C．不倒翁不容易倾倒主要是因为其重心低以及特殊的形状设计等，而不是因为材料特殊。虽然材料的选择对不倒翁的质量分布有影响，但不是其不易倾倒的主要原因，故C错误；D．重力的方向总是竖直向下，与不倒翁的运动状态无关，不倒翁左右摇晃时，重力的方向不会发生改变，故D错误。故选B。【典例6】（2025·吉林四平·一模）如图是绳子下的小球在摆动的情景。请作出小球所受拉力和重力的示意图。【答案】【详解】小球所受拉力F沿着绳子方向向上；小球所受重力G竖直向下，作用点均在小球的重心，作图如下图所示：理解重心的概念；通过老师的讲解，知道了质量分布均匀和非均有物体的重心的寻找方法深入理解运用悬挂法寻找物体重心的基本原理；知道了重心对物体稳定性的影响了解了更多物体的重心所在的位置通过例题练习，加深理解重心对物体稳定性的影响加深理解物体的受力分析，知道了物体的作用点在重心上

课堂练习1．1N的力大约等于（）A．拿起一支钢笔所用的力 B．拿起两个鸡蛋所用的力C．提起一个书包所用的力 D．拉动一辆汽车所用的力【答案】B【详解】A.一支钢笔的质量约20g，重力G=mg=0.02kgB.一个鸡蛋质量约50g，两个鸡蛋质量为100g，重力G=0.1kgC.一个书包的质量约2kg，重力G=2kgD.汽车质量极大，拉动汽车所需的力远大于1N（通常需几百牛甚至更大），故D不符合题意。故选B。2．（2025九年级下·安徽·专题练习）手机已成为人们生活中常用的一种通信工具。一般的手机都有利用振动提示来电的装置。有一种手机提示来电时是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，从而带动手机振动。在下列几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（）A．B．C． D．【答案】C【详解】叶片沿中心点对称分布时，转动后转轴是不会振动的。而当其沿中心点非对称分布时，叶片转动起来后，由于惯性总要向其运动的切线方向飞出，使转轴不断改变位置从而发生振动，并带动手机整体振动。四个选项中，只有C选项是沿中心点非对称分布的，电动机带动它高速转动时，才会使手机产生振动，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3．中国空间站在太空中飞行时，处于失重状态。航天员想在飞船中进行下列实验，其中不能完成的是（）A．用秒表测时间 B．用卷尺测距离C．用测力计测拉力 D．用量筒测液体的体积【答案】D【详解】ABC．用秒表测时间、用卷尺测距离、用测力计测拉力，都与重力无关，故A、B、C可以完成，不符合题意；D．用量筒测液体的体积，需要将液体装入量筒，失重状态下液体不能倒入量筒，故D不能完成，符合题意。故选D。4．（24-25八年级下·江苏徐州·期中）月球对其表面物体的引力是地球的六分之一，用弹簧测力计分别在地球上和月球上测量同一物体的重力，则测量结果对比（）A．地球上比月球上大B．月球上比地球上大C．月球上和地球上一样大D．无法确定【答案】A【详解】月球对其表面物体的引力是地球的六分之一，因此同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一。故弹簧测力计的示数在地球上比在月球上大，故A正确，BCD错误。故选A。5．像地球一样，月球对它表面附近的物体也有引力，这个力是月球表面物体所受的“重力”，它大约是同一个物体在地球上所受重力的16。我国的嫦娥五号成功将1731g月球样品带回地球，这些月球样品在月球上的质量是kg，在地球上受到的重力是N，在月球表面受到月球对它的引力大约是N。（g【答案】1.73117.312.885【详解】[1][2][3]质量是物体本身的一种属性，与物体的位置无关，所以月球样品在月球上的质量与在地球上相同，即m=1731g=1.731kg；月球样品在地球上受到的重力G6.若体重为50kg的小明在地球上最多能举起重力为600N的杠铃，如果他随飞船到达月球，则小明在月球上最多可举起重力为N的杠铃，杠铃的质量为kg。（g取10N【答案】600360【详解】[1][2]杠铃在地球上的重力G杠铃=600N。根据题意可知，小明在月球上能举起物体的重力G=600N；物体在月球上受到的重力只有在地球上受到的重力的16，即g7．（24-25八年级下·江苏无锡·月考）如图所示，是研究重力方向的装置。现从图示位置将板缓慢放平，在此过程中绳与虚线（虚线与BC垂直）之间的夹角α将