2025-2026学年重力教案高一

2025-2026学年重力教案高一课题课时教材分析一、教材分析本节课内容选自人教版高中物理必修第一册第三章“相互作用”中的“重力”，是学生在学习力的概念后首次接触的具体力。重力不仅是后续学习弹力、摩擦力及力的合成与分解的基础，也是牛顿运动定律应用的关键。教材通过生活实例（如物体下落）引入，结合实验探究得出重力大小与质量的关系（G=mg），强调重力的方向（竖直向下）和重心概念，注重培养学生的科学思维与观察能力，符合高一学生从感性到理性的认知规律。核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过本节课学习，学生能形成重力的物理观念，理解其定义、大小及方向；运用科学思维分析重力与质量的关系，能绘制力的示意图；通过实验探究重力与质量成正比的规律，提升科学探究能力；联系生活实际，如超重失重现象，体会物理与生活的联系，培养严谨的科学态度与责任。重点难点及解决办法三、重点难点及解决办法重点在于重力概念的理解（定义、大小G=mg、方向竖直向下）及重心位置确定，难点在于重力与质量的比例关系及超重失重现象的应用，来源为课本实验探究（如用弹簧测力计测量不同物体重力）和生活实例。解决方法是通过分组实验测量数据、绘制力的示意图，结合小组讨论分析规律；突破策略采用教具演示（如弹簧测力计）、多媒体辅助展示超重失重视频，并引导学生联系实际（如电梯运动），强化科学思维与实践能力。教学资源软硬件资源：弹簧测力计、不同质量钩码、重垂线、重心演示板（不规则物体）、天平。

课程平台：校园网教学平台、智慧课堂互动系统。

信息化资源：重力概念与实验步骤PPT、重力方向动画、重心位置变化模拟视频、在线重力计算题库。

教学手段：实验探究法（分组测量重力）、小组讨论法（分析G-m关系）、多媒体演示法（展示超重失重实例）、联系实际法（电梯运动案例）。教学过程（一）情境导入，激发兴趣

同学们，请大家轻轻拿起桌上的物理课本，感受一下它的重量。现在松手，观察课本的运动情况。（停顿，等待学生观察并回答）对，课本会竖直向下掉落到桌面。这个现象我们每天都能看到，比如苹果从树上掉落、雨水从天空落下。这些物体为什么会向下运动呢？是什么力在起作用呢？今天我们就来学习这个神秘的力——重力。（板书课题：重力）

（二）新课讲授：重力概念

同学们，课本掉落是因为地球对它有吸引力。物理学中，我们把由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。重力是地球施加给物体的，它不需要物体与地球接触，比如空中的飞机、飞行的小鸟都受到重力作用。（展示图片：地球吸引物体的示意图，但实际教学中可用语言描述）同学们思考一下，重力的施力物体和受力物体分别是谁？（引导学生回答）施力物体是地球，受力物体是我们研究的物体，比如课本、苹果等。

（三）探究重力的大小：G=mg

1.提出问题

同学们，重力的大小可能与哪些因素有关呢？（引导学生猜想）有的同学可能与物体的质量有关，有的可能与物体的大小有关，还有的可能与物体的形状有关。我们今天重点探究重力大小与质量的关系。

2.设计实验

我们通过实验来探究。实验器材有：弹簧测力计、质量为50g、100g、150g、200g的钩码各一个、铁架台。（展示器材）同学们，弹簧测力计可以测量力的大小，钩码的质量已知，我们可以用弹簧测力计分别测量不同质量钩码的重力，然后分析数据。实验步骤如下：

（1）将弹簧测力计竖直悬挂在铁架台上，观察指针是否指零，如果不指零，需要进行调零。

（2）将50g钩码挂在弹簧测力计下，静止时读取示数，记录重力G1。

（3）依次更换100g、150g、200g钩码，分别读取并记录重力G2、G3、G4。

（4）将质量m（单位：kg）和对应的重力G（单位：N）记录在表格中（实际教学中可让学生在笔记本上画表格记录）。

3.进行实验与收集数据

现在同学们分组实验，每组4人，一人操作弹簧测力计，一人记录数据，另外两人观察读数是否正确。实验过程中注意：弹簧测力计不能倒置，读数时视线要与刻度线垂直。（巡视指导，帮助学生解决实验中的问题，如弹簧测力计使用方法、数据记录等）

4.分析论证

各小组实验数据基本完成后，请小组代表汇报数据。例如：

第一组：m1=0.05kg，G1=0.5N；m2=0.1kg，G2=1.0N；m3=0.15kg，G3=1.5N；m4=0.2kg，G4=2.0N。

第二组：数据与第一组基本一致。

同学们，观察这些数据，重力G和质量m之间有什么关系？（引导学生回答）G随m的增大而增大，且G/m的比值约为10N/kg。物理学中，我们用g表示这个比值，g=9.8N/kg，计算中常取10N/kg。因此，重力的大小计算公式为G=mg。（板书公式：G=mg）

5.例题应用

同学们，现在我们用公式G=mg来计算一个例子。质量为60kg的同学受到的重力是多少？（g取10N/kg）请一位同学到黑板上计算。（学生计算：G=mg=60kg×10N/kg=600N）大家算对了吗？对的，这个同学受到的重力是600N。

（四）重力的方向

同学们，实验中我们用弹簧测力计测量重力时，弹簧测力计的轴线是竖直向下的。重力的方向是怎样的呢？（学生回答：竖直向下）对，重力的方向总是竖直向下的。（演示实验：用细线将重物悬挂起来，静止时细线的方向就是重垂线的方向，即竖直向下）同学们看，重垂线的方向始终指向地心。那么，“竖直向下”和“垂直向下”一样吗？（引导学生思考）不一样，竖直向下是指沿着重垂线方向，指向地心；而垂直向下是垂直于某个平面，比如斜坡的垂直向下就不是竖直向下。举例：放在斜面上的物体，重力的方向仍然是竖直向下，而不是垂直于斜面。

（五）重心

同学们，重力作用在物体的各个部分，但我们可以认为重力集中作用在某一点，这一点叫做重心。（展示均匀薄板和薄金属丝的重心）形状规则、质量分布均匀的物体，重心在几何中心。比如均匀球体的重心在球心，均匀矩形薄板的重心在对角线交点。那么，形状不规则的物体，重心在哪里呢？（学生回答：可以用悬挂法）对，悬挂法：用细线两次悬挂物体，两次重垂线的交点就是重心。（演示实验：用不规则木板，两次悬挂，画重垂线，交点即为重心）同学们，现在请你们用手指顶住自己的铅笔，使铅笔水平静止，手指接触的位置就是铅笔的重心。

（六）难点突破：超重与失重

同学们，我们学习了重力的概念，那么在什么情况下物体会“变重”或“变轻”呢？（播放视频：电梯升降时体重秤示数变化）视频中，电梯上升时，体重秤示数变大；下降时，示数变小。这种现象叫做超重和失重。超重不是重力变大，而是物体对支持面的压力（或悬挂物的拉力）大于重力；失重也不是重力变小，而是压力小于重力。举例：同学们坐电梯时，电梯加速上升，你会感觉脚底有些“发沉”，这就是超重现象；电梯加速下降，你会感觉有些“轻”，这就是失重现象。

（七）巩固练习

1.判断题：

（1）重力的方向总是垂直于地面。（）

（2）物体的质量越大，受到的重力越大。（）

（3）重心一定在物体上。（）

（学生回答并说明理由）

2.计算题：

一个质量为2kg的物体，受到的重力是多少？如果它被竖直向上抛出，在上升过程中，重力的大小和方向是否改变？（学生计算并回答：G=2kg×10N/kg=20N；重力大小和方向不变，仍为20N，竖直向下）

（八）课堂小结

同学们，今天我们学习了重力的哪些知识？（引导学生总结）重力的概念（由于地球的吸引而使物体受到的力）、大小（G=mg）、方向（竖直向下）、重心（重力的等效作用点），以及超重失重现象。重力是力学的基础，后续学习弹力、摩擦力等都会用到重力的知识。

（九）布置作业

1.课本第38页“问题与练习”第1、2题。

2.小实验：用悬挂法测量不规则物体的重心，并记录实验过程和结论。

3.观察生活中的重力现象，比如跳远时运动员为什么要助跑，投篮时篮球的运动轨迹，下节课分享。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）重力本质与万有引力：教材中重力定义为地球对物体的吸引力，可延伸至万有引力定律，说明重力是万有引力的一个分力（忽略地球自转影响时，重力≈万有引力），帮助学生理解重力普遍性——任何有质量的物体间都存在引力，但地球因质量大，其对物体的引力表现为重力。

（2）不同星球的重力加速度：对比月球（g≈1.6N/kg）、火星（g≈3.7N/kg）、木星（g≈24.8N/kg）的重力加速度，结合教材G=mg公式，引导学生计算同一物体在不同星球的重力大小（如60kg的人在月球重力约96N），强化g的物理意义及重力与质量、星球的关系。

（3）重心应用实例：教材中重心概念可拓展至实际应用，如不倒翁（重心低于支点）、起重机配重（调节重心保持稳定）、体育运动（跳高时身体重心轨迹优化），通过案例说明重心位置对物体平衡的影响。

（4）超重失重深入探究：教材中电梯案例可延伸至航天领域，如国际空间站完全失重现象（物体处于“漂浮”状态并非不受重力，而是重力全部用于提供向心加速度），结合视频资料分析超重失重的本质（视重变化而非重力变化）。

（5）重力测量技术：介绍重力仪（如石英弹簧重力仪、超导重力仪）在地质勘探、地震预测中的应用，说明通过测量重力异常可判断地下矿藏分布或地质构造，体现物理技术的实际价值。

2.拓展建议：

（1）基础巩固实验：利用家中材料（如弹簧、钩码、刻度尺）自制简易测力计，测量不同质量物体的重力，绘制G-m图像，验证G=mg关系，加深对重力大小与质量成正比的理解。

（2）生活现象观察：记录电梯启动、制动时体重秤示数变化，分析超重失重阶段与加速度方向的关系；观察体育比赛（如跳水、蹦床）中运动员控制身体重心的动作，体会重心稳定性对运动表现的影响。

（3）跨学科联系：结合地理课程中的“重力异常区”（如青藏高原重力值低于理论值），分析地球形状与密度分布对重力的影响；联系生物学科，探究植物生长对重力的适应性（如根的向地性、茎的背地性）。

（4）问题驱动探究：思考“若地球自转速度加快，重力会如何变化？”“太空中的宇航员能否用天平测量质量？”等问题，通过查阅资料或小组讨论，深化对重力与运动状态关系的理解。

（5）阅读与拓展：推荐阅读《从一到无穷大》中“引力”章节，了解重力在宇宙尺度中的作用；观看《宇宙时空之旅》相关视频，感受重力对天体运行的影响，培养科学探究兴趣。板书设计①重力的概念

-定义：由于地球的吸引而使物体受到的力

-施力物体：地球

-受力物体：物体（地球表面及附近的一切物体）

-特点：不需要接触，普遍存在

②重力的大小与方向

-大小：G=mg（g=9.8N/kg，计算中常取10N/kg）

-方向：竖直向下（指向地心，与重垂线方向一致）

-辨析：竖直向下≠垂直向下（垂直向下是垂直于某个平面）

③重心与超重失重

-重心：重力的等效作用点

-规则物体：几何中心（如均匀球体在球心，矩形薄板在对角线交点）

-不规则物体：悬挂法（两次悬挂，重垂线交点）

-超重与失重

-超重：物体对支持面的压力（或悬挂物的拉力）大于重力（电梯加速上升）

-失重：物体对支持面的压力（或悬挂物的拉力）小于重力（电梯加速下降）

-本质：视重变化，重力大小和方向不变课堂课堂评价：通过提问检查学生对重力定义（由于地球的吸引）、施力物体（地球）的掌握情况，观察实验中弹簧测力计的正确使用（竖直悬挂、视线垂直刻度线）及数据记录的规范性，测试环节设置判断题（如“重力方向垂直于地面”）和计算题（如“质量为50kg的物体受重力”），及时反馈共性问题（如g的单位漏写、方向表述不准确）。针对实验数据误差，引导学生分析弹