2025-2026学年高中物理重力教案英语

2025-2026学年高中物理重力教案英语教材分析一、教材分析本节课选自2025-2026学年高中物理必修一第三章“相互作用”第一节“重力”，是力学基础内容。教材通过生活实例（如自由落体、物体悬挂）引出重力概念，重点阐述重力大小（G=mg）、方向（竖直向下）及重心概念，为后续受力分析和运动学习奠定基础。内容注重从现象到本质的认知规律，符合高一学生从具体到抽象的思维发展特点，需结合实验（如悬挂法找重心）强化理解。核心素养目标二、核心素养目标通过重力概念学习，形成物质与相互作用观念，理解G=mg、方向及重心本质；通过悬挂法找重心等实验，提升模型建构与推理论证能力；经历探究过程，培养科学探究意识；结合生活实例，体会物理实用性，形成严谨科学态度。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识。高一学生已学过力的概念、牛顿第一定律及简单力学现象，具备初步的受力分析能力，但尚未系统学习矢量运算和定量计算。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格。学生多对实验和生活实例感兴趣，形象思维较强，但抽象逻辑能力待提升；部分学生能主动参与探究，部分依赖教师引导；偏好直观演示和小组合作学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战。对重力方向（竖直向下）与垂直地面的区别易混淆；重心概念抽象，空间想象不足；G=mg中g的物理意义理解不清；定量计算时单位换算易出错；区分“质量”与“重量”存在概念模糊。教学资源准备1.教材：确保每位学生配备《高中物理必修一》第三章“相互作用”教材，重点标注“重力”章节内容。

2.辅助材料：准备重力方向示意图、重心位置动态演示视频、不同物体重心对比图表。

3.实验器材：分组配备铁架台、细线、不规则硬纸板、钩码、刻度尺，确保悬挂法找重心实验器材安全完整。

4.教室布置：设置6组实验操作台，每组配备实验器材；预留多媒体投影区用于动态演示。教学过程**导入环节（5分钟）**

同学们，上课前请大家看一个现象（用手拿起讲台上的粉笔，松手后粉笔下落）。粉笔为什么会向下落而不是向上飞？如果我们把粉笔抛向空中，它最终也会落回地面。生活中还有哪些类似的现象？（引导学生举例：苹果落地、雨水下落、跳高后落回地面）这些现象都指向一个共同的力——地球对物体的吸引力。今天我们就来学习这个力——重力（板书课题：重力）。

**新课讲授一：重力的定义与产生原因（10分钟）**

同学们，根据刚才的例子，地面附近的物体都会受到地球的吸引力，这种力叫做重力。重力的施力物体是谁？（引导学生回答：地球）受力物体呢？（地面附近的一切物体）比如课桌上的课本、教室里的吊扇、空中的飞机，都受到重力。注意，重力是地球对物体的吸引力，不是物体对地球的吸引力，所以施力物体一定是地球。

**新课讲授二：重力的大小（15分钟）**

重力的大小如何计算呢？科学家通过大量实验发现，物体所受重力的大小与其质量成正比。用公式表示就是G=mg（板书公式）。其中G表示重力，单位是牛顿（N）；m表示质量，单位是千克（kg）；g是一个常数，约等于9.8N/kg，意思是质量为1kg的物体所受重力是9.8N。

同学们，请计算一下：你的书包质量是5kg，它所受的重力是多少？（学生计算：G=5kg×9.8N/kg=49N）很好。这里要注意，g的值会随着地理位置的略微变化而改变，比如赤道附近g约为9.78N/kg，两极附近约为9.83N/kg，但在我们通常的计算中，取9.8N/kg即可。

还有一个容易混淆的概念：质量和重量。质量是物体所含物质的多少，单位是千克，它不随地理位置改变；重量就是重力，单位是牛顿，它会随地理位置改变。比如一个宇航员在地球上的质量是70kg，重力是70kg×9.8N/kg=686N；当他登上月球，质量仍然是70kg，但月球对他的吸引力（重力）只有地球的约1/6，约为114.3N。所以，质量和重量是两个不同的物理量。

**新课讲授三：重力的方向（10分钟）**

重力的方向是怎样的呢？（拿起一个铅垂线，让静止的小球下垂）大家看，铅垂线的小球总是指向地面，这个方向就是“竖直向下”。注意，“竖直向下”是指垂直于水平面的方向，不是垂直于地面的方向（如果地面是倾斜的）。比如放在斜面上的物体，它的重力方向仍然是竖直向下，而不是垂直于斜面（用示意图演示：斜面上的物体，重力方向箭头指向地心，与水平面垂直）。

同学们思考：如果我们在太空中（比如空间站），物体还会受到重力吗？（引导学生回答：会，因为空间站仍然在地球附近，受到地球的吸引力，只是处于失重状态，表现为物体“飘”起来，但重力仍然存在）所以，重力的方向始终是竖直向下，指向地心。

**新课讲授四：重心（15分钟）**

一个物体各部分都受到重力，我们可以认为这些重力作用在同一点上，这个点叫做重心（板书：重心）。重心的位置有什么特点呢？对于规则形状、质量均匀的物体，重心在它的几何中心。比如均匀球体的重心在球心，均匀长方体的重心在对角线的交点（展示球体、长方体模型）。

那么，不规则物体的重心在哪里呢？我们可以用悬挂法来找到重心。实验步骤是：1.用细线将物体悬挂起来，静止时，重心就在悬线的延长线上；2.换一个悬挂点，再次悬挂，重心的位置也在新的悬线的延长线上；3.两条延长线的交点，就是物体的重心（板书实验步骤）。

**实验探究：用悬挂法找不规则物体的重心（20分钟）**

现在，请大家分组进行实验。每组有一块不规则硬纸板、细线、铁架台、铅笔、刻度尺。实验步骤：1.将细线的一端固定在铁架台上，另一端系在硬纸板的一个点上，悬挂起来，用铅笔沿细线方向在硬纸板上画一条直线；2.换一个点悬挂硬纸板，同样沿细线方向画一条直线；3.两条直线的交点就是硬纸板的重心，用铅笔标记出来，并用刻度尺测量交点到硬纸板边缘的距离，记录在实验报告上（巡视学生实验，指导操作：悬挂点要选在硬纸板的边缘，细线要细，避免重力过大导致形变；画线时要紧贴细线，确保方向准确）。

实验结束后，请各小组汇报结果。第一组，你们找到的重心位置在哪里？（学生回答：在硬纸板的左上方，距离上边缘3cm，左边缘2cm）很好。为什么不规则物体的重心不在几何中心呢？（引导学生回答：因为质量分布不均匀，硬纸板左上方可能更厚，所以重心偏左）这说明重心不仅与形状有关，还与质量分布有关。

**巩固练习（10分钟）**

同学们，我们来做几道练习题巩固一下：

1.一个质量为2kg的物体，所受重力是多少？（学生计算：G=2kg×9.8N/kg=19.6N）

2.重为49N的物体，它的质量是多少？（学生计算：m=G/g=49N/9.8N/kg=5kg）

3.如图（用语言描述），一个放在斜面上的物体，请画出它所受重力的示意图（学生画图：从重心出发，竖直向下的箭头）。

4.一根均匀的木棒，重心在哪里？（学生回答：中点）如果从中间锯断，每一半的重心在哪里？（学生回答：每一半的中点）

**课堂小结（5分钟）**

同学们，今天我们学习了重力的哪些知识呢？（引导学生回答：重力的定义、大小、方向、重心）重力的定义是地球对物体的吸引力，大小用G=mg计算，方向是竖直向下，重心是重力的作用点，规则均匀物体的重心在几何中心，不规则物体用悬挂法找重心。重力是力学的基础，后续学习受力分析、运动学时都会用到。

**作业布置（5分钟）**

1.课后练习题第1、2、3题（计算重力、质量，画重力示意图）；

2.观察生活中的物体，比如自己的文具、家里的家具，尝试找出它们的重心位置，并思考为什么重心在那里；

3.查阅资料，了解“重心”在生活中的应用，比如走钢丝的演员为什么要拿一根长杆（通过调整长杆的重心来保持平衡），下节课分享。

**板书设计**

重力

1.定义：地球对物体的吸引力，施力物体是地球

2.大小：G=mg（g=9.8N/kg）

3.方向：竖直向下（垂直于水平面）

4.重心：

-规则均匀物体：几何中心

-不规则物体：悬挂法（两次悬挂，交点为重心）教师随笔Xx知识点梳理1.**重力的定义**

重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。重力属于万有引力的一个分力，方向始终竖直向下，指向地心。

2.**重力的大小**

-计算公式：\(G=mg\)

-\(G\)：重力，单位牛顿（N）

-\(m\)：质量，单位千克（kg）

-\(g\)：重力加速度，在地球表面约为\(9.8\,\text{N/kg}\)（计算中常取\(10\,\text{N/kg}\)简化）

-质量与重力的区别：

-质量：物体所含物质的多少，是物体本身的属性，单位千克（kg），不随地理位置改变。

-重力：地球对物体的吸引力，单位牛顿（N），随地理位置（如纬度、海拔）略有变化。

3.**重力的方向**

-重力的方向始终是**竖直向下**，即垂直于水平面向下，指向地心。

-常见误区：

-斜面上的物体，重力方向仍为竖直向下，而非垂直于斜面。

-失重状态（如空间站）中，重力依然存在，表现为物体对支撑物的压力为零。

4.**重心的概念**

-重心是物体所受重力的等效作用点，可视为物体各部分所受重力的集中点。

-重心位置的影响因素：

-物体的形状和质量分布。

-规则均匀物体：重心在几何中心（如球体、长方体）。

-不规则物体：重心位置需通过实验确定。

5.**重心的实验测定方法**

-**悬挂法**：

1.用细线将物体悬挂，静止时沿细线方向画一条直线（重力作用线）。

2.更换悬挂点，重复步骤1，画第二条直线。

3.两条直线的交点即为重心。

-注意事项：悬挂点需选在物体边缘，细线需保持竖直，避免形变影响。

6.**重心的应用**

-稳定性：重心越低，物体越稳定（如不倒翁、赛车设计）。

-平衡：走钢丝演员通过调节长杆重心维持平衡。

-生活实例：

-重型卡车货物重心过高易翻车。

-高层建筑通过底部配重降低重心。

7.**重力与其他力的关系**

-**支持力与重力**：

-水平面静止物体：支持力\(F_N=G\)。

-斜面上物体：支持力\(F_N=G\cos\theta\)（\(\theta\)为斜面倾角）。

-**浮力与重力**：

-漂浮物体：浮力\(F_{\text{浮}}=G\)。

8.**重力在力学中的作用**

-是分析物体受力平衡的基础（如静止、匀速直线运动）。

-是研究运动学的前提（自由落体、平抛运动中重力提供加速度）。

9.**重力的拓展概念**

-**失重**：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于重力（如电梯加速下降）。

-**超重**：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于重力（如电梯加速上升）。

10.**常见易错点**

-重力方向与“垂直向下”混淆：竖直向下指垂直于水平面，而非垂直于接触面。

-重心与几何中心：非均匀物体重心不在几何中心（如粗细不均的棒）。

-单位混淆：质量单位为千克（kg），重力单位为牛顿（N），不可混用。

-\(g\)的物理意义：表示单位质量物体所受重力，不是加速度（但数值等于重力加速度）。

11.**重力公式应用**

-计算重力：已知质量\(m\)，求\(G=mg\)。

-计算质量：已知重力\(G\)，求\(m=\frac{G}{g}\)。

-单位换算：\(1\,\text{N}=1\,\text{kg}\cdot\text{m/s}^2\)，计算时需统一单位。

12.**重力与生活现象**

-自由落体：物体仅受重力作用，加速度为\(g\)。

-潮汐现象：月球和太阳引力导致海水涨落，本质是万有引力。

-天体运动：行星绕太阳运动，万有引力提供向心力（高中阶段仅定性了解）。

13.**实验操作要点**

-悬挂法找重心：

-物体需为刚体，避免悬挂时形变。

-悬挂点至少两个，且不在同一直线上。

-画线时需紧贴细线，确保方向准确。

-重力演示实验：

-用铅垂线验证重力方向。

-用弹簧测力计测量不同物体重力，验证\(G\proptom\)。

14.**知识关联性**

-与牛顿第一定律：重力是改变物体运动状态的原因之一。

-与牛顿第二定律：\(G=mg\)中\(g\)是重力加速度，\(F=ma\)的特例。

-与万有引力定律：重力是万有引力在地球表面的表现。

15.**学科核心素养渗透**

-**物理观念**：建立重力与物质、运动的关联，理解力是物体间相互作用。

-**科学思维**：通过悬挂法实验培养模型建构能力（重心等效模型）。

-**科学探究**：设计实验方案，分析误差（如悬挂点选择对重心位置的影响）。

-**科学态度**：通过重力应用实例（如建筑安全）体会物理的实用性。教师随笔Xx板书设计①**重力的基本概念**

-定义：地球对物体的吸引力

-施力物体：地球

-受力物体：地球附近的一切物体

-本质：万有引力的分力

-特点：普遍存在（如空中飞机、深海潜艇均受重力）

②**重力的大小与计算**

-公式：G=mg

-G：重力（单位：N）

-m：质量（单位：kg）

-g：重力加速度（地球表面约9.8N/kg）

-关键点：

-质量是物体属性，重力是力

-g值随地理位置微变（赤道9.78N/kg，两极9.83N/kg）

-宇航员在月球重力≈地球的1/6，质量不变

③**重力的方向与重心**

-方向：竖直向下（垂直水平面，指向地心）

-误区：斜面物体重力仍竖直向下，非垂直斜面

-重心概念：

-重力等效作用点

-规则均匀物体：几何中心（如球体球心、长方体对角线交点）

-不规则物体：悬挂法确定

-悬挂法步骤：

1.两点悬挂画重力作用线

2.两条线交点即重心

3.注意：悬挂点需边缘分布，避免共线教学反思与总结这节课通过生活现象导入重力概念，学生