【新教材】教科版7.4 重力 核心素养教学设计

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7.4 重力 教学设计
课题 7.4 重力 单元 第七章 力 学科 物理 年级 8
教材内容分析 本节课是教科版八年级下册第七章第 4 节内容，重力是力学中的重要概念。教材从生活现象引入，介绍重力的产生、大小、方向和重心。通过实验探究重力与质量的关系，帮助学生理解重力大小的计算。重力方向的应用及重心的知识，紧密联系生活实际，有助于培养学生将物理知识应用于生活的能力。
2022新课标要求 通过常见事例或实验，了解重力；知道重力是由于地球的吸引而产生的，认识重力的方向是竖直向下的，了解其在日常生活中的应用；经历探究重力大小与哪些因素有关的实验过程，能根据数据分析出物体所受的重力跟它的质量成正比，能运用公式 G=mg 进行简单计算；了解物体的重心位置跟物体的形状、材料均有关 。
学习目标与核心素养 物理观念：1.能从本质上理解重力是因地球吸引而产生的力，明确其施力物体与受力物体；2.形成 “物体所受重力与质量成正比” 的观念，熟练运用公式 G=mg 对物体重力或质量进行计算；3.建立重力方向始终竖直向下以及重心的科学概念，并能运用这些观念解释生活中如物体下落、重垂线校准等常见现象 。
科学探究：1.在探究重力大小与质量关系的实验中，学会依据实验目的选择合适的实验器材（弹簧测力计、钩码等），设计出合理的实验步骤；2.能规范地进行实验操作，准确记录实验数据，并运用列表分析、绘制图像等方法处理数据；3.通过对实验结果的深入讨论与分析，得出科学结论，从而提升自身的科学探究能力 。
科学思维：1.在学习重力知识的过程中，运用分析与综合的思维方法，从重力产生的原因、大小、方向和作用点等多个方面进行思考，构建完整的重力知识体系；2.学会运用比值定义法理解 g 的物理意义；3.在解释生活中的重力现象时，能进行合理的推理和论证，培养逻辑思维能力 。
科学态度与责任：1.在实验探究过程中，养成实事求是的科学态度，如实记录和分析实验数据，不弄虚作假；2.感受物理知识与生活的紧密联系，增强将物理知识应用于生活实际的意识，培养对生活中物理现象的好奇心和探究欲，树立探索自然、服务社会的责任感 。
学情分析 八年级学生在学习本节课之前，已对力的基本概念有了初步认识，知晓力的三要素等基础知识，这为学习重力奠定了一定基础。他们在日常生活中对物体受重力作用的现象（如物体掉落）有较多直观感受，但尚未从科学角度深入理解重力的本质、规律及应用。由于该阶段学生的抽象思维能力尚在发展，对于重力方向 “竖直向下” 的准确含义以及重心概念等较为抽象的内容，理解起来可能存在一定困难，需要借助大量具体实验、实例和直观演示来辅助学习 。
重点 1.重力的基本概念（产生原因、施力物体、受力物体、符号）；2.探究并掌握重力大小与质量的定量关系（G=mg），并能熟练运用公式计算；3.理解重力方向的特点及其在生活中的实际应用；4.明晰重心的概念，尤其是质地均匀、形状规则物体重心的位置 。
难点 1.精准理解重力方向 “竖直向下” 的内涵，区分其与 “垂直向下” 的差异；2.科学设计并顺利实施探究重力大小与质量关系的实验，正确分析实验数据得出结论；3.深入领会物体重心位置与形状、材料之间的复杂关系 。
材料准备 弹簧测力计、不同质量的钩码、细线、重物（如螺母）、质地均匀的规则物体（直尺、圆球）、多媒体课件（包含重力相关现象视频、实验演示动画等） 。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 播放一段篮球从高处落下、熟透的苹果从树上掉落的视频，引导学生观察并思考：这些物体为什么会向下运动？在学生积极思考、踊跃回答后，引出本节课的主题 —— 重力 。 观察实验现象，思考并回答问题 从生活常见现象引入，激发学生学习兴趣
讲授新课 一、什么是重力（G）
1. 结合导入环节的现象，详细讲解重力的概念：物体由于地球吸引而受到的力叫重力。通过实例，如空中飞行的小鸟、地面上静止的汽车等，明确重力产生的原因、施力物体（地球）和受力物体（地面附近的物体） 。
2. 介绍重力的符号 “G”，强调在物理学习中规范使用符号的重要性 。
3. 组织学生列举生活中更多物体受重力作用的例子，加深对 “地面附近的一切物体都受到重力的作用” 这一观点的理解 。
二、重力的大小
1. 测定物体重力的大小
（1）拿出弹簧测力计，向学生介绍其构造和使用方法，演示将物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上，当测力计和物体都静止时，弹簧测力计的示数就等于物体受重力的大小 。
（2）让学生亲自体验用弹簧测力计测量物体重力的过程，教师巡视指导，纠正学生的不规范操作 。
2. 探究：重力与质量的关系
（1）引导学生思考影响重力大小的因素，提出探究问题：重力大小与物体质量有怎样的关系？
（2）介绍实验所需仪器（弹簧测力计、钩码），组织学生分组讨论实验方案，确定实验步骤：分别用弹簧测力计测量 50g、100g、150g、200g 钩码所受的重力，并记录在相应表格内 。
（3）在学生分组实验过程中，教师巡回指导，提醒学生注意正确使用弹簧测力计、准确读取数据以及安全事项 。
（4）实验结束后，组织各小组汇报实验数据，引导学生对数据进行分析。通过列表对比、绘制重力 - 质量图像等方法，得出 “物体所受到的重力与它的质量成正比” 的结论 。
（5）介绍经过科学家准确测量得到的重力与质量的比值 g=9.8N/kg，讲解其物理意义：地面附近质量为 1kg 的物体受到的重力为 9.8N 。详细讲解公式 G=mg 的含义、各物理量的单位及使用时的注意事项，并通过例题 1（一个西瓜的质量是 3.5Kg，它受到的重力有多大？）和例题 2（一个重为 20 牛的小球，它的质量是多少？取 g=10N/kg）进行示范计算，让学生掌握公式的运用 。
三、重力的方向
1. 用一根细线系住一个重物，将其悬挂起来，待重物静止后，引导学生观察细线的方向，提问：此时重物受到的重力方向是怎样的？
2. 总结得出重力的方向总是竖直向下的结论，通过对比 “竖直向下” 和 “垂直向下”，让学生理解 “竖直向下” 是指垂直于水平面向下 。
3. 介绍悬挂重物的细线（铅垂线）在生活中的应用，如建筑工人用铅垂线校准墙壁是否竖直、检查窗台是否水平等，引导学生思考还有哪些地方用到了这一原理 。
四、重心 —— 重力的作用点
1. 讲解一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点就叫作物体的重心 。
2. 拿出质地均匀的直尺和圆球，演示并讲解质地均匀、外形规则的物体的重心，在它的几何中心，如尺子的重心在两条对角线的交点，球的重心在球心 。
3. 举例说明重心在生活中的应用，如赛车的车身很低、轮子相距尽量远，冲浪者弓着腰、叉开腿，都是通过增大物体的支撑面、降低物体的重心来提高物体的稳定程度，引导学生分析其中的物理原理 。
认真听讲，理解重力的概念，积极思考老师提出的问题，结合实例加深对重力相关知识的理解；踊跃列举生活中物体受重力作用的例子 。
1. 认真观察老师演示，学习弹簧测力计测量重力的方法，亲自操作测量物体重力，规范实验操作 。
2. 参与小组讨论，设计实验方案，明确实验步骤；分组进行实验，仔细记录实验数据；分析实验数据，得出重力与质量成正比的结论；学习 g 的物理意义，理解公式 G=mg，认真学习例题，完成课堂练习，掌握公式计算 。
仔细观察实验现象，思考重力方向的特点，理解 “竖直向下” 的含义；思考并回答铅垂线在生活中的应用实例，拓展思维 。
认真听讲，理解重心的概念；观察老师演示，了解质地均匀、外形规则物体重心的位置；思考重心应用的原理，积极参与课堂讨论 。 帮助学生建立清晰、准确的重力概念，培养学生从生活现象中提炼物理知识的能力 。
让学生亲身体验实验过程，培养学生的实验操作技能、数据处理能力和科学探究精神；通过例题练习，强化学生对公式的理解和运用能力 。
通过直观实验和对比分析，帮助学生突破对重力方向这一抽象概念的理解难点；引导学生关注物理知识在生活中的应用，增强知识与生活的联系 。
帮助学生理解重心的抽象概念，通过实例分析，培养学生运用物理知识解释生活现象的能力，提升学生的科学思维水平 。
课堂练习 1.下列数据中与生活实际情况相符的是（ ）A.一只鸡蛋所受的重力约为50NB.人感觉温暖而舒适的室内温度约为35℃C.中学生步行上学的速度约为1.2m/sD.初中学生课桌的高度约为0.7dm2.小华根据实验数据绘制了如图所示的甲乙丙丁四幅图像，其中对实验图像分析正确的是（ ） A.图甲说明物体处于静止状态B.图乙说明物体在做匀速直线运动C.图丙说明物体的质量与它的体积成正比D.图丁说明物体所受重力与它的质量成正比3.下列各种动作中，在水平地面上无法保持的是（　　）A. B. C. D. 4. 如图所示，质量 2kg 的植保无人机悬停空中，无人机受到的升力是______N，升力的施力物体是______。（g 取 10N/kg）
课堂小结 1. 引导学生自主回顾本节课所学内容，包括重力的概念、重力大小与质量的关系（公式 G=mg）、重力的方向以及重心的概念 。
2. 对学生的回顾进行补充和完善，强调重点知识，如重力产生的原因、实验结论、重力方向的应用和重心位置的确定方法等；梳理知识之间的逻辑关系，帮助学生构建完整的知识体系 。
板书 重力
一、什么是重力（G）
1. 概念：由于地球吸引而受到的力
2. 施力物体：地球
3. 受力物体：地面附近物体
4. 符号：G
二、重力的大小
1. 测量工具：弹簧测力计
2. 探究：G 与 m 成正比，G=mg（g=9.8N/kg）
三、重力的方向
1. 总是竖直向下
2. 应用：铅垂线
四、重心 —— 重力的作用点
1. 概念
2. 质地均匀、外形规则物体重心在几何中心
3. 应用：提高稳定程度（增大支撑面、降低重心）
课外拓展/课外阅读内容 1. 布置课外作业：
（1）利用家中的日常生活用品（如细线、重物等）制作一个简易重垂线，检测家中的冰箱、衣柜等物体是否放置平稳，并记录检测过程和结果 。
（2）完成教材课后关于重力计算和重力示意图绘制的习题，巩固课堂所学知识 。
2. 推荐阅读：
（1）查阅科普资料或观看科普视频，了解宇航员在太空中失重状态下的生活和实验，思考重力对人类生活和自然界的重要影响 。
（2）阅读关于建筑结构设计中如何考虑重心和稳定性的文章，了解物理知识在建筑领域的应用 。
特色资源分析和技术手段说明 利用多媒体课件展示丰富的教学资源，如物体在重力作用下运动的视频、探究实验的动画演示、生活中重力应用的图片等 。这些资源能够将抽象的物理知识直观化、形象化，帮助学生更好地理解重力的概念、实验过程和实际应用，增强教学的趣味性和吸引力，提高教学效果 。
教学反思 回顾本节课的教学过程，从学生在课堂上的参与度、对知识的理解和掌握程度、实验操作的熟练程度以及课后作业的完成情况等方面进行全面反思 。分析教学过程中存在的问题，例如实验环节时间把控是否精准、学生对重力方向和重心概念的理解是否到位、教学方法是否满足不同学生的学习需求等 。针对这些问题，思考改进措施，以便在今后的教学中优化教学过程，提高教学质量 。
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