人教版八年级物理下册（新教材）教案 7.3 重力

第3节　重力
1.物理观念：
（1）认识重力，知道重力是如何产生的。
（2）知道重力大小与物体质量的关系。
（3）认识重力的方向，知道重力方向在生活中的一些应用。
（4）了解重心的概念。
2.科学思维：
（1）通过等效的思想理解重心的概念，发展科学思维。会画重力的示意图。
（2）能应用物体所受重力跟质量的关系进行简单计算。
（3）利用重力方向总是竖直向下的特点，解释相关现象并解决一些实际生活中的问题。
3.科学探究：
（1）经历“探究重力的大小跟质量的关系”实验过程，掌握控制变量法和转换法的使用。
（2）在实验过程中学会利用表格、图像法处理数据，归纳得出物体所受重力与质量的关系，培养分析能力。
4.科学态度与责任：
（1）通过身边的小实验及观察生活中重力的应用，感受物理就在身边，激发学生探究科学知识的兴趣。
（2）在实验探究中，培养严谨操作、如实记录数据、规范分析的科学态度，增强团队协作意识。
1.教学重点：探究重力大小与质量的关系，会用公式G=mg进行计算，知道重力的方向。
2.教学难点：结合实验数据和G－m图像分析总结相关结论；正确理解重力的方向“竖直向下”和重心的概念。
［展示］播放视频：熟透的苹果从树上掉落，水往低处流。
［提问］视频中，苹果、水最终都会落向地面，这是为什么？
　任务一　重力
教师活动 学生活动
［引导提问］生活中还有其他类似的例子，扔出去的篮球会落回地面，跳起的跳水运动员落向水面。你能猜想一下其中的原因吗？ ［小结］这些现象的产生，是因为地球对它附近的物体有吸引作用。物理学中，由于地球的吸引而使物体受到的力，叫作重力，用字母G表示。地球附近的所有物体都受到重力。 ［提问］你知道重力的施力物体和受力物体都是什么吗？ ［追问］如果没有重力，我们的生活会是怎样的？ ［思考讨论］物体都有落向地面的趋势，这种力都与地球有关。 ［回答］施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。 ［学生展开想象并回答］水会四处流淌，地球附近的物体会飘在空中，人走路时稍一用力就飞向高空，树上的苹果熟透了也不会掉下来等。
　任务二　重力的大小
教师活动 学生活动
［提问］生活经验告诉我们一头大象受到的重力要比一只蚂蚁的大，那么物体所受重力的大小跟它的质量有什么关系呢？ ［过渡］接下来我们通过实验，来探究一下物体所受重力的大小跟它的质量有什么关系。 ［设计实验］ 1.明确实验目的：探究重力的大小跟质量的关系。 2.介绍实验器材：弹簧测力计（测量范围0~5N）、质量均为50g的钩码若干个。 3.引导设计实验步骤：（1）将已知质量的钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时读取弹簧测力计的示数，记录在表格中。 （2）换用数量不同的钩码，测出它们受到的重力，待指针稳定后读数，记录数据。 ［进行实验］组织学生分组实验，教师巡视指导，强调注意事项： 1.弹簧测力计使用前必须调零； 2.测量时钩码要静止，避免晃动导致读数不准确。 ［分析数据］引导学生分析实验数据： 1.观察表格，当钩码总质量增大时，总重力如何变化？（质量变大，重力也变大） 2.根据测得的质量和重力的数据，以质量为横坐标、以重力为纵坐标描点，连接这些点。分析根据实验数据所得的图像，物体所受的重力跟它的质量之间有什么关系？ 3.计算每次“重力与质量的比值”，发现比值有什么特点？（比值近似相等，约为9.8N/kg，实验中因误差可能为10N/kg） ［得出结论］精确的实验表明，物体所受的重力跟它的质量成正比，其定量关系可以表示为G=mg，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表示重力与质量的比值，通常g=9.8N/kg，物理意义是“质量为1kg的物体受到的重力为9.8N”（在粗略计算时，g可以取10N/kg）。 ［展示例题］质量为0.25kg的木块，所受的重力是多少牛？一个人所受的重力为450N，他的质量是多少千克？g取10N/kg。 ［思考与猜想］重力大小可能与物体的质量有关，因为质量大的物体（如铅球）比质量小的物体（如乒乓球）更重，举起来更费力。 ［明确要点］记住实验注意事项，如“钩码要挂稳，不能晃”“读数时视线要与刻度盘垂直”等。 ［分组实验］小组讨论实验步骤，明确分工：1人负责测量重力，1人负责记录数据，1人负责检查操作是否规范。 ［处理数据］根据记录的数据，以质量为横坐标、以重力为纵坐标描点，连接这些点，作出G－m图像。 ［分析总结］1.通过数据发现：钩码总质量越大，总重力越大； 2.结合图像可以得出：物体所受的重力跟它的质量成正比； 3.重力与质量的比值基本不变，约为10N/kg（或9.8N/kg）。 ［理解公式］记住公式G=mg，明确各物理量的单位和g的物理意义，如“1kg的物体重约9.8N，差不多是20个鸡蛋所受的重力”。 ［解答例题］解：由G=mg可知，木块所受的重力G木=m木g=0.25kg×10N/kg=2.5N，由G=mg可得m=，因此人的质量m人===45kg，故木块所受的重力为2.5N，人的质量为45kg。
　任务三　重力的方向
教师活动 学生活动
［演示实验］ ①准备一个大烧杯，在杯中装一定量的水（滴几滴红墨水到烧杯中），烧杯外壁用装置连接带细线的小球。将大烧杯分别放在水平桌面和斜面上，如图。观察小球静止时，细线的方向。 ②改变斜面与水平面的夹角。观察并比较小球静止时，细线的方向。 ［提问］1.小球静止时，细线的方向有什么特点？ 2.如何判断小球所受重力的方向？在不同位置时，小球所受重力的方向变化了吗？ ［小结］ 1.重力的方向总是竖直向下的。 2.“竖直向下”是指指向地心的方向，与水平方向垂直，区别于“垂直向下”；垂直向下是指垂直于接触面。如斜面上的物体，垂直向下是垂直于斜面，而竖直向下仍是指向地心。 ［生活应用］展示铅垂线、水平仪的实物或图片，讲解其应用原理： 1.铅垂线：建筑工人砌墙时，用铅垂线检查墙面是否竖直——若墙面与铅垂线平行，则墙面竖直； 2.水平仪：判断桌面、地面是否水平——水平仪内的气泡若在中间，则表面水平。 ［提问］地球是球形的（如图），我们站在地面上，脚朝下，由于重力的作用可以站得很稳，在我们“脚下”的人，好像脚是朝“上”的，他们也能站得稳，为什么呢？ ［观察回答］1.小球静止时细线总是朝着地面，不管斜面与水平面的夹角如何变，细线都是直的，且始终与水平面垂直。2.小球被悬挂时，沿细线向下的方向跟物体所受重力的方向一致；在不同位置时，小球所受重力的方向始终不变，且与水平面垂直，即总是竖直向下。 ［讨论回答］无论在地球的哪个位置，地心的位置是不变的，重力方向始终指向地心，即此处的“下”指的是指向地心，因此在地球的任意位置我们都可以站得很稳。
　任务四　重心
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［过渡］1.用手指托住一根质量均匀的直尺，找到能让直尺静止的“平衡点”；2.用手指托住一块质量均匀的正方体木块，找到能让木块静止的“平衡点”。 ［提问］这个“平衡点”有什么特点？若手指移向两边，还能稳稳托住吗？ ［小结］对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫作物体的重心。刚才的“平衡点”就是重心。 ［探究规律］展示质地均匀、形状规则的物体：直尺、正方体木块、球体、圆柱体。 ［提问］这些物体的重心在哪里？ ［追问］为了方便研究问题，在画力的示意图时，常把力的作用点画在重心，你能在上面的物体上画出它们所受重力的示意图吗？ ［拓展］多媒体展示利用悬挂法寻找形状不规则物体的重心。 ［小结］悬挂法找重心的原理：物体静止时，重力方向竖直向下，重心一定在过悬挂点的竖直线上（即细线所在直线），两条竖直线的交点就是重心。 ［教师讲解］实际上，宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引的力，这就是牛顿提出的万有引力。正是地球对它附近物体的引力，使水向低处流、抛出的石块落向地面……其他星球也会对其附近的物体产生引力，即“星球重力”，如航天员在月球上受到的重力约为地球重力的。 ［回答］这个“平衡点”的位置在直尺和木块的中心。若手指移向两边，就不能稳稳托住了。 ［讨论回答］对于质地均匀、形状规则的物体，其重心一般在它的几何中心上。（1）直尺的重心在其中点；（2）正方体木块的重心在其中心；（3）球体的重心在其球心；（4）圆柱体的重心在其轴线的中点。 ［回答］ ［动手操作］用悬挂法找形状不规则硬纸板的重心。 ［自主学习］阅读教材P15“科学世界”的内容，了解人类对外太空的探索进程及我国在太空探索领域取得的成就。
教师活动 学生活动
［任务］请以“重力”为核心主题，用思维导图的形式总结本节课知识。 ［总结］通过学习，我们不仅认识了重力，掌握了G=mg的计算方法及重力方向的应用，还学会了用实验探究物理规律的方法。希望大家课后能运用所学知识，解释生活中更多与重力相关的现象，如“为什么高山上的物体仍会落向地面”。 ［小组合作］总结本节课知识，绘制思维导图。
第3节　重力
1.重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.重力的大小：G=mg，g=9.8N/kg。
3.重力的方向：竖直向下（指向地心）。应用：铅垂线、水平仪等。
4.重心。