7.3 重力 教学设计-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理教学设计聚焦重力的概念、大小（G=mg）、方向（竖直向下）及作用点（重心），通过牛顿发现万有引力的历史情境导入，引导学生代入物理学家视角，从苹果下落等生活现象提出问题，梳理“观察现象—猜想假设—实验验证”的探究脉络。 以“物理学家探究”为主线，通过测量不同质量钩码重力、分析数据得出G=mg，培养科学探究能力与科学思维，结合重垂线应用及牛顿等科学家事迹渗透科学态度与责任，助力学生沉浸式体验探究过程，也为教师提供结构化实验教学方案，提升课堂效率。

2026年祁阳市优质教学资源评选活动 ---八年级下册第七单元第三课《重力》教学设计 课程基本信息 主备人 王申奥 课型 新授课 学科 物理 年级 八 学段 初中 版本章节 人教版 教学目标 1.物理观念：通过模拟物理学家探究过程，认识重力的存在、大小、方向和作用点，建立“重力是地球吸引产生的力”的核心认知，区分重力与质量的不同。 2.科学思维：模仿物理学家的探究逻辑，经历“观察现象—提出猜想—设计实验—分析论证—总结规律”的过程，培养科学探究能力和数据分析能力。 3.科学探究：以“物理学家”身份，动手完成重力大小、方向的探究实验，体会控制变量法、转换法在物理探究中的应用。 4.科学态度与责任：感受物理学家勇于探索、严谨求实的科学精神，了解重力知识在生活和科技中的应用，认识物理与自然、社会的联系。 教学重难点 重点：重力的概念、重力大小与质量的关系（G=mg）、重力的方向。 难点：模仿物理学家的探究思路，设计实验验证猜想；理解重力方向“竖直向下”的含义；区分重力与质量。 学情分析 教学准备 教师用具：多媒体课件（物理学家探究重力的历史片段、生活中的重力现象）、弹簧测力计、钩码（不同质量）、重垂线、不规则薄板、铁架台、投影仪。 学生用具：每组1套弹簧测力计、5个不同质量的钩码、重垂线、细线、不规则硬纸板、铅笔、坐标纸。 教学过程 （一）情境导入：发现问题，提出探究课题（5分钟） 1.回顾历史：了解牛顿发现万有引力的契机： 教师引导：“提到重力，我们不得不提起一位伟大的物理学家——牛顿。相传牛顿在苹果树下休息时，一个苹果从树上落下，砸在了他的头上，这个看似普通的现象，引发了他的深度思考：为什么苹果会竖直落向地面，而不是飞向天空？他结合当时的天文学研究，经过反复推理和论证，最终提出了万有引力定律，揭示了重力的本质。大家可以简单回顾一下：牛顿正是从生活中最常见的下落现象出发，一步步探索，才解开了重力的奥秘。” （可配合多媒体展示牛顿发现万有引力的简短视频或图片，辅助讲解） 2.情境引导：代入物理学家视角，引发思考： 教师引导：“牛顿的探索精神值得我们每一位人学习。现在，我们来做一个有趣的假设——如果当年你穿越到了牛顿的身上，当苹果砸在你头上的那一刻，作为一名善于思考、勇于探究的物理学家，你会如何展开思考？你会提出哪些疑问，又会如何去验证自己的想法？” 预设学生思考方向：① 苹果为什么会下落？是不是有什么力在牵引它？② 除了苹果，其他物体下落也是这个原因吗？③ 这种力的大小、方向有什么特点？ 3.确定课题： 教师总结：“大家的思考非常有物理学家的风范！当年牛顿就是带着类似的疑问，开启了对重力的探索。今天，我们就沿着牛顿的探索足迹，以物理学家的身份，一步步探究重力的奥秘，复刻当年的探究过程，解开我们心中的疑问。”（板书课题：探究重力的奥秘） （二）探究新知：模仿物理学家，逐步深入探究（30分钟） 环节1：猜想假设——物理学家的推理：基于现象提出合理猜想（5分钟） 教师引导：“作为物理学家，在进行实验探究前，我们需要根据已有的观察和经验，对问题提出合理的猜想。结合刚才的现象，思考以下问题，提出你的猜想：” 猜想1：重力的产生——为什么物体都会落向地面？（预设：可能是地球对物体有吸引力，就像磁铁吸引铁钉一样） 猜想2：重力的大小——重力的大小可能与什么因素有关？（结合体验：托不同质量的课本，用力不同；观察不同物体落地速度，提出猜想：重力大小可能与物体的质量有关，质量越大，重力越大） 猜想3：重力的方向——重力的方向是怎样的？（观察苹果落地、重垂线的指向，猜想：重力的方向是竖直向下的） 教师强调：“物理学家的猜想不是凭空想象，而是基于现象和经验的合理推理。接下来，我们就通过实验，逐一验证这些猜想。” 环节2：实验探究1——验证猜想1：重力的产生（5分钟） 1.设计实验（物理学家的思路：控制变量，模拟场景）： 引导学生思考：“如果重力是地球对物体的吸引力产生的，那么当物体远离地球时，这种吸引力会减弱，重力也会变小。我们可以通过模拟‘远离地球’的场景，验证这个猜想。” 实验设计：用弹簧测力计悬挂一个钩码，记录此时弹簧测力计的示数（即钩码的重力）；将钩码慢慢向上提升，观察弹簧测力计示数的变化；结合多媒体展示的“航天员在太空中漂浮”的场景，分析现象。 2.进行实验，记录数据：学生分组操作，记录钩码在不同高度时弹簧测力计的示数，发现示数基本不变（说明地球附近，高度变化不大时，重力变化不明显）。 3.分析论证，得出结论：教师引导：“结合实验现象和航天员的场景，我们可以得出结论：地球对地球附近的一切物体都有吸引作用，这种由于地球吸引而使物体受到的力，叫做重力（G）。重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的所有物体。”（板书：一、重力的产生：地球吸引→重力G，施力物体：地球，受力物体：地球附近的物体） 补充拓展：“早在古代，亚里士多德就观察到物体下落的现象，提出物体下落速度与重量成正比的观点；后来伽利略通过斜面实验，推翻了这一观点，证明不同质量的物体下落加速度相同；最终牛顿在总结前人研究的基础上，提出了万有引力定律，揭示了重力的本质。” 环节3：实验探究2——验证猜想2：重力的大小与质量的关系（12分钟） 1. 设计实验（物理学家的严谨：明确测量量、控制变量）： 引导学生思考：“要验证重力大小与质量的关系，我们需要测量哪些物理量？用什么器材测量？如何控制变量？” 明确：① 测量量：物体的质量（m）、物体受到的重力（G）；② 器材：弹簧测力计（测重力）、钩码（已知质量，方便控制变量）；③ 控制变量：保持物体的材料、形状、体积相同，只改变质量，观察重力的变化。 实验步骤（结合物理学家的实验规范）[检查弹簧测力计：观察量程、分度值，调整指针指在零刻度线处。 ①将1个钩码挂在弹簧测力计下，静止时读取示数（即钩码的重力），记录钩码的质量和对应的重力。 ②依次增加钩码的个数（2个、3个、4个、5个），重复上述步骤，记录5组数据。 ③整理器材，将数据填入实验表格。 2.分组实验，收集数据：学生分组操作，教师巡视指导，强调实验规范（弹簧测力计要竖直悬挂、读数时视线与指针相平），记录数据（示例表格）： 实验次数钩码质量m/kg钩码重力G/N重力与质量的比值G/m（N/kg）10.050.51020.101.01030.151.51040.202.01050.252.510 3.分析论证，得出结论（物理学家的数据分析能力）：引导学生分析数据：①观察表格中G和m的变化，发现质量增大，重力也随之增大；② 计算每组数据的G/m比值，发现比值基本不变（约为10 N/kg）得出结论：物体所受的重力跟它的质量成正比，关系式为：G = mg（板书：二、重力的大小：G = mg，g = 9.8 N/kg，物理意义：质量为1kg的物体受到的重力是9.8N）。 环节4：实验探究3——验证猜想3：重力的方向（8分钟） 1.设计实验： 引导学生思考：“如何验证重力的方向是竖直向下的？我们可以通过哪些实验来观察？” 实验1：将重垂线悬挂在铁架台上，观察重垂线的指向；将铁架台倾斜，观察重垂线的指向是否改变。 实验2：将不规则硬纸板用细线悬挂，静止时在纸板上画出细线的方向；换另一个悬挂点，重复操作，两条细线的交点即为硬纸板的重心，观察细线的方向（即重力的方向）。 2.分组实验，观察现象：学生分组操作，发现：① 无论铁架台是否倾斜，重垂线始终保持竖直向下；② 硬纸板静止时，细线的方向始终竖直向下，两条细线的交点就是重心。 3.分析论证，得出结论： 教师引导：“结合实验现象，我们可以得出：重力的方向总是竖直向下的（板书：三、重力的方向：竖直向下）。注意：‘竖直向下’不等于‘垂直向下’，竖直向下是指指向地心的方向，而垂直向下是指垂直于接触面的方向。”应用拓展：“物理学家利用重力方向竖直向下的特点，发明了重垂线，用于检查墙壁是否竖直、门窗是否水平，在建筑工程中有着广泛的应用。” 环节5：补充探究——重力的作用点：重心（延伸，3分钟） 教师引导：“作为物理学家，我们还要思考：重力作用在物体的哪个位置？其实，重力作用在物体的每一个部分，但我们可以把物体各部分受到的重力集中看作作用在一个点上，这个点叫做重心。” 补充说明：① 质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心（如正方体的重心在中心，球体的重心在球心）；② 质量分布不均匀、形状不规则的物体，重心可以通过悬挂法找到（如刚才实验中的硬纸板）；③ 重心可能在物体上，也可能在物体外（如圆环的重心在圆环中心，不在圆环上）。 （三）巩固提升：物理学家的反思与应用（5分钟） 反思总结：“回顾我们今天的探究过程，作为物理学家，我们从观察生活现象出发，提出问题、猜想假设、设计实验、验证猜想，最终得出了重力的产生、大小、方向和作用点的规律。这个过程，正是物理学家探索自然奥秘的基本思路。” 基础应用： 例题：一个质量为5kg的物体，它受到的重力是多少？（g取10 N/kg） 学生板演，教师点评：强调公式的应用规范，注意单位统一（质量用kg，重力用N）。 拓展思考：“作为物理学家，我们还要思考：月球上的物体受到重力吗？为什么航天员在月球上跳得比地球上高？（引导学生得出：月球对物体也有吸引力，月球上的重力加速度约为地球的1/6，所以物体在月球上受到的重力更小）” （四）课堂小结与作业（5分钟） 1. 课堂小结 师生共同梳理：以“物理学家探究重力”为主线，回顾重力的产生、大小、方向、作用点，强调核心知识点（G=mg、竖直向下）和探究过程的科学方法。 2. 作业布置 ①基础作业：完成教材课后习题，计算3个不同质量物体的重力（g取9.8 N/kg）。 ②探究作业：以“物理学家的视角”，撰写一篇简短的探究日记，记录今天探究重力的过程、发现和收获 ③拓展作业：查阅资料，了解爱因斯坦的广义相对论对重力的解释，对比牛顿万有引力定律与爱因斯坦相对论的区别，下节课分享交流。 板书设计/课堂小结 探究重力的奥秘（物理学家视角） 一、重力的产生 地球吸引 → 重力（G） 施力物体：地球；受力物体：地球附近的物体 二、重力的大小 1.猜想：与质量有关 2.实验：测量质量和重力，分析数据 3.结论：G = mg（g = 9.8 N/kg） 三、重力的方向 竖直向下（指向地心），应用：重垂线 4、 重力的作用点 重心（质量均匀、形状规则物体的重心在几何中心） 探究思路：观察现象→提出问题→猜想假设→实验验证→得出结论 教学反思 1.本节课以“假如我是物理学家”为情境，贴合学生的探究心理，让学生沉浸式体验物理探究的过程，有效激发了学生的学习兴趣和探究欲望，落实了科学探究核心素养。 2.实验探究环节，注重引导学生模仿物理学家的思路，从设计实验、操作实验到分析数据，培养了学生的动手能力和科学思维，但部分学生在数据分析时不够严谨，需要在巡视指导时加强引导。 3.后续可增加更多生活化的探究素材，让学生进一步体会“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，同时可适当增加拓展性实验，满足不同层次学生的探究需求。 — - 1 - — 学科网（北京）股份有限公司 $