2.1 力 第3课时 讲义 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

本初中科学讲义聚焦“重力”核心知识点，系统梳理重力的产生原因、竖直向下的方向及重垂线应用。通过实验探究重力大小与质量的正比关系，掌握G=mg公式计算，理解重心的等效替代概念及位置规律，最终拓展至万有引力，构建从具体到抽象的学习支架。 资料以实验观察法（细线与水面夹角实验）、控制变量法（探究G与m关系）、图像法（G-m图像）等科学方法培养科学思维与探究实践能力。“避坑指南”辨析易错点，随堂检测结合铅球、货车过桥等实例强化科学观念应用。课中辅助教师实验教学，课后助力学生自主查漏补缺，提升解决实际问题的能力。

2.1 力 第3课时——重力 本节导航·目标清单 目标导航 方法指导 · 了解重力及重力产生的原因 · 了解重力的方向及重垂线的应用 · 了解重力的大小与质量的关系 · 掌握G=mg公式及其计算 · 了解重心的概念及位置规律 · 认识万有引力 · 实验观察法：通过细线与水面夹角确认重力方向 · 控制变量法：探究重力与质量的关系时控制其他因素不变 · 图像法：用G-m图像直观显示重力与质量的正比关系 · 等效替代法：用重心等效替代物体各部分受到的重力 考点精讲·内容全解 考点01 重力的概念 1. 重力的产生原因 水总是由高处向低处流，向空中撒开的鱼网要飘落到水里，向空中抛出的石块最终也会落向地面。水为什么总是由高处流向低处？渔网和石块为什么不会一直向上运动，而是要返回地面？很显然，这是因为水受到一个方向朝下的力的作用。生活中，可以随处发现类似的现象。这些现象的产生，是因为地球对周围的一切物体都有吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫作重力（gravity），通常用字母G表示。重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。成熟的苹果受到地球对它的引力作用，会从树上落到地面；天上的雪花飘向大地；水总是从高处流向低处；从手中抛出的铅球落向地面，这些都是重力存在的实例。 苹果受重力作用落向地面 2. 重力的特点 （1）地球附近的所有物体都受到重力的作用，不管它是运动的还是静止的。（2）重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。（3）重力的作用：使物体从高处落向地面或使物体有向下落的趋势。例如，熟透了的果子在重力作用下脱离树枝并落到地面上；水在重力作用下从高处流向低处；抛出去的铅球会在重力作用下落回地面等。（4）物体间力的作用是相互的，地球吸引物体的同时，物体也吸引地球。 【知识扩展】 3. 生活中的“重”与科学的“重力”区别 日常生活中说的“物体有多重”中的“重”指的是物体的质量。科学中说的“物重”指的是物体受到的重力。这是生活语言和科学语言的区别。例如，生活中说“这个人有60公斤重”，这里的“重”指的是质量60kg；而科学中“物重”是指物体受到的重力大小，质量为60kg的人受到的重力约为G=mg=60kg×9.8N/kg=588N。 考点02 重力的方向 1. 重力方向竖直向下的实验探究 如图2.1-17所示，将装有染色水的水槽放在铁架台底座旁边，用细线将小球悬挂在铁架台的横杆上，让小球位于水里。待小球静止时，观察细线与水面之间的夹角——细线与水面垂直（夹角为90度）。再把铁架台倾斜一定的角度，待球静止时，观察细线与水面之间的夹角——细线仍然与水面垂直（夹角仍为90度）。实验表明，无论铁架台是否倾斜，细线总是与水面垂直，即重力的方向总是竖直向下。 铁架台竖直时细线与水面垂直 铁架台倾斜时细线仍与水面垂直 【知识扩展】 2. 竖直向下与垂直向下的区别 “竖直向下”是指垂直于水平面向下，近似指向地心。“垂直向下”是指垂直于某个面向下，这个面不一定是水平面。所以“竖直向下”是“垂直向下”的一个特例。我们不能把重力的方向说成“垂直向下”。例如，物体放在斜面上时，物体对斜面的压力方向是垂直于斜面向下的（垂直向下），但物体受到的重力方向仍然是竖直向下的（垂直于水平面向下），两者方向不同。 3. 重垂线的应用 重力的方向竖直向下在生活和生产中有着重要的应用。在建造房屋时，建筑工人常常利用重垂线检测墙体是否竖直。重垂线是在一根细线下端挂一个重物（重锤），当重锤静止时，细线所指的方向就是竖直方向。生活中有许多应用重垂线的实例：检查墙面是否竖直、检查画是否挂正、检查工作面是否水平等。 重垂线检测墙体是否竖直 重垂线的应用实例 4. 人在地球不同位置的重力方向 无论人站在地球的哪个位置，受到的重力方向都是竖直向下的，即近似指向地心。在地球不同位置的人，他们各自的“竖直向下”方向是不同的，但都指向地球的中心。因此，地球上不同位置的“下”方向并不平行，而是汇聚向地心。 人在地球不同位置的重力方向 考点03 重心 【知识扩展】 1. 重心的概念 地球吸引物体的每一部分，物体的各部分都受到重力的作用。但是，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。重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。 【知识扩展】 2. 重心的位置规律 （1）形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心处。例如，均匀薄圆板的重心在圆心处，均匀实心球体的重心在球心处，均匀长方体的重心在对角线交点处。（2）质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。例如，一个充满气的篮球其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则该篮球的重心将下移。（3）物体的重心不一定在物体上。例如，质量分布均匀的圆环的重心在环的中心处，不在环上。（4）重心的位置与物体所在的位置及运动状态无关。 形状规则、质量分布均匀的物体重心在几何中心 考点04 重力的大小 1. 重力与质量关系的实验探究 将身边质量不同的物品放在手中掂掂，可以感受到质量不同的物体轻重并不相同。这表明质量不同的物体受到重力的大小并不相同。那么，地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间存在怎样的关系呢？我们可以通过实验，测量物体的重力和它的质量，找出两者之间大小的关系。实验器材：1个弹簧测力计、4个质量均为100g的钩码。实验步骤：用弹簧测力计依次测出1~4个钩码受到的重力，把测量结果记录在表中。以质量为横坐标，重力为纵坐标，建立直角坐标系，根据表格中的数据描点，连接这些点。 实验数据记录表： 钩码数/个 1 2 3 4 质量/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 重力/N 0.98 1.96 2.94 3.92 重力/质量/（N·kg⁻¹） 9.8 9.8 9.8 9.8 2. 重力与质量的关系公式 实验表明：物体受到的重力跟它的质量成正比。重力和质量的比值大约是9.8N/kg。用G表示物体受到的重力，m表示物体的质量，g表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N，则上述结论可表示为： 即： 在粗略计算中，g的值可以取10N/kg。g=9.8N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。g的含义是：在地球表面附近，质量为1kg的物体所受重力的大小约为9.8N。 3. 例题计算 例题：一块质量为0.2kg的木块，受到的重力是多少牛？一个人受到的重力是490N，他的质量是多少千克？ 解：由G=mg可知，木块受到的重力： 人的质量： 答：木块受到的重力是1.96N，人的质量是50kg。 4. 重力与质量的区别与联系 重力 质量 概念 物体由于地球的吸引而受到的力 物体所含物质的多少 方向 竖直向下 没有方向 大小 随物体所在位置（如高度、纬度）的变化而变化 不随物体的状态、形状、所处空间位置的变化而变化 符号 G m 单位 牛顿，简称牛（N） 千克（kg）、吨（t）、克（g）、毫克（mg）等 计算公式 G=mg m=ρV 测量工具 弹簧测力计 天平、杆秤等 联系：（1）质量为1kg的物体所受重力的大小约为9.8N；（2）物体受到的重力跟它的质量成正比，计算公式为G=mg。 考点05 万有引力 【知识扩展】 1. 万有引力 大到天体，小到微观粒子，宇宙间的物体都存在着相互作用的引力，这就是牛顿提出的万有引力（universal gravitation）。重力是地球对地球附近物体的引力作用的表现，是万有引力的一种具体体现。地球对地面物体的吸引、月球绕地球运动、地球绕太阳运动，都是万有引力作用的结果。 避坑指南·易错辨析 【温馨提示】 1. 重力的方向是“竖直向下”，不是“垂直向下”。“竖直向下”垂直于水平面，“垂直向下”垂直于某个面，两者不一定相同。物体在斜面上时，重力方向仍竖直向下，不沿斜面向下。 2. 日常生活中说的“物体有多重”指的是质量，科学中的“物重”指的是重力。两者不要混淆。 3. g=9.8N/kg的含义是：质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。g是一个常数，不是重力也不是质量。 4. 物体的重心不一定在物体上。例如均匀圆环的重心在圆心处，不在环上。 5. 重力随物体所在位置（如高度、纬度）的变化而变化，但质量不随位置变化。同一物体在地球不同位置受到的重力可能不同，但质量相同。 6. 运用G=mg计算时，注意各物理量的单位：m用kg，g取9.8N/kg（粗略计算取10N/kg），G的单位是N。切勿漏写单位。 7. 重心是重力的等效作用点，画力的示意图时通常把重力作用点画在重心上。 实战演练·随堂检测 【实战演练】 1. 下列四幅图中能正确表示足球受到重力的方向的是（　　） 2. 下列计算10kg物体所受重力的运算过程，正确的是（　　） A. G=mg=10×9.8N/kg=98N B. G=mg=10kg×9.8N/kg=98N C. G=mg=10kg×9.8N=98N D. G=mg=10kg×9.8=98N 3. 我国名将巩立姣在杭州亚运会女子铅球决赛中勇夺冠军。比赛时，她奋力将铅球掷出，若不计空气阻力，下列关于铅球在空中飞行时的受力分析，正确的是（　　） A. 只受推力 B. 只受重力 C. 受推力和重力 D. 受推力、重力和空气阻力 4. 一辆自重为5×10⁴N的货车装载着20箱货物，每箱货物的质量是400kg，行驶到一座立有限重标志牌的桥前，标志牌如图所示。回答下列问题： （1）这辆货车和货物的总质量为多少？ （2）这辆车能安全过桥吗？若不能，则需要卸下几箱货物？ 答：________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ 5. 深秋时节，落叶轻舞在校园的每一个角落。在下落过程中，落叶所受到的重力方向是图中的（　　） A. a　B. b　C. c　D. d 巩固拓展·课后提升 【巩固拓展】 1. 2025年，中国电影迎来里程碑时刻，《哪吒之魔童闹海》成为全球票房第一的动画电影。如果将电影中哪吒做成关节可动的木偶玩具，则下列动作在水平地面无法保持的是（　　） 2. 如图是一只小狗在太阳系不同行星上所受的重力大小。根据图中所给的信息，一名质量为50千克的中学生在火星上所受的重力大小为________牛，质量是________千克。 答：________________________________________________ ________________________________________________ 参考答案 1.【答案】C 【解答】无论球放在什么地方，受到的重力的方向永远是竖直向下的。选项A中重力方向水平向左，选项B中重力方向水平向右，选项D中重力方向斜向上，均不正确。只有选项C中重力方向竖直向下，故选C。 2.【答案】B 【解答】A、m缺少单位（应写10kg）；B、计算过程符合规范，质量、g均有正确单位，故B正确；C、g单位错误（应为N/kg，不是N）；D、g缺少单位。故选B。 3.【答案】B 【解答】铅球在空中飞行时，已经离开了手，不再受手的推力作用。题目条件说明不计空气阻力，因此铅球在空中只受重力作用。故选B。 4.【答案】 （1）货物总质量m货=20×400kg=8000kg=8t。货车自重G车=5×10⁴N，由G=mg得货车质量m车=G车/g=5×10⁴N÷10N/kg=5000kg=5t。总质量m总=m车+m货=5t+8t=13t。 （2）标志牌表示限重10t。因为13t>10t，所以这辆车不能安全过桥。需要减少的质量Δm=13t-10t=3t=3000kg，需要卸下的货物箱数n=3000kg÷400kg=7.5，由于货物不能卸半箱，因此需要卸下8箱货物。 5.【答案】A 【解答】重力方向始终竖直向下。图中a方向为竖直向下，故选A。 巩固拓展1.【答案】C 【解答】哪吒受到的重力和地面对脚的支持力作用，当二者在一条直线上时即可平衡。选项A、B、D中，重力和支持力可以在一条直线上，能够保持平衡；选项C中，由图可知支持力和重力的作用线不可能在同一直线上，所以哪吒在这两个力的作用下不可能平衡，无法保持。故选C。 巩固拓展2.【答案】191.25；50 【解答】由图可知，小狗在地球上受到的重力为40N，在火星上受到的重力为15.3N。取g=10N/kg，小狗的质量m狗=G地/g=40N÷10N/kg=4kg。火星上的g火=G火/m狗=15.3N÷4kg=3.825N/kg。质量为50kg的中学生在火星上受到的重力G火=m×g火=50kg×3.825N/kg=191.25N。无论在哪个星球上，物体的质量不变，仍为50kg。 学科网（北京）股份有限公司 $