《2025年科学实验活动册八年级上册浙教版》

活动情境
你在电视上看见过航天员飘浮在空间站里的情景吗？在空间站里生活和工作的航天员都处于失重状态,此时航天员所受到的重力与在地面上相比发生了变化,但航天员的质量是不变的。可见质量和重力是两个不同性质的量,但两者之间又是有联系的。那么地球表面附近的物体所受的重力跟它的质量之间存在怎样的关系？我们一起通过实验来探究这个问题。
活动目的
1.感知重力的存在。
2.使用弹簧测力计测量重力。
3.概述物体受到的重力与质量之间的大小关系。
活动准备
弹簧测力计,质量为50 g的钩码一盒,铁架台,刻度尺等。
活动过程
1.将弹簧测力计调零后,测出一个钩码的重力,记录在表2-1中。
2.在弹簧测力计上依次挂不同数量的钩码,分别测出它们所受的重力,把测量结果记录在表2-1中。
表2-1 重力与质量的关系记录表
|钩码数/个|1|2|3|4|
|质量/kg| | | | |
|重力/N| | | | |
|$\frac{重力}{质量}$/(N·kg⁻^1)| | | | |
3.以质量为横坐标,重力为纵坐标,建立如图2-1所示的平面直角坐标系。根据表2-1中的数据,在坐标系上描点,用平滑的线连接各点。

4.根据表2-1中的实验数据和图2-1中的图像,归纳：物体所受的重力跟它的质量成______,重力与质量的比值大约是______。如果用g表示这个比值,那么重力G与质量m的关系可以表示为：______。
5.根据评价量表对活动过程进行评价。
表2-2 研究重力与质量的关系评价量表
|评价指标|评价内容(请根据真实表现判断,做到的在“是”栏画“√”,未做到的在“否”栏画“√”)|自我评价是　否|小结|
|实验操作|(1)弹簧测力计使用前调零|□ □| |
| |(2)弹簧测力计竖直向上提起钩码测量|□ □| |
| |(3)改变钩码数量,多次测量|□ □| |
|数据处理|(4)测量并记录不同数量钩码所受到的重力大小|□ □| |
| |(5)在平面直角坐标系中准确描出各组数据的对应点,且将各点连成一条平滑的直线|□ □| |
|得出结论|(6)正确描述重力与质量之间的关系|□ □| |
|实验习惯|(7)实验结束后,整理实验器材|□ □| |
思考与讨论
1.挂在弹簧测力计上的物体受到哪几个力的作用？施加这些力的物体分别是什么？
2.在地球上不同纬度地区测得的同一物体的重力与质量的比值并不相同,具体数据如表2-3所示。请根据表中数据总结归纳g的大小与纬度之间的关系。
表2-3 在不同纬度地区测得的同一物体的重力与质量比
|纬度|0°(赤道)|10°|20°|30°|45°|50°|60°|70°|80°|90°(北极)|
|g/(N·kg⁻^1)|9.780|9.782|9.788|9.793|9.806|9.810|9.819|9.827|9.829|9.832|
拓展研究
弹簧测力计下端挂物体,测出物体浸在水中时的示数,与在空气中测量相比,弹簧测力计的示数是增大、减小还是不变？
(1)请设计一个实验证明你的观点。先写出实验步骤,并预测结果,然后动手做一做。你的预测正确吗？如果不正确,分析出错的原因。
(2)在整个测量的过程中,该物体在空气中和浸在水中时受到的重力如何变化？说出你判断的理由。

答案： 活动过程4：正比；9.8；G=mg。思考与讨论1：重力（施力物体地球）和拉力（施力物体弹簧测力计）。思考与讨论2：纬度越高，g值越大。拓展研究（1）：示数减小；实验步骤：①用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G；②将物体浸在水中（不接触容器底和壁），读出弹簧测力计示数F；③比较G和F，预测F＜G；不正确原因可能是物体接触容器底。拓展研究（2）：不变；物体质量不变，同一地点g不变，由G=mg可知重力不变。