(共36张PPT)
第七章 运动和力
第3节 重力
1.知道重力是如何产生的.
2.知道重力的方向以及重垂线的应用.
3.理解重力的大小跟质量的关系.
4.了解重心与稳度.
学习目标
新课目标
熟了的苹果向地面下落
衣服上的水落到地面上
思考:苹果、水等为什么不往天上掉呢?难道地球吸引着它们?
新课引入
跳水运动员、下落的苹果、抛出的篮球的运动有什么共同特点?
新课讲解
重 力
一
(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力.
(2)重力的符号:G.
(3)重力的施力物体:地球.
重力
飞机投放的物资,受到地球对它的重力作用,会落向地面.你能举出几个例子来证明重力的存在吗?
如果没有重力,我们的生活会是什么样子?
视频:重力的方向
方向:竖直向下
建筑工人在砌砖时常常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向,以此检查所砌的墙壁是否竖直.
应用:铅垂线
重力的方向
铅垂线的工作原理是什么?
重力的方向总是竖直向下.在一根线下挂重物时,重物静止后,在重力的作用下,悬线下垂的方向跟重力的方向一致.
不一样!
正确
错误
放在斜面上的物体受到的重力方向是哪一个?
G
G
问题:竖直向下与垂直向下一样吗?
我们站在地面上,脚朝下,站得很稳.但地球是球形的,在我们“脚下”的南美洲居民,好像是脚朝“上”的(如图所示).他们为什么也站得很稳呢?
想想看,我们通常所说的“下”到底指的是什么方向呢?
答案是指向地心.
“下”在哪里
托起质量不同的物体,会感觉所用的力不同.大量的生活经验告诉我们,质量不同的物体所受的重力不同.举起不同物体的感受也不同.
我们如何找出地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系呢?
重力与质量的关系
二
1.实验:探究重力的大小跟质量的关系
设计实验
钩码的质量是已知的,实验中可以选取钩码为被测物体.如图所示,把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小.
测量钩码所受的重力
逐次增挂钩码,分别测出它们所受的重力(如右图所示). 把质量均为50 g的 3个钩码,逐个增加,挂在弹簧测力计下,并记下示数.
实验数据记录表格
次数 1 2 3
质量m/ kg
重力G/N
重力/质量
即G/m(N/kg)
9.8
9.8
9.8
0.05
0.1
0.15
0.49
0.98
1.47
0.05
0.5
1.0
0.1
0.15
1.5
重力与质量关系的图像
以质量为横坐标、重力为纵坐标描点.连接这些点,你发现什么?
结论:物体所受的重力跟它的质量成正比.
0
G/N
m/kg
动画:重力大小与质量的关系
2.重力与质量的关系
(1)物体所受的重力跟它的质量成正比.
(2)重力与质量的比值大约是9.8 N/kg.
(3)如果用g 表示这个比值,重力与质量的关系可以写成
g =9.8N/kg的物理意义:
质量为1kg的物体受到的重力为9.8N
或
注:粗略计算时,可取 g = 10N/kg
重力G 质量m
联 系
区 别
1.重力随位置的变化而变化
2.重力为矢量
3.重力指的是物体由于地球的吸引而受到的力
1.质量不随位置的变化而变化
2.质量为标量
3.质量指的是物体所含物质的多少
G = m g
3.重力与质量的区别与联系
例题 质量为0.25kg的木块,受到的重力是多少牛?一个人所受的重力为450 N,那么,他的质量是多少千克?(g 取10 N/kg)
解:由G =mg 可知,木块受到的重力G木=m木g = 0.25kg×10N/kg=2.5N.
由G =mg 可得m=G/g,因此人的质量m人=G人 /g = 450N/(10N·kg-1)=45kg.
答:木块所受的重力为2.5N,人的质量为45kg.
概念:重力的等效作用点.
形状规则、质量分布均匀的物体重心在其几何中心上;
形状规则、质量分布均匀的光盘的重心在其圆心上.
G
G
重 心
三
G
注意:重心不一定在物体上
空桶的重心在高于桶底,低于桶沿的中心处.
视频:重心的变化
阅读材料:重心与稳度
起重汽车放下支脚扩大支承面
稳度就是物体的稳定程度,稳度越大,物体就越不容易翻倒.
增大支承面是提高物体稳度的一种方法.
台灯有个大底座
电风扇底座很大
降低物体的重心是提高稳度的另一种方法.
赛车的底盘做得很重,整体的重心降得很低
不倒翁的重量集中在下部
如果能把重心降到支点以下,还可以设计出一些不可思议的平衡现象.
月球也绕着地球转动,它们之间有没有力呢?
用一根细线栓一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动.这时,你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉.
牛顿认为,地球和月球之间存在互相吸引的力.真是地球吸引月球的力,使月球绕地球转动而不会跑掉,这个力跟地球吸引它附近物体使物体下落的力,是同一种力.在这个研究基础上牛顿提出:宇宙间任何两个物体,大到天体,小到尘埃之间,都存在互相吸引的力,这就是万有引力.重力正是源自地球对它附近物体的万有引力.
知识拓展
万有引力
宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就是万有引力.
正是地球对它附近物体的引力,使得水向低处流、抛出的石块落向地面……
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力
重力与质量的关系:G =mg
重力的方向
重心
规则物体的重心
不规则物体的重心
竖直向下
应用
重力
课堂小结
1.玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来的奥妙是( )
A.重力太小,可以忽略 B.重心较低,不易倾倒
C.重力的方向总是竖直向下的 D.里面有自动升降的装置
B
课堂训练
2.下面关于重力说法中正确的是( )
A.重力的方向是垂直向下的
B.只有与地面接触的物体才受到重力的作用
C.重力的方向是竖直向下
D.苹果下落是由于苹果受到的重力较大的缘故
C
3.跳高运动员跳起腾空时,如果不考虑空气阻力,则运动员受到 的作用,这个力是由_______施加的.
重力
地球
4.宇宙间任何两个物体之间都存在着互相吸引的力,这个力就是 ;由于地球吸引而使物体受到的力,叫作 ;地球上的所有物体都受到 的作用.
万有引力
重力
重力
5.质量为2kg的水受到的重力多大?
解:
G = mg
= 2 kg × 9.8 N/kg
= 19.6 N
答:质量为2kg的水受到的重力为19.6N.