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第七章 力
第3节 重力
八年级物理下册 人教版
重力的大小
重力的由来
第3节 重力
第3节 重力
重心
重力的方向
重力
①能通过分析生活及实验现象得出重力是由于地球的吸引而产生的。
②经历探究重力的大小跟什么因素有关的实验过程，了解重力大小跟物体质量的关系。会根据G-m图像分析处理实验结果。能正确书写重力大小跟物体质量的关系G=mg，并能进行简单的计算。
第3节 重力
③确认重力的方向是竖直向下的。并能够应用解决于实际生活中的一些问题。能找到质量分布均匀、形状规则的物体的重心。会画重力的示意图。
④了解重力的由来。
高山上的流水、从跳板起跳的运动员最终都会下落到地面，这是什么力作用的结果？
产生这些现象的原因是什么？原来这都与地球的吸引作用有关，今天我们一起学习。
而在天宫空间站里，王亚平的“马尾”变成了“冲天辫”。
上面现象的产生，是因为地球对它附近的物体有吸引作用。
①重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，符号G。
②重力的施力物体是地球，受力物体是地面或附近的物体。
重 力
地球
G
受力物体是物体
施力物体是地球
重力
视频欣赏——《重力的概念》
典例1. 下列说法正确的是（ ）
A. 空中飞行的小鸟，不受重力作用
B. 只有静止的物体受重力作用
C. 在空中向上运动的物体不受重力作用
D. 抛出去的物体总会落回地面，是由于物体受到重力的作用
D
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，地球附近的所有物体都受到重力的作用，与物体的运动状态无关，故A、B、C错误；抛出去的物体总会落回地面，是由于物体受到重力的作用，选项D正确。
重力
重力的大小
一、重力的大小
对此，你有什么猜想？
物体重力的大小可能与什么因素有关？
请你比较下面的两幅图，两位运动员进行举重比赛，哪一位运动员用的力大？原因是什么？（每个杠铃的质量都相等）
右面运动员用力大，因为所举的杠铃质量大，重力大。
质量越大的物体，所受的重力越大。
一、重力的大小
弹簧测力计、钩码多个（质量已知）
探究重力大小跟质量的关系
实验器材
实验方案
①用弹簧测力计分别测量不同质量的钩码所受的重力。
分析比较质量不同的钩码受到的重力大小，得出重力与质量之间的关系。
②测量钩码重力的大小的方法
将弹簧测力计竖直放置，把钩码挂在弹簧测力计上，静止时弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力大小。
一、重力的大小
③设计实验记录表格。
实验序号 1 2 3 4 5 6
钩码的质量 m/kg
钩码的重力 G/N
重力跟质量的比值 N/kg
④分析实验数据，归纳出结论。
以质量为横坐标、重力为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量关系图象。
一、重力的大小
实验步骤
①弹簧测力计沿竖直方向调零。
②用弹簧测力计测量100g钩码所受的重力，并填在相应表格内。
③用弹簧测力计测量200g钩码所受的重力，并填在相应表格内。
…………
根据实际情况，可以做3次以上实验。
一、重力的大小
实验序号 1 2 3 4 5 6
钩码的质量 m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
钩码的重力G /N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
实验数据
注意：钩码的质量数是标在钩码上的，可以不用进行测量；用弹簧测力计测量钩码的重力时，读数时，可以估读到0.1牛。
一个钩码质量m=100g=0.1kg
一、重力的大小
实验数据
数据处理
以质量为横坐标、重力为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量关系图象。
实验序号 1 2 3 4 5 6
钩码的质量 m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
钩码的重力G /N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
一、重力的大小
①以质量为横坐标、重力为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量关系图象。
分析表格中数据，观察画出的G-m图像，从中你能得到什么结论？
数据处理
实验结论①
物体所受的重力跟它的质量成正比
由实验数据可知，当质量成倍
增加时，重力也成倍增加，图像是一条过原点的直线，即正比例函数图像。
一、重力的大小
②对实验数据进一步分析，计算出每一次实验中重力与质量的比值。
实验结论②
物体所受的重力跟它的质量之比不变
通过计算发现：
重力与质量的比值是一个不变的值，比值大约是10.0N/kg 。
实验序号 1 2 3 4 5 6
钩码的质量 m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
钩码的重力G /N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
一、重力的大小
①重力的大小
地球附近的物体所受的重力与它的质量成正比，它们之间的关系可以写成
重力，单位牛顿（N）
G —
G = mg
质量，单位千克 (kg)
m—
=10.0牛/千克
重力
质量
g — 比例系数，在地球上，约为9.8牛/千克
=
G
m
g
一、重力的大小
在地球上，物理学家测定的 g约为9.8牛/千克，但是在不同地点的值不同。
②比例系数g
在地球上，g 会随着纬度与海拔高度的不同而有所变化。
g =9.8牛/千克表示质量为1千克的物体在地球上受到的重力为9.8牛
③常见一些物体的重力大小
一瓶可乐的
重力约5牛
一、重力的大小
物理课本的
重力约2牛
一个中学生的
重力约500牛
一个篮球重
力约7牛
一、重力的大小
视频欣赏 — 《重力的大小与质量的关系》
一、重力的大小
例题2 质量为0.25kg的木块，受到的重力是多少？一个人所受的重力为450N，那么，他的质量是多少千克？(g取10N/kg)
解：由G = mg可知，木块受到的重力
G木= m木g=0.25kg×10 N/kg=2.5N
木块所受的重力为2.5N，人的质量为45kg。
由G = mg可得 m= G /g ， 因此人的质量
重力的方向
二、重力的方向
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”的阿根廷人，好像是脚朝上的。他们为什么也站得很稳呢？为什么在不同地点的人或物体的“脚”脚都“粘”在地面上呢？
我们通常所说的“下”到底指的是什么方向呢？
下面我们一起学习重力的方向。
二、重力的方向
物体悬挂起来静止时，悬线的方向跟物体所受重力的方向一致，这个方向就是我们所说的“竖直向下”的方向。
①重力的方向
我们可以通过观察悬线的方向就知道重力的方向。
我们知道力是有方向的，那么重力的方向是向哪的呢？
重力的方向
二、重力的方向
铁架台、细线、重物、盛水的烧杯、三角尺。
②探究重力的方向
实验器材
Ⅰ. 用细线将重物吊在铁架台上自由下垂，浸没在烧杯的水中。
用三角尺比较细线的方向和水面的关系。
实验步骤
二、重力的方向
Ⅱ. 将铁架台倾斜一定的角度，观察细线静止时的方向，用三角尺比较细线的方向和水面的关系。
Ⅲ. 继续改变铁架台倾斜的角度，观察细线的方向是否变化。
无论铁架台怎样倾斜，细线的方向和水面始终是垂直的。
结论：重力的方向是竖直向下（垂直于水平面向下）
实验现象
水平面
二、重力的方向
“竖直向下”指与水平面垂直向下，不能说成“垂直向下” 。
正确
错误
重力的方向总是“竖直向下”的
（也可以描述为“垂直于水平面”）。
③理解重力的方向“竖直向下”
如图所示，放在斜面上的物体受到的重力方向哪一个正确？
重力的方向竖直向下
理解为指向地心
小华同学画出的下列物体所受的重力方向正确吗？
二、重力的方向
正确。重力的方向总是竖直向下，与物体运动的状态、方向无关。
G
G
G
二、重力的方向
悬挂重物的细线叫做 铅垂线。
铅锤线
①利用铅锤线，可以判断墙体是否竖直。
比萨斜塔相对于竖直的
倾斜度数为4度左右
二、重力的方向
②利用铅锤线，判断物体是否水平
只要铅垂线与三角板的直角边重合（或平行）即可判断桌面水平。
只要铅垂线与壁画的边重合
（或平行）即可判断壁画水平。
铅锤线
铅锤线
二、重力的方向
利用水平仪判断窗台、地面是否水平。
简易水平仪
③水平仪
铅垂线与桌面垂直，桌面是水平的。
铅垂线与桌面不垂直，桌面是倾斜的。
T形架
铅垂线
重 心
三、重心
物体的每一部分都被地球吸引着，但对于整个物体，从效果上看，可以认为各部分受到的重力集中于一点，这个点叫做物体的重心。
物体的每一个部分
都受到重力作用
对于整个物体，重力的作用效果就好像作用在某一点上的一个力。
等效于
①物体的重心
三、重心
重心是等效作用点，不是重力的实际作用点；重心的位置跟物体形状和质量的分布有关系。
①质地均匀、外形规则物体的重心在它的几何中心上
方形薄板的重心在对角线的交点上
粗细均匀的棒的重心在中点
球的重心在球心
G
唱片的重心在
它的圆心上。
三、重心
②质量分布不均匀、外形不规则的物体的重心
这些物体的重心不在物体上。
物体的重心是物体所受重力的等效作用点，重心可以不在物体上。
篮球的重心在球心
而不在球面上。
三、重心
质地不均匀、外形不规则物体的重心可以利用“悬挂法”寻找。
③利用“悬挂法”寻找重心
首先找一根细绳，在物体上找一点，用绳悬挂，待物体静止后，通过悬挂点连一条竖直线。
在该竖直线外再找一点悬挂，通过悬挂点再连一条竖直线。
两条直线的交点O就是不规则物体的重心。
三、重心
④重心的应用—稳度
物理学家经研究证明：增大支撑面或降低重心可以提高物体的稳定程度，在实际生活中人们常常要用到这些知识。
赛车车身很低，轮子相距尽量远，在快速行驶时不易翻倒。
起重机工作时，重心位置不合适，就容易翻倒。
三、重心
⑤在画物体受到的重力时，作用点画在物体的重心上。
为了研究问题的方便，同一物体同时受到几个力时，作用点也都画在重心上。
人受到重力和支持力。
物体受到重力和拉力。
F
三、重心
演示实验——《重心》
重力的由来
四、重力的由来
用一根细线栓住一块橡皮，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。
橡皮因受绳子的拉力才没被甩出去。
月球因受地球的吸引力才没被甩出去。
类比
四、重力的由来
早在300多年前，伟大的物理学家牛顿就通过大量实验研究，发现了宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力。
四、重力的由来
②重力的由来
①万有引力
宇宙间任何两个物体，都存在相互吸引的力叫做万有引力。
重力正是源自地球对它附近物体的万有引力。
四、重力的由来
视频欣赏——《模拟引力》
动手动脑学物理
五、动手动脑学物理
1. 一个南瓜所受的重力是30N，它的质量是多少千克？
m = = =3.06千克
由 G=mg 可得此南瓜的质量
解析
五、动手动脑学物理
2. 月球对它表面附近的物体也有引力，这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的1/6。若一个连同随身装备共90kg的航天员到达月球表面，月球对他的引力大约是多少牛？
月球对航天员的引力为
G = = =147牛
五、动手动脑学物理
3.一个桥头立着如图7.3-11所示的限重标志牌，汽车对该桥面的压力超过多少时，桥就可能被损坏？
此限重标志牌的含义是：通过此桥的车辆质量不得超过15t。
m=15t=15×103kg=1.5×104kg
桥能承受的最大压力：
F=G=mg=1.5×104kg×9.8N/kg =1.47×105N。
五、动手动脑学物理
4. 若用三角尺判断桌面或地面是否水平，还需要哪些物品？怎样操作？请作图说明。
还需要铅锤线。
操作方法：将铅垂线固定在三角尺的一个锐角顶点上，将直角三角尺竖直放在被测桌面（或地面）上，使一直角边与被测桌面重合，观察铅垂线是否与另一直角边平行。若平行，则表明该面是水平的；否则，不水平(如图所示)。
五、动手动脑学物理
5. 一个木块从斜面上滑下，并在水平面上继续滑动。请分别画出木块在斜面和水平面时所受重力的示意图。
课堂总结
六
四、课堂总结（一）
由于地球的吸引而使物体受到力叫做重力。
②形状规则、质量分布均匀的物体，重心在几何中心。
①总是竖直向下，垂直于水平面，指向地心。
①物体所受重力跟它的质量成正比。
②应用：利用铅垂线确定竖直方向；
利用水平仪判断桌面是否水平等。
①重力的等效作用点叫做重心。
①宇宙间的物体都存在相互吸引的力，叫做万有引力。
②重力正是源自地球对他附近物体的万有引力。
重力的概念
重力的大小
重力的方向
重 心
重力的由来
重力
②公式 G=mg
③g 为 比例系数，在地球上约为9.8牛/千克
③可用悬挂法来确定物体重心。
重力 质量
符号 G m
定义 由于地球的吸引 而使物体受到的力 物体所含物质的多少
重力与质量的区别
七、课堂总结（二）
影响因素 物体所受的重力 与质量成正比 质量是物体的属性，与形状、状态、地理位置等因素无关
方向 竖直向下 无方向
单位 牛顿（N） 千克（Kg）
测量工具 弹簧测力计
联系 G＝mg
课堂练习
七
七、课堂练习
地球附近的物体(包括与地球接触的和地球周围与地球不接触的)都受到重力作用，重力的施力物体是地球。
1. 关于重力，下列说法正确的是 ( )
A．苹果只有下落时才受到重力作用
B．重力的施力物体是地球
C．上升的物体不受重力
D．从斜面上下滑的物体不受重力
B
七、课堂练习
一个中学生的质量取50kg
重力和质量成正比，根据G＝mg可求出重力大小
G＝mg= 50kg × 10.0N/kg=500N
2. 对一名普通中学生所受重力的估计，最接近实际的是 ( )
A．5 N B．50 N
C．500 N D．5000 N
C
七、课堂练习
3. 铅球落地后沿水平地面向前滚动(如图所示)，其中能正确表示铅球所受重力方向的是 ( )
C
不管物体处于静止状态，还是出于其他运动状态，重力的方向总是竖直向下的，与物体所在的水平面垂直。
七、课堂练习
重心是物体所受重力的作用点，质量分布均匀，形状规则的物体的重心在物体的几何中心，不规则物体的重心不一定在物体的几何中心上，可用悬挂法找到。
4. 关于物体的重心，下列说法中正确的是 ( )
A．重心一定在物体上
B．重心在物体的几何中心上
C．重心指物体所受重力的作用点
D．重心在物体的中间位置
C
七、课堂练习
重力的方向始终是竖直向下的，与水平面垂直，重力的作用点作用在球心上。所以只有C正确。
C
5. 如图所示的几种情况，小球所受重力的示意图，正确的是（ ）
G
G
G
G
A B C D
任何有质量的物体间的相互吸引力都是万有引力。太阳与地球之间的吸引力属于万有引力。两个异名磁极之间的吸引力不是万有引力。只有C正确。
七、课堂练习
6. 下列叙述的力中，属于万有引力的是 ( )
A．马拉车的力
B．钢绳吊起重物的力
C．太阳与地球之间的吸引力
D．两个异名磁极之间的吸引力
C
重力的方向竖直向下，拉力的方向沿细线的方向。如图所示。
七、课堂练习
7. 如图所示，小钟同学在做模拟万有引力实验时，用一根细线拴一块橡皮甩起来，使橡皮绕手做圆周运动。如图所示，请你画出橡皮受到的重力和拉力的示意图。
重力大小与物体的质量有关，而质量大小与重力无关。
只有在地球上，g＝9.8 kg/N，不能写成1kg＝9.8 N。
七、课堂练习
8. 对于公式G＝mg的正确理解是 ( )
A．质量与重力成正比 B．重力与质量成正比
C．g＝9.8 kg/N D．1 kg＝9.8 N
易错警示：把重力与质量成正比的关系错误表述成“质量与重力成正比”。
B
表一 在地球上 表二 在月球上
实验序号 质量 （千克） 重力 （牛） 重力/质量 （牛/千克） 实验序号 质量 （千克） 重力 （牛） 重力/质量（牛/千克）
1 0.2 1.96 9.8 4 0.2 0.32 1.6
2 0.3 2.94 9.8 5 0.3 0.48 1.6
3 0.4 3.92 9.8 6 0.4 0.64 1.6
9. 一个宇航员用托盘天平和测力计研究物体在地球上和在月球上受到的重力和物体质量的关系，他得到如表一和表二所示的数据：
（1）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6）中重力与质量的倍数关系，可以归纳出的初步结论是：
物体在同一星球上受到的重力大小与它的质量成正比
七、课堂练习
表一 在地球上 表二 在月球上
实验序号 质量 （千克） 重力 （牛） 重力/质量 （牛/千克） 实验序号 质量 （千克） 重力 （牛） 重力/质量（牛/千克）
1 0.2 1.96 9.8 4 0.2 0.32 1.6
2 0.3 2.94 9.8 5 0.3 0.48 1.6
3 0.4 3.92 9.8 6 0.4 0.64 1.6
9. 一个宇航员用托盘天平和测力计研究物体在地球上和在月球上受到的重力和物体质量的关系，他得到如表一和表二所示的数据：
七、课堂练习
（2）分析比较实验序号 的数据后，可以归纳出的初步结论是：质量相同的物体在地球上受到的重力比在月球上受到的重力大；
1、4或2、5或3、6
表一 在地球上 表二 在月球上
实验序号 质量 （千克） 重力 （牛） 重力/质量 （牛/千克） 实验序号 质量 （千克） 重力 （牛） 重力/质量（牛/千克）
1 0.2 1.96 9.8 4 0.2 0.32 1.6
2 0.3 2.94 9.8 5 0.3 0.48 1.6
3 0.4 3.92 9.8 6 0.4 0.64 1.6
七、课堂练习
（3）进一步综合分析比较表一、表二中的数据，归纳得出结论：
①分析比较表一或表二中的数据可得：
②
在同一星球上，重力与质量的比值是定值。
分析比较表一和表二最后一列重力与质量的比值关系可得：
在不同星球上，重力与质量的比值不同．
