8.2 重力 力的示意图课件（共51张PPT ）2022-2023学年苏科版物理八年级下册

(共51张PPT)
第八章 力
第二节 重力 力的示意图
苏科版 物理 八年级下册
1、重力
2、重力的大小
3、重力的方向
4、重心
5、力的三要素和力的示意图
学习目标
1. 重力
(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力.
(2)符号：通常用字母G 表示.
(3)施力物体：地球 .
(4)受力物体：地球附近的物体.
地球在吸引物体的同时，物体也在吸引地球.
探究新知
新知一 重力
2. 重力的作用效果图解 如图8-2-1 所示.
深度理解：
①地球附近的物体都受到重力作用.
②重力是非接触力，重力的产生不需要物体相互接触.
③重力与地球的引力：重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不一定等于地球对物体的吸引力，重力只是地球对物体吸引力的一个分力，重力一般小于地球对物体的吸引力.
例 1
假如没有重力，下列说法错误的是( )
A. 水不往低处流
B. 地球附近没有空气
C.“登天”不再难
D. 玻璃杯掷到地上无法摔破
D
解题秘方：若没有重力，则由于重力而产生的现象就会消失，但本身与重力无关的现象仍将存在.
延伸拓展：
失重： 在宇宙飞船和航天飞机中， 航天员虽然受到重力，但由于其围绕地球高速飞行，就好像不受重力似的，这种状态通常叫作失重状态.
▲ ▲ ▲ ▲
解析：水往低处流，地球附近空气聚集，“登天”难，都是重力作用的缘故，若没有重力，这类现象都将消失.将玻璃杯掷到地上，玻璃杯会受到地面对它的弹力作用而破碎.
探究重力的大小与质量的关系
(1)提出问题：物体所受的重力与它的质量有什么关系？
(2)猜想：提起的物体质量越大，用力越大，由此猜想：物体的质量越大，所受的重力越大.
(3)设计实验：用弹簧测力计测出不同数目的质量均为50 g 的钩码的重力，分析归纳得出结论.
新知二 重力的大小
(4)进行实验：
① 将1 个钩码挂在弹簧测力计的秤钩上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即钩码所受的重力，并记录在表格中；
② 用同样的方法测出2 个、3 个、4 个、5 个钩码的重力，并把结果记录在表格中.
质量m(kg) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
重力G(N) 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
9.8 9.8 9.8 9.8 9.8
③以质量m 为横坐标，重力G 为纵坐标，作出钩码的重力与质量关系图像，如图8-2-3 所示.
温馨提示：
关于G-m 图像：
●由于m=0 时G=0，所以应从原点开始连线，到最高点再延长.
●利用图像可以更清晰地反映重力大小与质量的关系.
特别说明：
由于测量误差和地理位置不同，所以算出的重力与质量的比值可能不等于9.8 N/kg.
(5)分析论证：
① 由表中数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，重力与质量的比值不变.
② 由图8-2-3 可知，G-m 图像是一条
过原点的直线，说明物体所受的
重力与它的质量成正比.
(6)归纳总结：
① 物体所受的重力与它的质量成正比，用公式表示为G=mg(g 表示物体所受重力与质量的比值).
② 重力与质量的比值g ≈ 9.8 N/kg. 在粗略计算中，g 取10 N/kg.
深度理解：
1. 物体重力的大小不仅跟物体的质量有关，还跟物体的位置和物体相对于地面的高度有关.
2. 不能说物体的质量与重力成正比.
● ●
●
3. 关于g 值:
(1)在地球上同一地点，g 是定值.
(2)一般，地球上不同纬度的地方，g 值不同.
(3)不同星球上g 值不同.
(4)g=9.8 N/kg的物理意义：质量为1 kg 的物体受到的重力为9.8 N.
例2
[ 中考·兰州]为了探究物体所受重力与质量的关系，某实验小组进行了实验：
(1)钩码所受重力的大小用___________进行测量，测量时钩码必须处于______状态；
弹簧测力计
静止
解析：利用弹簧测力计测量钩码的重力时，应让钩码处于静止状态时再读数，这样测量值才是准确的.
(2)他们将测出的数据记录在表格中并进行了处理，通过分析发现有一次测量数据存在问题，这个数据是_____；
1.5
m(g) G(N)
100 1 10
200 2 10
300 1.5 5
解析：由表格中的数据可知，当物体的质量为100 g 时，重力为1 N；300 g 的物体的重力应该为100 g 物体重力的3 倍，故数据1.5 出错了，应该是3.
方法技巧：
对数据进行定性分析时，若数据均是增大的，则可考虑正比例关系，即看是否成相同倍数变化，或它们的比值是否是定值.
(3)重新测量并进一步分析数据，得出的结论是__________
_________________________.
在同一地点，
物体所受重力与质量成正比
解析：由数据可知，物体的重力与质量的比值为定值，故可得结论：在同一地点，物体所受重力与质量成正比.
解题秘方：试题属于验证性实验题，可直接运用所学的知识与规律解答，亦可根据表中数据分析解答.
误区警示：
不要误认为表中“5”应为“10”，认为测量错误的数据是“5”. 表中只有1、2、1.5 是测量数据.
一题多解：
另解：当质量m=300g=0.3kg时，重力G=mg=0.3 kg×
10 N/kg=3 N，故数据“1.5”是错误的.
1. 判断重力的方向
(1)如图8-2-4 所示，把悬挂着小球支架放在斜面上，观察悬线自由下垂的方向；缓慢改变斜面的倾角α，观察悬线自由下垂的方向.
新知三 重力的方向
实验现象：悬线始终是竖直向下的.
误区警示：
不可混淆竖直向下与垂直向下，竖直向下是与水平方向垂直，垂直向下是与接触面垂直且向下.
(2)将装置中的悬线剪断，观察小球自由下落的方向.
实验现象：小球竖直下落.
2. 重力的方向是竖直向下的.
重力的方向总是竖直向下的，与物体所处的位置、运动状态无关，也不随外力的改变而改变.
3. 应用 制作铅垂线，检验墙砌得是否竖直，或用来检验桌面是否水平.
例 3
[ 中考·天津]利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平，如图8-2-5 所示的做法正确的是( )
A
解题秘方：铅垂线下垂的方向为竖直方向，而竖直方向与水平方向垂直，这是利用铅垂线与三角尺组合判断桌面是否水平的依据.
温馨提示：
通常所说的“下”指的是垂直于水平地面向下，或者说人站在地面上时，从头部到脚部的指向称为向“下”.
解析：把三角尺竖直放置，一个直角边放在桌面上，另一个直角边挂上铅垂线，因为重力的方向是竖直向下的，如果铅垂线与直角边是平行的，则表明桌面是水平的.
1. 定义 重力在物体上的作用点.
2. 位置
(1)质地均匀、外形规则的物体的重心在其几何中心上，如图8-2-7 所示.
新知四 重心
(2)质量分布不均匀的物体，重心位置不仅与物体的形状有关，还跟物体的质量分布有关.
延伸拓展：
悬挂法找重心：将一细绳固定在物体上某一点，将绳悬挂，画出物体静止后的重力作用线，同理再找一点悬挂，两条重力作用线的交点就是物体的重心(如图8-2-8 甲).
支撑法找重心：用一个支点支撑物体，
不断变化位置，越稳定的位置，越接近重心
(如图8-2-8乙).
(3) 重心可能在物体上，也可能不在物体上. 如图8-2-7 乙所示，铁环的重心在圆环中心，但不在圆环上.
(4)物体重心的位置可以发生改变. 如，人的重心会
随着人体的姿势不同而改变，人下蹲时，重心降
低；当人侧身弯腰时，人的重心还可能不在身体上.
(5)重心的位置与物体所在的位置、放置方式和运动状态无关.
3. 物体的稳定程度 生活中，物体的稳定程度与重心高低有关，降低重心可提高物体的稳定程度.
例4
如图8-2-9 所示是跳高发展的三个历史阶段，某运动员采用图甲中姿势可跨过1.70 m，采用图乙中姿势可跳过1.80 m，采用图丙中的姿势可跳过2 m.
对此，下列说法正确的是( )
A. 重心位置固定不动
B. 重心一定在物体上
C. 重心可能不在物体上
D. 物体只有重心处受到重力作用
C
解题秘方：根据重力的示意图中运动员重心的变化进行分析.
解析：由图8-2-9 可知，采用不同的方式跳高，运动员的重心位置发生了改变，且图丙中运动员的重心不在其身上.
延伸拓展：
跳高是克服自身重力起跳的过程，同一个运动员向上跳起的高度是一定的，这一高度是指运动员的重心离地面的最大高度. 不同的跳高姿势重心与横杆的相对位置不同，其中跨越式跳高时，人的重心在横杆的上方，横杆的高度最低；背越式跳高时，人的重心在横杆的下方，横杆的高度最高. 所以采用不同姿势可跳过不同高度的横杆.
1. 力的三要素 力的大小、方向和作用点.
(1)力的三要素中，只要有一个发生改变，力的作用效果就会发生改变.
(2)只有当两个力的三要素都相同时，才能说这两个力相同.
新知五 力的三要素和力的示意图
2. 力的示意图
(1)定义：一条表示力的带箭头的线段.
方法技巧：
模型法：力是一个比较抽象的概念，而力的示意图则将抽象的力用带箭头的线段形象地表示出来，运用的是模型法. 用光线表示光，运用的也是模型法.
(2)理解：
① 一般来说，力的示意图只要求表示出力的方向和作用点，但有时也在表示力的线段旁标出力的大小；
② 线段的起点和终点都可以作为力的作用点；
③ 在同一图中，表示的力越大，则线段越长；
④ 若已知力与水平方向(或竖直方向)夹角的度数，则该度数必须标出.
(3)作力的示意图的方法步骤：确定受力物体；确定力的作用点；沿力的方向画线段；在线段的末端画上箭头；在箭头旁边标上表示力的符号(有时还要标出力的大小).
例 5
[ 中考·玉林]如图8-2-10 所示，小强用大小相同的力往同一方向推开家里的门时，发现推A 点比推C点要容易把门推开，这说明力的作用效果跟下面哪个因素
有关( )
A. 力的大小 B. 力的方向
C. 力的作用点 D. 物体的运动状态
C
解题秘方：可根据题中改变的变量判断力的作用效果的影响因素.
解析：题中控制了力的大小和方向不变，改变了力的作用点，力的作用效果不同，说明力的作用效果与力的作用点有关.
深度理解：
力的方向不同，可以开门、关门；力的作用点和力的大小不同，影响开门或关门的速度，能否打开或关上门，以及开门或关门时是否省力.
例6
[ 中考·徐州]如图8-2-11 所示，小华用绳拉着小车行走，请画出绳对小车拉力F 的示意图.
解：如图8-2-12 所示.
解题秘方：掌握力的示意图的画法，弄清力的方向和作用点是解题的关键.
解析：绳对小车的拉力F 的作用点在绳与小车的接触点处，力的方向沿绳向上，由此容易画出F 的示意图.
误区警示：
画力的示意图常见的错误：
①表示力的线段不标箭头；
②线段旁边没有标明力的符号；
③在同一图中，表示大力的线段没有用较长的线段来表示.
二、重力 力的示意图
重力
力的示意图
重力势能
大小：G 与m 成正比
方向：竖直向下
作用点：重心
探究新知
再
见