(共30张PPT)
7.3 重力
【课程标准】
课程内容要求 学生必做实验
2011 版 1. 通过常见事例或实验,了解重力。 2. 用示意图描述重力。 用弹簧测力计测量力
2022 版 1. 通过常见事例或实验,了解重力。 2. 能用示意图描述重力。 用弹簧测力计测量力
例:用手拉动弹簧测力计体验1N、2N、
4N力的大小,测量一本物理教科书所受
的重力。
【学习目标】
1. 知道重力是由于地球吸引而产生的力。
2. 理解重力的大小跟物体质量的关系,
理解公式 G=mg,知道 g=9.8N/Kg 的物理意义。
3. 知道重力的方向和重心的概念及重垂线的应用。
【新知导入·观察思考】一、重力
水往低处流
散开的渔网落到水里
篮球最终落地
一切物体为什么失去支持后最终都会落向地面呢?
抛出去的物体失去支持后最终会落向地面,这是因为地球
对它附近的物体有吸引作用。
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,通常用字母 G 表示。
施力物体
受力物体
【小组交流】
地球附近的所有物体都受到重力的作用。
飞机投放的物资,受到地球对它的重力作用,
也会落向地面。同学,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?
【小结】
一、重力
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.重力产生的原因:地球的吸引。
3.重力的施力物体:地球。
4.重力的普遍性:地面附近的一切物体都受到重力。
【课堂活动】二、重力的大小
提出问题:物体重力的大小可能与什么因素有关?有什么关系呢?
举起质量不同的物体,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。
猜想假设:物体的质量越大,它所受的重力可能越大。
【分组实验】探究重力的大小跟质量的关系
如何测出钩码的重力?
次数 1 2 3
质量 m(kg)
重力 G(N)
,即 (N/kg)
0.05
0.1
0.15
0.49
0.98
0.147
9.8
9.8
9.8
将弹簧测力计竖直放置,把已知质量的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的重力大小。
设计实验
1. 把质量均为 50g 的 3 个钩码逐个增加挂在弹簧测力计下,
分别测出它们所受的重力,并记录在表格中。
2. 以质量为横坐标、重力为纵坐标描点。连接这些点,你发现了什么?
0.05
0.5
1
0.1
0.15
1.5
O
G/N
m/kg
(1)重力与质量的比值大约是 9.8N/kg。
(2)如果用 g 表示这个比值,重力与质量的关系
可以写成
或
你能说出 g =9.8N/kg 的物理意义吗?
质量为 1kg 的物体受到的重力为 9.8N。
结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
【例题】
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 10 N/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 , 因此人的质量
【课堂活动·观察】三、重力的方向
通过观察发现:
无论铁架台是否倾斜,物体静止时悬线总是处于竖直向下的方向,
即与水平面垂直。这个方向就是重力的方向,所以重力的方向总是竖直向下的。
竖直向下
竖直向下
【课堂活动·想一想】
“竖直向下”指与水平面垂直向下,不能说成“垂直向下”或“向下”.
放在斜面上的物体受到的重力方向是哪一个?
1. 重力的方向:总是竖直向下的。
正确
错误
【课堂活动·生活中的物理】
2. 重力方向的应用:重垂线、水平仪。
重垂线:悬挂重物的细线叫做重垂线。
① 利用重锤线,可以判断墙体是否竖直,墙上的画是否挂正了。
② 利用水平仪:可以判断窗台、地面是否水平。
【课堂活动·想想议议】
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?
我们通常所说的“下”到底指的是
什么方向呢?
指向地心
【课堂活动】四、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。
每一个部分都受到重力作用
对于整个物体,作用效果
就好像作用在某一点上的一个力。
等效于
1. 重心:重力的等效作用点。
(1)重心是等效作用点,不是重力的实际作用点。
(2)重心的位置跟物体形状和质量的分布有关系。
2. 重心的位置
(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
【小结】四、重心
(2)质地不均匀、外形不规则物体的重心。
利用“悬挂法”寻找
(3)物体的重心不一定在物体上。
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。
用悬挂法寻找重心
3. 重心的应用——稳度
赛车车身很低,轮子相距尽量远,
在快速行驶时不易翻倒
冲浪者弓着腰,又开腿,
更有助于在惊涛骇浪中保持平稳
起重机工作时,重心位置
不合适,就容易翻倒
【课堂活动·拓展】
提高稳度的方法: 增大支撑面或降低重心
4. 画重力的示意图
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。
【课堂活动·讨论交流】
不倒翁为什么不倒?
物体的重心越低越稳定。
当不倒翁在竖立状态处于平衡时,重心和接触点的距离最小,即重心最低。
偏离平衡位置后,重心总是升高的。因此,这种状态的平衡是稳定平衡。
所以不倒翁无论如何摇摆,总是不倒的。
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
【课堂活动·想想做做】五、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。
F
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,
这就是万有引力。
熟了的苹果为什么
总是落向地面?
1. 万有引力:宇宙间任何两个物体,都存在相互吸引的力。
2. 重力的由来:重力正是源自地球对它附近物体的万有引力。
【课堂小结】
重力
重力的大小
重力的方向
重心
重力的由来
1. 物体所受的重力跟它的质量成正比
2. 公式:G=mg(g=9.8 N/kg)粗略计算时,g 取 10 N/kg
1. 总是竖直向下,垂直于水平面(指向地心)
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. 定义:重力的等效作用点叫做物体的重心
2. 位置
3. 重心不一定在物体上
1. 万有引力:宇宙间任何两个物体间,都存在相互吸引的力
2. 重力正是源自地球对它附近物体的万有引力
形状规则、质量分布均匀的物体,重心在它的几何中心上
不规则物体的重心可用悬挂法确定它的重心
圆环的重心在圆心
空心球的重心在球心
【典例精析】知识点1:重力的大小和方向
下列有关重力和质量的说法中,正确的是( )
A.物体受到的重力和质量成正比
B.物体的质量和它受到的重力成正比
C.人到了月球后,其重力减小了,质量也减小了
D.1kg 的棉花和 1kg 铁块相比,1kg 铁块受到的重力大
A B C D
【典例精析】知识点1:重力的大小和方向
如图所示是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图,
图中的虚线表示石块下落的路径,则对石块下落路径的描述最接近
实际的示意图是( )
【典例精析】知识点1:重力的大小和方向
建筑工人在砌房子时,用水平仪 R 来检查所砌的墙面是否水平,如图甲,
当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在 B 端,则表示 端的
墙面高;若用如图乙所示的水平仪放置于某桌面上,检测桌面是否水平,
则该桌面的 端高。(均选填“左”或“右”)
甲 乙
左
左
【典例精析】知识点2:重力的作用点——重心
如图所示,在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时所受重力示意图
正确的是( )
A B C D
【典例精析】知识点2:重力的作用点——重心
如图,无人机正在水平飞行中,请画出悬挂在无人机下方的小球
所受重力 G 的示意图。( O 为重心 )
G
【典例精析】知识点2:重力的作用点——重心
人们往车上装货时,总是把重的东西放在车厢下部,
把轻的东西放在车厢上部,这是为了( )
A.降低货物重心不致翻车
B.保护轻东西不被压坏
C.减小对车厢的压力
D.以上说法均不对