(共23张PPT)
第七章 运动和力
第3节 重力
牛顿坐在树下思考,忽然苹果从树上落了下来,由此启发了牛顿万有引力观念的思考,并进而发现了万有引力定律。那么苹果为什么会下落 使苹果下落的力具有什么特点
1.能通过分析生活实例或实验现象,归纳出重力产生的原因以及重力的方向;
2.能归纳出物体所受重力的大小与质量的关系;
3.能用G=mg的表达式进行简单计算;
4.能找到质量分布均匀、形状规则和不规则物体的重心,并能利用重心解释生活中的物理现象。
活动1:阅读P31页的内容图7-16中的物理现象回答下列问题。
任务一
认识重力
问题1:这些物理现象有什么共同特点?并说明原因。
掉落的苹果、跳起的运动员、被抛出的篮球最终都会回到地面上。
说明地球上的物体会受到地球的吸引力的作用。
对重力的理解:
①重力是由于地球的吸引而产生的
②重力的施力物体是地球
③重力通常用G表示
④地球附近的所有物体都受到重力的作用
问题2:请你列举生活中受重力的例子并谈谈你对重力的理解。
生活中受重力的举例:
①人跳起来会重新回到地面
②造房子时候的重垂线
③投掷出去的铁饼,标枪
④倾泻而下的瀑布等
问题3:如果重力消失了我们的生活会变成怎样?
如果没有重力我们的生活会是:
①水不会向低处流
②空气会逃离地球,地面附近没有大气层
③人走路会轻飘飘的
④抛出去的物体不会落回地面等
步骤1:把一个纸团举到一定高度,松手后纸团由静止自由下落,观察下落的方向。
步骤2:把一个小球悬挂固定后放在斜面上,观察悬线自由下垂的方向。如果把悬线剪断,观察小球自由下落的方向。
根据活动现象分析思考下列问题。
活动2:请同学们进行小组活动,完成下面的实验步骤。
问题1:分析以上现象说出重力的方向。
问题2:重力的方向总是竖直向下的,那么“竖直向下”和我们常说的“垂直向下”是一回事吗 并结合图形说明原因。
重力的方向为竖直向下
不是一回事,“竖直向下”是指垂直水平面向下,“垂直向下”是指垂直于支持面向下。“竖直向下”如1所示;“垂直向下”如2所示。
1
2
问题3:自制重垂线,动手检测一下教室内的桌子是否水平或墙壁是否竖直,说明检测的方法。(每个小组选择其中一个进行测量)
检测桌面是否水平:
用细线吊住橡皮,将一本《物理)课本垂直放在课桌上,若发现细线与书边平行,则可以判断课桌面是水平的。
检测墙壁是否竖直:
用细线吊住橡皮,放在墙壁旁边,若发现细线与墙壁平行,
则可以判断墙壁是竖直的
1.重力是由于地球的吸引而受到的力,地球附近的所有物体都受到重力的作用。
2.重力的施力物体是地球,受力物体是研究的物体。
3.重力的方向:竖直向下
(1)地球附近的物体所受重力方向都是竖直向下——指向地心;
(2)重力的方向总是竖直向下的。竖直向下是指垂直于水平面向下,不等于垂直向下。
4.重力方向的利用:可以用来检测水平面是否水平和竖直面是否竖直。
5.如果没有重力我们无法生存。
活动小结
活动1: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。
任务二
探究重力的大小与质量的关系
问题1:请根据该经验提出一个有价值的探究问题并作出猜想与假设?
提出问题:地球附近的物体所受重力的大小跟它的质量之间有什么关系
猜想与假设:质量越大,重力越大
(1)实验方案:分别测量100g、200g、300g、400钩码所受的重力,并记录数据。
(2)实验器材:弹簧测力计、钩码
(3)测量重力的方法:如图,把物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上,当测力计和物体都静止时,弹簧测力计的示数就等于物体所受重力的大小。
问题2:小组根据课本P32页“学生实验”的内容进行实验。
实验次数 钩码的质量(kg) 钩码所受的重力(N) 重力与质量之比(N/kg)
1 100
2 200
3 300
4 400
0.98
1.96
2.94
9.8
9.8
9.8
4
3
2
1
0
0.1 0.2 0.3 0.4
9.8
3.92
(4)处理数据的方法:G-m图象法
(5)结论:物体所受的重力跟它的
质量成正比。
= 9.8N/kg
问题3:重力的计算。
例题:提在手中的一条鱼,质量是700g,鱼受到的重力是多少?
解:已知鱼的质量m=700g=0.7kg,g=9.8N/kg,
则鱼受到的重力
G=mg=0.7kg×9.8N/kg=6.86 N
1.物体所以受的重力跟它的质量成正比
2.表达式:= g 或 G=mg
3.重力的计算
活动小结
任务三
探究物体的重心和利用重心解释生活中的物理现象
活动1:请阅读课本P33重心的内容并按照“做一做”的内容动手找找直尺、铅笔重心的位置。
问题1:请你找出下列物体的重心,并画出该物体所受重力的示意图。
质量均匀的圆形木棒
正在下落的铅球
斜坡上静止的小木块
G
G
G
问题2:交流物体的重心在哪?
质量分布均匀的物体,重心位置与物体形状有关;质量分布不均匀的物体,重心位置除跟物体的形状有关,还和质量分布有关。
圆板
铅球
圆柱体
a.形状规则(中心对称或轴对称)
重心位置在几何中心处
用悬挂法找薄板的重心
b.形状不规则
A
B
A
B
O
D
E
圆环
篮球
重心既可以在物体上,也可以不在物体上。
问题3:重心一定在物体上么?
不倒翁上小下大,重心在不倒翁的下半部,重心位置很低,由于不倒翁的重心位置低,所以“不倒翁”能不倒。
不倒翁
问题4:请解释如图所示的不倒翁为什么能不倒?
活动2:交流分享你知道的重心的应用。
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,叉开腿,更有助于在惊涛骇浪中重保持平稳
起重机工作时,重心位置不合适,就容易翻倒
高速旋转的轮子,若重心不在转轴上,就会引起剧烈的振动
1.地球吸引物体的每一部分。但是,对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某一个点上,这个点叫做物体的重心。我们在画重力示意图时,把力的作用点画在物体的重心上。
2.形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上。
3.形状不规则,质量分布不均匀的物体可以利用悬挂法找物体的重心。
活动小结
1.甲、乙两球的质量之比为3: 2,则它们所受的重力之比为 ,若甲球所受的重力为60 N,则乙球所受的重力为 N。该力的施力物体是 。
3:2
40
地球
2.如图所示的图象中,能正确反映重力和质量关系的是( )
D
3. 如图,重为20 N的小球,在细绳25 N的拉力作用下来回摆动,请用力的示意图表示小球所受到的重力和细绳对小球的拉力。
G=20 N
F=25 N
重力
由来
万有引力
定义:地球附近的物体由于地球吸引而受到的力
关系:物体所受到的重力跟他的质量成正比
大小:G=mg
总结:请画出本节内容的思维导图
应用
方向:竖直向下
作用点
重心
形状规则,质量分布均匀的物体的重心
形状不规则,质量分布不均匀的物体的重心
铅垂线