7.3 重力《9.探究重力的大小跟质量的关系》-2024年春期人教版物理八下疑难易错同步（含答案）

9.探究重力大小跟质量的关系
一、实验器材
50g的钩码若干、弹簧测力计。（若钩码质量未知，还需用天平测其质量）
1.用弹簧测力计测量重力：物体受到的重力可以用弹簧测力计测量。如图所示，让弹簧测力计保持竖直状态，当弹簧测力计和物体静止时，弹簧测力计的示数F就等于物体所受的重力G。
2.生活中的应用：托盘秤测量的是物体的重力，但其显示提物体的质量，托盘秤就是利用物体重力和质量成正比的原理制成的。
二、实验步骤
（1）把一个50g的钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即为钩码所受的重力大小，将其记录在表格中。
提醒：物体静止时，弹簧测力计的示数等于物体的重力！
（2）依次把2个、3个、4个、5个、6个、7个钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，分别读出弹簧测力计的示数，并记录在下面的表格中。
质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
重力G/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94 3.43
重力与质量的比值/（N·kg-1） 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8
警醒：测量多组数据，得出普遍规律！
三、数据处理
（1）列表法处理实验数据：计算出重力与质量的比值，并记录在表格中。
（2）图像法处理实验数据：以质量m为横坐标、重力G为纵坐标建立坐标系，将表中的数据在坐标系中描点并连接这些点，作出重力大小跟质量的关系图像。
此图线是一条过原点的直线，说明物体所受重力大小跟它的质量成正比，用g表示比值，则有：
注意：尽量使图线穿过更多的点，偏离太多的点应舍去！
警醒：实验时注意的问题：
①使用弹簧测力计前，应观察量程和分度值，观察指针是否指在零刻度线上。若没有，则应在竖直方向上调零。
②测钩码的重力时，弹簧测力计应保持竖直状态，使轴线在竖直方向上。
易错点：重力和质量的关系图线是常考点。由于重力与质量成正比，当m=0时，G=0，即图线过原点！
科学方法：用图像法处理实验数据
图像法就是在直角坐标系中绘出表示两个相关物理量之间关系的图像。利用图像分析问题，可以使复杂问题简单化，可以使物理现象的过程和规律直观化。例如，重力-质量图像，表示重力与质量成正比。
【实验结论】物体所受的重力跟它的质量成正比。
四、典例引领
例题：在探究重力的大小跟什么因素有关的实验中，得到下表数据：
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 5.88
（1）本实验中用到的测量器材有___________和____________。
（2）分析上表数据可知，当物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是________N。
（3）关于物体重力的大小与其质量的关系图像，正确的是（ ）
解析：（1）分析表格数据可知，需要天平测量物体的质量，需用弹簧测力计测量物体的重力。
（2）分析表格数据可得，质量增加0.1kg，重力增加0.98N，当物体的质量为0.7kg时，它受到的重力：G=5.88N+0.98N=6.86N。
（3）为一定值，说明物体所受的重力跟它的质量成正比，图像过坐标原点，故选A图。
答案：（1）天平；弹簧测力计；（2）6.86；（3）A。
五、熟能生巧
1．（2023·内蒙古赤峰）小明在科技博览阅读中，查阅了不同星球上重力与质量的关系图像，如图所示。通过图像可知，在甲、乙两个星球上，重力与质量都成_________。一物体质量为10kg，它在甲星球上受到的重力为________N。
答案：正比；150。
2．（2023 长沙）小明用家里的器材探究重力的大小与质量的关系。如图甲、乙所示，小明用布袋装着质量不同的米，用电子秤测其质量，用液晶屏拉力器测其重力，实验数据记录如表：
实验次数 1 2 3 4 5
电子秤的示数/g 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0
拉力器的示数/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90
（1）在图乙中，当米袋静止时，拉力器的示数与这袋米所受重力的大小__________；
（2）分析如表数据可得：物体所受重力的大小与它的质量成_________，下列数据处理方法可以得到此结论的是_________。
A.计算每一次实验中重力的大小与质量的比值 B.计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积
答案：（1）相等；（2）正比；A。
3.地球附近物体都要受到重力，小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关，他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究．
（1）你________（选填“同意”或“不同意”）物体的重力大小与物体的质量有关依据是______________________________________________________________。
（2）如图是他第2次测量中弹簧测力计的读数，该测力计的量程是________N，分度值是________N，请将此时测力计的示数填入下表的空格处。
（3）请你根据表格中的实验数据，在图中作出重力随质量变化的图像。
次数 1 2 3 4
质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
重力G/N 1 3 4
（4）由图像可知：物体的重力跟物体的质量成________。
（5）若干年后，小考在我国建成的太空站工作时，你认为他用同样的器材________（选填“能”或“不能”）完成该探究。
答案：（1）同意；质量增大为原来的几倍，重力也增大为原来的几倍；（2）0~5；0.2； 2；（3）如图所示；（4）正比；（5）不能。
4.下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据。
测量对象 质量m/kg 重力G/N 比值g/N·kg-1
物体1 0.1 0.98 9.8
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.94 9.8
（1）实验中，需要的测量工具是_________和_________。
（2）分析表中数据，可以得出的结论是：____________________________________________。
（3）在通常情况下，我们将g值取为9.8N/kg。但经过精确测量，发现在某些不同的地理位置，g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。
地点 赤道 广州 武汉 上海 北京 纽约 莫斯科 北极
g值大小 9.780 9.788 9.794 9.794 9.801 9.803 9.816 9.832
地理纬度 0° 23°06′ 30°33′ 31°12′ 39°56′ 40°40′ 55°45′ 90°
根据表中提供的信息，回答下列问题：
①g值相同的城市是：__________________。
②造成g值不同的原因可能是：___________________。
③我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的__________。
答案：（1）天平和弹簧测力计；
（2）重力和质量成正比（或重力和质量的比值是个定值或重力和质量的比值是9.8N/kg）；
（3）①武汉和上海；②地理位置（“地理纬度”或“地球的吸引力不同”）；③质量。