(共37张PPT)
第七章 力
重力
第3节
1.在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越_____,弹簧测力计就是根据弹簧的这个特性制成的。如图所示该弹簧测力计的量程是_____,分度值是______,此时的示数是为______;挂钩下挂的物体质量越大,则弹簧测力计的示数越____。
长
5 N
0.2 N
2.6 N
大
2.(多选)牛顿认为宇宙间万物都存在互相吸引的万有引力。下列现象中,能用万有引力解释的是( )
A.水往低处流
B.抛出的石块落回地面
C.月亮绕着地球转
ABC
想一想:你还能举出类似的现象吗?产生这些现象的原因是什么呢?
倾泻而下的瀑布
撒开的渔网,要飘落到水里
落地的铅球
一、重力
阅读教材第9页,完成以下内容。
1.结合教材图7.3-1,水总是由高处向低处流、抛出的物体总会落向地面,这些现象产生的原因是水和物体均受到来自 的吸引力的作用。由于地球吸引而使物体受到的力叫做 ,通常用字母 表示。
地球
重力
G
2.我们周围哪些现象说明重力的存在?(列举两个例子)
提示 地球附近的所有物体都受到重力的作用。如熟透的苹果落向地面、树叶飘落等。(合理即可)
3.假如重力突然消失了,可能会出现的情景有哪些?
提示 水不会向低处流;抛出去的物体不会落回地面;拿起东西不费吹灰之力;空气会逃离地球,地面附近没有大气层等。(合理即可)
二、重力的大小
探究重力的大小跟质量的关系。
1.经验分析:我们用手分别托起一本书和五本相同的书,会感觉所用的力 (选填“相同”或“不同”),根据生活中的经验我们可以初步判断:质量不同的物体所受的重力 (选填“相同”或“不同”)。
2.猜想假设:物体所受重力的大小可能跟物体的质量有关。物体质量越大,可能受到的重力越 。
不同
不同
大
3.实验器材:弹簧测力计、钩码若干个(每个50 g)。
进行实验:如图所示,把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,弹簧测力计的示数 钩码所受重力的大小。逐次增挂钩码,分别测出它们所受的重力,并记录在下面的表格中。
次序 钩码的质量m/kg 钩码的重力G/N 重力与质量的比值/(N·kg-1)
1 0.05
2 0.10
3 0.15
4 0.20
等于
4.数据处理:根据表中实验数据,以质量为横坐标、重力为纵坐标进行描点连线。分析数据及图象,总结物体所受重力跟它的质量之间有什么关系。
5.实验结论:物体所受重力的大小跟它的质量成 比,如果用 (填字母)表示重力,用 (填字母)表示质量,g表示 与 的比值,
则其关系式可以表示为g=_____,即G= 。其中g值大小为 ,
粗略计算时可以取 。
正
G
m
重力
质量
mg
9.8 N/kg
10 N/kg
三、重力的方向
1.用线系上小球,然后将线系于铁架台上方,缓慢倾斜铁架台,观察到悬线的方向是 的(选填“改变”或“不变”),重力的方向总是____
的。
2.建筑工人在砌墙时常常利用 来确定竖直的方向,以检查所砌的墙壁是否竖直。
不变
竖直
向下
铅垂线
想一想:重力的方向总是竖直向下的,那“下”到底是指什么方向呢?
每个苹果的重力方向均指向地心
四、重心
1.地球吸引着物体的每一部分。但是,对于整个物体,重力作用的表现就好像作用在某一个点上,这个点叫做物体的 。形状规则、质量分布均匀的物体,其重心在它的 上(教材图7.3-6所示),_______
(选填“一定”或“不一定”)在物体上。
2.提高稳度的方法:一是增大支撑面,二是降低 。如图所示,不倒翁之所以不会倒,就是由于它的重心很 。
重心
几何中心
不一定
重心
低
质地均匀、外形规则的物体,其重心在它的几何中心上。
物体的重心可以不在物体上
G
G
G
质量不均匀、外形不规则物体的重心:可以用悬挂法确定。
五、重力的由来
1.按照教材图7.3-8所示,用一根细线拴一块橡皮,使橡皮绕手做圆周运动,这时 (选填“会”或“不会”)感觉到橡皮需要用线拉住才不会跑掉。说明:橡皮不会飞走是因为有绳子的 力在束缚着橡皮。
会
拉
2.如图所示,月球绕地球转动而不会跑掉,是因为在月球和 之间也有一个类似绳子拉力的力束缚着月球;地球表面树上的苹果能够落向地面,也是因为地球表面的物体也受到地球对它们的类似 力的作用,这些力称为“引力”。在这个基础上,牛顿精心研究了历史上其他科学家的工作成果后提出:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就是 。
地球
拉
万有引力
【名师点拨】
重力与质量
项目 重力 质量
概念 由于地球吸引力而使物体受到的力 物体内所含物质的多少
方向 总是竖直向下 没有方向
大小 随物体所在的位置(如高度、纬度)的改变而发生变化 不随物体位置的改变发生变化
单位 牛顿(N) 千克、克、毫克、吨(kg、g、mg、t)
测量 工具 弹簧测力计 天平
联系 重力与质量的关系式是G=mg
例1 (2023 镇江期中)下列关于重力说法错误的是( )
A.重力的方向总是竖直向下
B.空中飞行的鸟儿也受重力的作用
C.物体的质量与重力成正比,质量由重力决定
D.重力是由于地球对物体的吸引而产生的
C
解析 重力的方向始终竖直向下,A正确;
地球上所有物体都受到重力作用,B正确;
质量是物体所含物质的多少,与重力无关,C错误;
重力是由于地球对物体的吸引而产生的,D正确。
例2 (2023 六安金安区期末)如图,足球的质量约为0.4 kg,则它受到的重力为______,重力的方向是_________,请在图中画出足球所受重力的示意图。(g取10 N/kg)
4 N
竖直向下
答案 见解析图
解析 足球受到的重力为:G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N;重力的方向总是竖直向下,作用点在足球重心;足球所受重力的示意图如图所示。
重力
概念:由于地球的吸引而使物体受到的力,符号G
重力的作用点:重心
公式:G=mg
大小:物体所受的重力与物体的质量成正比
重力的方向:竖直向下
1.(2023 南宁青秀区期中)关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.重心就是物体最重点
B.足球在空中飞行的过程不受重力作用
C.重力的施力物体是地球
D.砌墙时利用铅垂线,是因为重力的方向总是垂直向下
C
2.(2023 抚州南城县期中)“估测”是物理学中常用的一种方法,下列关于重力大小的估测明显不合理的是( )
A.一个鸡蛋的重力约为0.5 N
B.15岁小丽的体重约为450 N
C.一颗小图钉约重5 N
D.1 L水所受的重力约为10 N
C
解析 一个鸡蛋的重力约为0.5 N,符合实际情况;15岁小丽的质量约45 kg,体重约为G=mg=45 kg×10 N/kg=450 N,符合实际情况;一颗小铁钉约重0.01 N,不符合实际情况;1 L水所受的重力G=mg=ρVg=1×103 kg/m3×1×10-3 m3×10 N/kg=10 N,符合实际情况。故选C。
3.(2023 珠江香洲区期中)建筑工人砌墙时,常利用铅垂线来检查墙是否竖直,铅垂线是利用重力的方向总是___________的原理制成的;重力的施力物体是______。重力的作用点叫______。
竖直向下
地球
重心
4.根据重力的方向总是竖直向下的,可以用悬挂法测不规则形状的薄板的重心,如图所示,应分别选择A、B两点悬挂起来,沿铅垂线方向两次画出直线,图中的_____(选填“O”“A”或“B”)点为薄板的重心。
O
解析 图中的O点为薄板的重心,因为O是两条铅垂线的交点。
5.如图所示,无人机水平飞行过程中,请画出小球所受重力G的示意图。
解析 小球受到的重力的方向始终是竖直向下的,重力作用在小球的重心上,如图所示。
答案 见解析图
6.(2023 连云港灌云县期中)某校物理实验兴趣小组的几位同学在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”时进行了如下的实验探究:用一些质量为50 g的钩码来探究物体所受重力大小与质量的关系,实验记录如表:
实验序号 钩码的 质量m/kg 钩码的 重力G/N 重力/质量(N kg-1)
① 0.1 1.0
② 0.2 2.0
③ 0.3 3.0
(1)在探究过程中,除了用弹簧测力来测量重力,还需要用______测量质量。
解析 在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中,需要测量重力及质量的大小,所以需要用到弹簧测力计及天平。
天平
(2)表格中空白处重力与质量的比值均为____ N/kg,这个值大小取决于______(选填“钩码”或“地球”)。
10
地球
在同一地点,物体受到的重力与其质量的比值,即g是一定的,地球附近的物体都受重力,g值与地理位置有关,所以这个值大小取决于地球。
(3)在图中作出G与m的关系图象。
答案 见解析图
解析 根据表中的数据作出G与m的关系图象,如图所示。
(4)分析实验数据和图象,得出的结论是:____________________________。
物体所受的重力与其质量成正比
解析 由表格中数据和图象知,物体的重力和质量的比值是定值,即物体所受的重力与其质量成正比。
7.(2023·六盘水期中)如图所示是桥头限重标志牌,一辆卡车自重为1.5×105 N,车上装有6×104 kg的钢材。(g取10 N/kg)
求:(1)这辆卡车总重是多少?
答案 7.5×105 N
解析 钢材受到的重力:G钢=m钢g=6×104 kg×10 N/kg
=6×105 N;卡车的总重:G总=G车+G钢=1.5×105 N+6×105 N=7.5×105 N。
(2)这辆卡车通过该桥是否违章?
答案 违章