(共18张PPT)
第七章 力
第4节 课时2 重力的方向及重心
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?
新课导入
学习目标
1. 确定重力的方向是竖直向下的,并能够应用其解决实际生活中的一些问题;
2.能找到质量分布均匀、形状规则的物体的重心;
3.会画重力的示意图;
活动:观察悬有重物的细线的方向。
通过观察发现,无论铁架台是否倾斜,重物静止时悬线总是处于竖直向下的方向,即和水平面垂直。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。
新知学习
重力的方向
一
重力的方向总是竖直向下,就是总指向地心的意思
竖直向下
垂直向下
竖直向下≠垂直向下
重力方向竖直向下的应用
(a)砌墙时常利用重垂线来检查墙壁是否竖直
(b)利用重垂线可以检查工作台面是否水平
(c)用重垂线来检查墙壁上的画是否挂正
地球吸引物体的每一个部分
对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某一点上,这个点就叫做物体的重心。
画力的示意图时,常把力画在重心上。
重力的作用点——重心
二
形状规则、质量分布均匀的物体,重心在它的几何中心上。
下列物体的质量分布均匀,找出它们的重心,画出重力的示意图。
G
G
G
G
物体的重心并不一定在物体上。
思考:形状不规则的物体的重心如何确定呢?
悬挂法
在物体上任取一点 A,悬挂起来,静止时沿悬线方向在物体上画一条直线 AB 。
在直线 AB 外的物体上另取一点 D,用细线悬挂,静止时沿悬线方向在物体上画一条直线 DE,这两条直线的交点C 即为重心。
视频演示——《悬挂法寻找重心》
支撑法
在杆状物体上找一个点,将其支撑起来,如果杆状物体平衡,那么这个点就是它的重心。
拓展:重心越低越稳定。物体的重心越低,重心的重力作用线越不容易移出支持面,物体的稳度越高,物体越不容易倾倒。
重心位置在工程上有相当重要的意义。例如起重机在工作时,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。增大物体的支撑面,降低它的重心,有助于提高物体的稳定程度。
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,叉开腿,更有助于在惊涛骇浪中保持平稳
物理在线
我们生活在地球上,一举一动都受到重力的影响,人们也早已习以为常了。一旦失去了重力,我们的生活会变成什么样子呢?这是一个很有趣的问题。
宇宙飞船和航天飞机上的宇航员,也还是受到重力的,只不过由于他们围绕地球高速飞行,就好像不受重力似的(其中的道理要到高中时才能学到)。这种状态通常叫做失重。
有了宇宙飞船和航天飞机,宇航员体验到了人在失去重力的情况下的生活。在失重状态下,人可以飘浮在空中,要举起笨重的物体,也不用费很大的力气,真是“轻而易举”。宇航员要睡觉,躺着站着都行,没有不同的感觉。实际上,宇航员是钻进固定在舱壁上的睡袋里睡觉的,就像虫茧挂在树枝上那样。在失重状态下,杯里的水倒不进嘴里,食物和水都装在像牙膏那样的管里往嘴里挤。
②形状规则、质量分布均匀的物体,重心在几何中心。
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重力的等效作用点叫做重心。
重力的方向
重 心
③可用悬挂法、支撑法来确定物体重心。
课堂小结
1.孔明灯象征着人们对幸福的期望和企盼。如图是放飞在空中的孔明灯,能正确表示孔明灯装饰穗所受重力方向的是( )
A
B
C
D
C
当堂测验
2.下列关于重心的说法正确的是( )
A.物体受到的重力全部集中在重心上,其他部分不受到重力
B.悬挂法找重心适用于任何物体
C.物体的重心一定在物体上
D.质量不均匀、外形不规则的物体的重心也可能在物体的几何中心
D
3.玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来的奥秘是( )。
A、重力太小,可以忽略;
B、重心较低,不易倾倒;
C、重力的方向总是竖直向下的;
D、里面有自动升降的装置
B