第3节 重力
教材任务驱动
任务一 了解重力
1.重力:由于地球的 吸引 而使物体受到的力,用字母 G 表示。
2.施力物体: 地球 。
3.普遍性:地球附近的所有物体都受到 重力 作用。
【走进生活】
感受重力的存在
(1)熟透了的苹果为什么会自动从树上落下
(2)抛出的篮球为什么会落回地面
答:(1)受重力的作用。
(2)受重力的作用。
任务二 知道重力的大小
1.实验:探究重力的大小跟质量的关系
探究准备
(1)弹簧测力计:测量物体所受 重力的大小 。
(2)测量重力大小的方法:把物体挂在 竖直 放置的弹簧测力计上,当物体 静止 时,弹簧测力计的示数,即为物体所受重力的大小。
【实验装置】
探究过程
【进行实验与收集证据】
(1)把一只钩码挂在弹簧测力计上,测出它的重力。
(2)逐次增挂钩码,分别测出它们所受的重力,并记录在表格中。
(3)数据记录
m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3
G与m 的比值 (N/kg) 10 10 10 10 10 10
【分析与论证】
(1)绘制图像,画出物体所受重力与质量的关系图像。
答:
(2)数据分析
①物体所受重力G与其质量m的比值是一个 定值 。
②物体所受重力G与其质量m的关系图像是一条 过原点的直线 。
(3)实验结论
物体所受的重力跟它的质量 成正比 。
【交流与评估】
(1)实验中为什么要多次增挂钩码进行多次测量
答:多次对比分析数据,便于归纳出具有普遍性的实验结论。
(2)对于实验结论,能不能说成物体的质量跟它受到的重力成正比 请说明理由。
答:不能;因为质量是物体本身的基本属性,其大小与重力无关。
温馨提示 →操作注意事项
(1)实验时弹簧测力计的轴线一定要在竖直方向上。
(2)必须当钩码静止后才能读数。
2.大小:公式为G= mg ,g= 9.8 N/kg(在粗略计算时可以取 10 N/kg)。
任务三 知道重力的方向
1.方向: 竖直向下 。
2.应用:利用 铅垂线 确定竖直方向,检查桌面是否水平等。
释疑点 重力的方向总是“竖直向下”而不是“垂直向下”。
任务四 认识重心
1.重心:重力在物体上的等效 作用点 。
2.位置:形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的 几何中心 。
(1)方形薄板的重心: 两条对角线的交点 。
(2)球的重心: 球心 。
(3)粗细均匀的直棒重心:直棒的 中点 。
释疑点 物体的重心不一定在物体上,比如圆环。
【走进生活】
理解重力的方向及应用
利用三角板、细线和一块橡皮,你能不能设计一个方案来测量桌面是否水平 请简要说明方案。
答:能。方案:1、用细线拴住橡皮; 2、将三角板在桌面上竖直起来;3、提起细线,让橡皮悬空,靠近三角板,待橡皮稳定后,观察细线与三角板一条边是否平行或是否与三角板的底边垂直,平行(或垂直)则表明桌面水平。
任务五 了解重力的由来
万有引力:宇宙间的物体之间所存在的互相 吸引 的力。万有引力产生了重力。
典题疑难突破
考点一 探究重力的大小跟质量的关系
【典题1】【一题多设问】某校实验小组在探究“重力与质量的关系”实验中,采用的实验装置如图甲所示。实验中,以钩码作为被测物体。
【实验设计】
(1)实验中,需要的测量工具是 天平 和弹簧测力计。
(2)把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数。此时弹簧测力计的示数 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)钩码所受的重力。
【进行实验】
(3)逐渐增加所挂钩码的个数,测出相应钩码的重力,并记录在表格中。请你在乙图坐标纸上,用描点法作出G-m图像。
答:
钩码数/个 1 2 3 4 5
质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
重力G/N 0.49 0.97 1.47 1.97 2.45
(4)实验时,多次测量的目的是 寻找普遍规律 ;根据图像可得出结论 物体所受的重力与它的质量成正比 。
【实验延伸】
(5)探究物体所受重力大小是否与形状有关,实验小组的同学们找了一些橡皮泥,用小刀刻成不同的形状,分别测量出重力,从而得出结论。请问这种探究方法可行吗 不可行 ,理由是 没有控制质量不变 。
【创新实践】
(6)【改变实验方法】实验小组的小聪同学提出:“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放到一起来寻找规律。”而同组的小明同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律”。你认为 小聪 同学的观点是正确的。
(7)【生活实践·动手做一做】
可以用家里的器材进行探究,如图丙所示,用电子秤测布袋中米的质量,用液晶屏拉力器测其重力。下列数据处理方法可以得到实验结论的是 A ;
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
考点二 重力大小的计算
【典题2】国家卫健委发布的《中小学生书包卫生要求》提出,书包的总重不得超过体重的10%,书包过重会影响脊椎健康。已知中学生的质量约为50 kg,一本物理书的体积为470 cm3,密度为2 g/cm3。(g取10 N/kg)
(1)中学生的体重约为多少
(2)一本物理书的质量为多少
(3)假如空书包的质量为0.3 kg,最多可以装几本这样的书
解:(1)中学生的体重:G学生=m学生g=50 kg×10 N/kg=500 N。
(2)一本物理书的质量:m书=ρ书V书=2 g/cm3×470 cm3=940 g=0.94 kg。
(3)书包的总重不超过:G书包=10%G学生=10%×500 N=50 N;
书包的总质量不超过:
m书包===5 kg;
假如空书包的质量为0.3 kg,则最多可以装书的质量:
m书'=m书包-m空=5 kg-0.3 kg=4.7 kg;
最多可以装书的本数:n==5本。
考点三 画重力的示意图
【典题3】(2024·湖南中考)请画出图中灯笼所受重力G的示意图(重心在O点)。
答:
技法点拨 画重力示意图的方法
【变式】(2024·广西中考)请在图中画出无人机在空中时所受重力G的示意图(图中O点为无人机的重心)。
答:
规避雷区
易错点 不能正确理解重力的方向
【易错题】(2024·武汉质检)如图所示为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 (D)
【纠错】
正确理解重力的方向
重力的方向总是竖直向下的,这里的“下”是指向地心的方向。第3节 重力
教材任务驱动
任务一 了解重力
1.重力:由于地球的 而使物体受到的力,用字母 表示。
2.施力物体: 。
3.普遍性:地球附近的所有物体都受到 作用。
【走进生活】
感受重力的存在
(1)熟透了的苹果为什么会自动从树上落下
(2)抛出的篮球为什么会落回地面
任务二 知道重力的大小
1.实验:探究重力的大小跟质量的关系
探究准备
(1)弹簧测力计:测量物体所受 。
(2)测量重力大小的方法:把物体挂在 放置的弹簧测力计上,当物体 时,弹簧测力计的示数,即为物体所受重力的大小。
【实验装置】
探究过程
【进行实验与收集证据】
(1)把一只钩码挂在弹簧测力计上,测出它的重力。
(2)逐次增挂钩码,分别测出它们所受的重力,并记录在表格中。
(3)数据记录
m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3
G与m 的比值 (N/kg)
【分析与论证】
(1)绘制图像,画出物体所受重力与质量的关系图像。
(2)数据分析
①物体所受重力G与其质量m的比值是一个 。
②物体所受重力G与其质量m的关系图像是一条 。
(3)实验结论
物体所受的重力跟它的质量 。
【交流与评估】
(1)实验中为什么要多次增挂钩码进行多次测量
(2)对于实验结论,能不能说成物体的质量跟它受到的重力成正比 请说明理由。
温馨提示 →操作注意事项
(1)实验时弹簧测力计的轴线一定要在竖直方向上。
(2)必须当钩码静止后才能读数。
2.大小:公式为G= ,g= N/kg(在粗略计算时可以取 N/kg)。
任务三 知道重力的方向
1.方向: 。
2.应用:利用 确定竖直方向,检查桌面是否水平等。
释疑点 重力的方向总是“竖直向下”而不是“垂直向下”。
任务四 认识重心
1.重心:重力在物体上的等效 。
2.位置:形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的 。
(1)方形薄板的重心: 。
(2)球的重心: 。
(3)粗细均匀的直棒重心:直棒的 。
释疑点 物体的重心不一定在物体上,比如圆环。
【走进生活】
理解重力的方向及应用
利用三角板、细线和一块橡皮,你能不能设计一个方案来测量桌面是否水平 请简要说明方案。
任务五 了解重力的由来
万有引力:宇宙间的物体之间所存在的互相 的力。万有引力产生了重力。
典题疑难突破
考点一 探究重力的大小跟质量的关系
【典题1】【一题多设问】某校实验小组在探究“重力与质量的关系”实验中,采用的实验装置如图甲所示。实验中,以钩码作为被测物体。
【实验设计】
(1)实验中,需要的测量工具是 和弹簧测力计。
(2)把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数。此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)钩码所受的重力。
【进行实验】
(3)逐渐增加所挂钩码的个数,测出相应钩码的重力,并记录在表格中。请你在乙图坐标纸上,用描点法作出G-m图像。
钩码数/个 1 2 3 4 5
质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
重力G/N 0.49 0.97 1.47 1.97 2.45
(4)实验时,多次测量的目的是 ;根据图像可得出结论 。
【实验延伸】
(5)探究物体所受重力大小是否与形状有关,实验小组的同学们找了一些橡皮泥,用小刀刻成不同的形状,分别测量出重力,从而得出结论。请问这种探究方法可行吗 ,理由是 。
【创新实践】
(6)【改变实验方法】实验小组的小聪同学提出:“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放到一起来寻找规律。”而同组的小明同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律”。你认为 同学的观点是正确的。
(7)【生活实践·动手做一做】
可以用家里的器材进行探究,如图丙所示,用电子秤测布袋中米的质量,用液晶屏拉力器测其重力。下列数据处理方法可以得到实验结论的是 ;
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
考点二 重力大小的计算
【典题2】国家卫健委发布的《中小学生书包卫生要求》提出,书包的总重不得超过体重的10%,书包过重会影响脊椎健康。已知中学生的质量约为50 kg,一本物理书的体积为470 cm3,密度为2 g/cm3。(g取10 N/kg)
(1)中学生的体重约为多少
(2)一本物理书的质量为多少
(3)假如空书包的质量为0.3 kg,最多可以装几本这样的书
考点三 画重力的示意图
【典题3】(2024·湖南中考)请画出图中灯笼所受重力G的示意图(重心在O点)。
技法点拨 画重力示意图的方法
【变式】(2024·广西中考)请在图中画出无人机在空中时所受重力G的示意图(图中O点为无人机的重心)。
规避雷区
易错点 不能正确理解重力的方向
【易错题】(2024·武汉质检)如图所示为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 ( )
【纠错】
正确理解重力的方向
重力的方向总是竖直向下的,这里的“下”是指向地心的方向。
