(共30张PPT)
第七章 力
第3节 重力
水总是从高处向低处流
撒向空中的鱼网落入水中
抛向空中的铅球会落下
思考:产生这些现象的原因是什么呢?
抛出去的物体最终会落向地面,是因为地球对它附近的物体有吸引作用。
新课引入
概念解析:
(1)地球表面及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,受力物体是研究的对象;
(3)重力是由于地球对物体的吸引而产生的,但重力和吸引力不是一回事。
1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫重力。
2.符号:G
3.单位:在国际单位制中,重力的单位是牛顿,简称 牛,符号是N。
一、什么是重力
举出几个例子来证明重力的存在。
物理与生活
物理与生活
一、什么是重力
如果没有重力我们的生活会是什么样子?
讨论
如果没有重力:树上的苹果不会落到地面;河水就不能流动;扔出去的石块不会落回到地面;人从地面跳起就不会落回到地面;不会有下雨、下雪等现象......人的生活就乱成一团
物理与生活
物理与生活
一、什么是重力
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。举起他们的感受也不同。
思考:我们如何找出地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系呢?
思考:重力的大小与什么因素有关呢?请观察以下现象
猜想:可能跟物体的质量成正比?
可能跟物体的质量成反比?
二、重力的大小
探究重力大小跟质量的关系
1.用什么工具测量重力?
弹簧测力计
如何测量重力的大小?
把已知质量的钩码挂在弹簧测力计上,静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力大小。
实验
二、重力的大小
2.逐次增挂钩码,分别测出它们所受重力,并记
录在表格中
次数 1 2 3 4 5
质量 m/kg
重力 G/N
进行实验……
0.05
0.1
0.15
0.5
1
1.5
3.画出重力跟质量关系的图象
(1)物体受到的重力大小跟它的质量成 关系
(2)物重跟质量的比约等于_______。
正比
10 N/kg
实验结论:
次数 1 2 3
质量m(kg) 0.05 0.1 0.15
重力G(N) 0.5 1.0 1.5
二、重力的大小
(精确实验是9.8N/kg)
1.大小:物体所受的重力与物体的质量成正比。
2.公式:G=mg 或 m=G/g
3.g= 9.8 N/kg
注意:粗略计算时可取:g =10 N/kg。
二、重力的大小
重力系数 g 的理解
①g=9.8N/kg,表示质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。
②在地球上的不同位置,其值略有不同,但一般不考虑其变化,精确度要求不高时,也可取g=10 N/kg。
③在其他星球上,物体也会受到重力作用,g值与在地球上不同,比如在月球上,
二、重力的大小
一些常见物体的重力:
两个鸡蛋的重力约为1 N
物理课本的重力约为2 N
一个苹果的重力约为1.5 N
一名普通中学生的重力约为500 N
二、重力的大小
质量和重力的区别
物理量 重力 质量
概念 由于地球的吸引而产生的力 物体所含物质的多少
符号 G m
单位 牛顿(N) 千克(kg)
位置影响 随物体位置的变化而变化 与物体所处位置无关
联系 G=mg 二、重力的大小
质量为0.25 kg的木块,所受的重力是多少牛?一个人所受的重力为
450 N,他的质量是多少千克?g取10 N/kg。
解 由G = mg可知,木块所受的重力:
G木= m木g = 0.25 kg×10 N/kg = 2.5 N
木块所受的重力为2.5 N,人的质量为45 kg
由G = mg可得 ,因此人的质量:
结论:重力的方向总是竖直向下的,即:垂直于水平面。
想想议议
如何描述重力的方向?
动手做做:手拿着粉笔由静止放手,看看粉笔下落的方向; 把小球用绳子悬挂起来。
三、重力的方向
重力的方向---总是竖直向下的。
铅垂线 铅垂线 水平仪
重力方向竖直向下的应用
物理与生活
物理与生活
三、重力的方向
建筑工人在砌墙时常利用铅垂线检查墙壁是否竖直,或检查装饰画是否竖直。
自制水平仪,检查时物体表面是否水平,如下图:
三、重力的方向
地球是球形的(图7.3-5),我们站在地面上,脚朝下,站得很稳。我们可以想一想,在我们脚“下”的南美洲居民,好像脚是朝“上”的,他们为什么也站得很稳呢?通常所说的“下”,到底指的是什么方向?
地球近似球形,重力使我们竖直站立。“下”指竖直向下,也就是重力的方向,即指向地心。无论何地,只要地面支撑,重力保我们站稳。
故南美洲居民也站得稳,因同样受重力,且“下”向地心。
2.质地不均匀、形状不规则物体重心:可以用悬挂法确定。
重心
— 物体所受重力的等效作用点
1.质地均匀、形状规则的物体重心:在它的几何中心。
四、 重 心
地球吸引物体的每个部分。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,这个点叫作物体的重心。
F
F
G
地球吸引物体的每一个部分。
作用效果上就好像作用在某一点上的一个力。
四、 重 心
物体的重心越低越稳定
请画出下面两个物体的重力示意图
G
G
注意:物体的重心不一定在物体上!
巩固练习:
四、 重 心
月亮绕着地球转动,它们之间有没有力呢?
八大行星绕着太阳转动,它们之间有没有力呢?
五、 重力的由来
重力正是源自地球对它附近物体的万有引力
五、 重力的由来
实际上,宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就是牛顿提出的万有引力。
正是地球对它附近物体的引力,使水向低处流、苹果会从树上掉下来、抛出的篮球落向地面……
课堂总结
1.下列关于重力的说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力的作用
C.在空中高速飞行的火箭不再受到重力的作用
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的力
D
2.重600N的物体可能是( )
A.一头牛 B.一个成年人 C.一本书 D.一块橡皮
B
课堂练习:
3.关于重力的方向,下列说法正确的是( )
A.物体放在斜面上,物体所受重力的方向垂直指向斜面
B.物体放在支持面上,物体所受重力的方向垂直指向支持面
C.在任何情况下,物体所受重力的方向总是垂直向下
D.在任何情况下,物体所受重力的方向总是竖直向下
D
竖直向下与垂直向下区别:
G
F
课堂练习:
4.关于物体的重心,下列说法中正确的是( )
A.任何有规则形状的物体,它的几何中心必然与重心重合
B.重心就是物体内最重的一点
C.重心总是在物体上,不可能在物体之外
D.重力在物体上的作用点,叫做物体的重心
D
课堂练习:
解:
1 投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图7.3-9所示。不考虑空气阻力,铅球在空中受到什么力的作用?这个力的作用效果是什么?画出铅球在P点的受力示意图。
受到重力的作用
作用效果是改变了铅球的运动状态
G
如图所示
练习与应用
2 某实验小组在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中,用几个20 g、50 g的钩码进行实验,下表是他们记录的实验数据。为分析重力G和质量m的定量关系,请你在图7.3-10中建立坐标轴并确定坐标轴的标度,根据数据描点作图,通过图像得出实验结论。
练习与应用
解:
横坐标为质量,纵坐标为重力,描点连线后得正比例函数图像,过原点。据此初步结论:物体所受重力与质量成正比。
练习与应用
解:
3 像地球一样,月球对它附近的物体也有引力,这个力是月球附近物体所受的“重力”,它大约是同一个物体在地球上所受重力的1/6。我国的嫦娥五号成功将1 731 g月球样品带回地球,这些样品在月球上时受到月球的“重力”大约是 多少?g取10 N/kg。
月球样品在地球上受到的重力:
G地=mg=1.731kg×10N/kg=17.31N
月球样品在月球表面受到的月球引力为:
练习与应用
解:
4 一座桥的桥头立着如图7.3-11所示的标志牌,它表示只允许质量不超过15 t的车从桥上通过。为确保桥梁安全,汽车所受的重力超过多少牛时,不能从该桥上通行?g取10 N/kg。
此限重标志牌的含义是:通过此桥的车辆质量不得超过15t。
则m=15t=15×103kg=1.5×104kg
G=mg=1.5×104kg×10N/kg =1.5×105N
为确保桥梁安全,汽车所受的重力超过:
练习与应用
解:
5.我们通常用水平仪来判断一个面是否水平。请你利用三角板和铅垂线制作一个水平仪,说明怎样利用它来判断桌面是否水平。
制作时,将细线系上重物作为铅垂线,并将其固定在三角板的一个直角边上。
使用时,将水平仪放置在桌面上,观察铅垂线是否与三角板的直角边重合或平行。如果重合或平行,则桌面水平;如果不重合或不平行,则桌面不水平。
练习与应用