(共57张PPT)
7.3重力
第7章 力
人教版2024版物理八年级下册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
重力的概念
讲解:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,通常用字母
G
表示。地球上的所有物体都受到重力的作用,重力的施力物体是地球,受力物体是地球上的物体。
举例说明:在空中飞行的飞机、漂浮在水面上的船只、静止在地面上的桌子等都受到重力的作用。引导学生思考生活中还有哪些物体受到重力作用,加深对重力概念的理解。
重力的大小
提出问题:重力的大小与哪些因素有关呢?
猜想假设:让学生根据生活经验进行猜想,如物体的质量、物体的体积、物体所在的位置等。
设计实验:引导学生设计实验探究重力大小与质量的关系。提供实验器材,如弹簧测力计、不同质量的钩码等。指导学生用弹簧测力计依次测量不同质量钩码所受的重力,并记录数据。
进行实验:学生分组进行实验,教师巡视指导,确保实验操作规范,提醒学生正确读取弹簧测力计的示数并准确记录数据。
分析数据:实验结束后,让学生以质量为横坐标,重力为纵坐标,在坐标纸上绘制重力与质量关系的图像。分析图像,引导学生发现重力与质量的关系是一条过原点的直线,从而得出在同一地点,重力的大小与质量成正比的结论。
公式推导:用
G
表示重力,
m
表示质量,
g
表示重力与质量的比值,即
g=
m
G
。在地球上,
g
约等于
9.8N/kg
,其物理意义是质量为
1kg
的物体受到的重力是
9.8N
。由此得出重力的计算公式
G=mg
。
应用练习:给出一些已知质量求重力或已知重力求质量的简单计算题,让学生运用公式
G=mg
进行计算,巩固对公式的理解和应用。
重力的方向
实验演示:用细线悬挂一个重物,如钩码,让学生观察细线的方向。然后改变重物的位置,再次观察细线的方向。引导学生发现细线总是沿竖直方向,这个方向就是重力的方向,即重力的方向总是竖直向下。
生活应用:让学生思考生活中哪些现象利用了重力方向竖直向下这一特性,如建筑工人用重垂线检查墙壁是否竖直、利用水平仪判断桌面是否水平等。教师展示相关图片或视频资料,进一步说明重力方向竖直向下在生活中的应用。
拓展延伸:讲解重力方向竖直向下与垂直向下的区别,通过画图进行直观对比,让学生明确竖直向下是指垂直于水平面向下,而垂直向下是指垂直于某个平面向下,该平面不一定是水平面。
重心
引入概念:对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在物体的某一个点上,这个点叫做物体的重心。
确定方法:对于质量分布均匀、形状规则的物体,其重心在它的几何中心上。如均匀正方体的重心在其对角线的交点,均匀球体的重心在球心,均匀直棒的重心在棒的中点等。教师通过展示相关模型,帮助学生理解重心的位置。
拓展思考:对于质量分布不均匀或形状不规则的物体,如何确定其重心呢?引导学生思考,可介绍用悬挂法确定不规则物体重心的方法。
(三)课堂小结(5 分钟)
与学生一起回顾本节课所学的主要内容,包括重力的概念、大小与质量的关系及计算公式、重力的方向和重心等知识点。
强调重点和难点知识,梳理知识框架,让学生对重力有一个系统、全面的认识。
(四)课堂练习(10 分钟)
给出一些关于重力概念、大小计算、方向判断的选择题和填空题,考查学生对基础知识的掌握情况。
展示一些生活中的实际场景图,让学生分析物体所受重力的大小、方向,并画出重力的示意图,巩固对重力相关知识的理解和应用。
给出一些实验题,如考查探究重力大小与质量关系实验的步骤、数据处理、实验结论等,检验学生对实验探究过程的掌握程度。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
学习目标
1.知道重力产生的原因。(素养)
2.知道重力的方向、作用点。(难点)
3.通过实验探究,了解重力的大小跟物体质量的关系。(重点)
思考:水为什么总是从高处向低处流呢?
高山上的流水、从跳板起跳的运动员最终都会下落到地面,
这是什么力作用的结果?
产生这些现象的原因是什么?原来这都与地球的吸引作用有关,
今天我们一起学习。
而在天宫空间站里,王亚平的“马尾”变成了“冲天辫”。
第3节 重力
观看奔腾的黄河、长江,倾泻而下的瀑布,空中的跳伞,投掷出去的篮球等与重力有关的画面。
看一看
① 观察乒乓球在高处由静止下落的运动情况
② 观察沿水平、斜向上、斜向下、竖直方向
抛出的乒乓球的运动情况。
做一做
施力物体
思考:什么是受力物体什么是施力物体?
由于地球吸引而产生的力叫重力,用字母G 表示;
地球附近所有物体都受到重力作用。(非接触力)
重力
受力物体
视频欣赏——《重力的概念》
下列说法正确的是( )
A. 空中飞行的小鸟,不受重力作用
B. 只有静止的物体受重力作用
C. 在空中向上运动的物体不受重力作用
D. 抛出去的物体总会落回地面,是由于物体受到重力的作用
D
【例1】
如果没有重力我们的生活会是什么样子?
想想议议:
如果一切物体受到的重力都消失了,那么,下列哪些现象
将会发生?(多选题)( )
A.水装在漏斗里可以做到滴水不漏
B.玻璃杯投掷到墙上仍然完好无损
C.鸡毛和沙粒都可悬浮在空气中
D.一切物体的质量都为零
AC
【例2】
对此,你有什么猜想?
物体重力的大小可能与什么因素有关?
请你比较下面的两幅图,两位运动员进行举重比赛,哪一运动员用的力大?原因是什么?(每个杠铃的质量都相等)
右面运动员用力大, 因为所举的杠铃质量大,重力大。
质量越大的物体,所受的重力越大。
弹簧测力计、多个质量为50g的钩码
实验目的:
探究重力大小跟质量的关系
实验器材:
把已知质量的钩码挂在弹簧测力计上,当
钩码静止时,记下弹簧测力计的示数;逐次增挂钩码,分别测出它们所受重力,并记录在表格中,重复上述实验并记录实验数据。
实验方法:
实验序号 1 2 3 4 5 6
钩码的质量 m/kg
钩码的重力 G/N
重力跟质量的 比值g(N/kg)
数据表格
实验序号 1 2 3 4 5 6
钩码的质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
钩码的重力G /N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
实验数据
以质量为横坐标,
重力为纵坐标,
作出钩码重力大小跟其质量的关系图像,
数据处理
(1)由实验数据可知,当质量成倍数增加时,重力也成倍数增加,物体所受的重力与其质量的比值不变。
(2)由G-m图像可知,此图线是一条过原点的直线,说明物体所受的
重力跟它的质量成正比。
物体所受的重力跟它的质量成正比,比值约为 10N/kg(精确实验9.8N/kg)。
分析论证
实验结论
物体所受的重力跟它的质量成正比。
G —
G = mg
m —
=
G
m
g
g — 比例系数,在地球上,约为9.8N/ kg
精确的实验表明:
地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成
g =9.8N/kg的物理意义:质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
重力的大小
重力,单位牛顿(N)
质量,单位千克 (kg)
常见一些物体的重力大小
一瓶可乐的
重力约5N
物理课本的
重力约2N
一个中学生的
重力约500N
一个篮球
重力约7N
质量为0.2kg的木块,受到的重力是多少?一个人所受的重力为600N,那么,他的质量是多少千克?(g 取10N/kg)
由G = mg可知,木块受到的重力
G木= m木g=0.2kg×10 N/kg=2N
答:木块所受的重力为2N,人的质量为60kg。
由G = mg可得 m= G /g , 因此人的质量
m人= G木/g=600N/10 N/kg=60kg
【例3】
【解析】
如何描述重力的方向?
重力的方向总是竖直向下的。
思考:桌子一定是水平的吗?如何改进实验?
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。所以重力的方向总是竖直向下的。
重力的方向
重力的方向总是竖直向下的,那“下”到底是指什么方向呢?
重力的方向指向地球中心,即地心
检查台面是否水平
水平仪
铅垂线
检查墙面是否竖直
重力的方向竖直向下
重力方向的应用
物体的每一部分都被地球吸引着,但对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某一个点上, 这个点叫做物体的重心。
物体的每一部分
都受到重力作用
对于整个物体,重力的作用效果就好像作用在某一点上的一个力。
等效于
1. 重心
重心是等效作用点,不是重力的实际作用点;
重心的位置跟物体形状和质量的分布有关系。
①形状规则、质量分布均匀的物体,重心在它的几何中心上。
方形薄板的重心在对角线的交点上
粗细均匀的棒的
重心在中点
球的重心
在球心
G
唱片的重心在
它的圆心上。
2. 重心的位置
②质量分布不均匀、外形不规则的物体的重心
物体的重心是物体所受重力的等效作用点,重心可以不在物体上。
篮球的重心在球心
而不在球面上。
这些物体的重心不在物体上。
③ 在画物体受到的重力时,常把
力的作用点画在物体的重心上。
为了研究问题的方便,同一物体同时受到几个力时,作用点也都画在重心上。
人受到重力
和支持力
物体受到
重力和拉力
F
质地不均匀、外形不规则物体的重心可以利用“悬挂法”确定。
①找一根细绳,在物体上找一点,用绳悬挂,待物体静止后,通过悬挂点连一条竖直线AB。
②在该竖直线外再找一点悬挂,通过悬挂点再连一条竖直线CD。
③两条直线的交点O就是不规则物体的重心。
A
B
C
D
A
B
A
B
C
D
3. 利用“悬挂法”寻找重心
视频演示——《悬挂法寻找重心》
斜面上物体的质量是5kg,画出物体受到的重力。(g=10N/kg)
G=50N
【例5】
物理学家经研究证明:增大支撑面或降低重心可以提高物体的稳定程度,
在实际生活中人们常常要用到这些知识。
赛车车身很低,轮子相距尽量远,在快速行驶时不易翻倒。
当不倒翁在竖立状态时,重心最低。偏离平衡位置后,重心总是升高的。因此,这种状态的平衡是稳定平衡。所以不倒翁无论如何摇摆,总是不倒的。
4. 重心的应用—稳度
橡皮因受绳子的拉力才没被甩出去
月球因受地球的吸引力才没被甩出去
类比
重力的由来
用一根细线栓住一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做圆周运动,这时,你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉。
早在300多年前,伟大的物理学家
牛顿就通过大量实验研究,发现了宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力。
宇宙间任何两个物体,都存在着互相吸引的力,
叫做万有引力(universal gravitation)。
正是地球对它附近物体的引力,使得水向低处流、抛出的石块落向地面………事实证明,牛顿的结论是正确的。
重力正是源自地球对它附近物体的万有引力。
知识点1 重力及由来
1.关于重力的说法,正确的是 ( )
A.只有跟地面接触的物体才受到重力的作用
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作用
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
D
基础过关
5
4
3
2
1
6
7
2.抛向空中的物体最终会落向地面,是由于受 作用,此力的施力物体是 。
重力
地球
5
4
3
2
1
6
7
知识点2 重力的大小
3.下列物体的重力最接近500 N的是( )
A.一本物理书
B.一枚鸡蛋
C.一名中学生
D.一瓶矿泉水
C
5
4
3
2
1
6
7
4.【核心素养·物理观念】质量为0.5 kg的铁块位于地球表面附近。下列说法中正确的是(g取10 N/kg)( )
A.铁块只有静止时,所受的重力才等于5 N
B.铁块的质量和它受到的重力成反比
C. 0.5 kg铁块和0.5 kg棉花相比,0.5 kg铁块受到的重力大
D.无论静止还是运动,铁块所受的重力都等于5 N
D
5
4
3
2
1
6
7
知识点3 重力的方向和重心
5.如图所示,铅垂线利用了重力的方向竖直向下,图中在检测窗台水平时,可以知道该窗台 ( )
A.左右相平 B.右面高,左面低
C.左面高,右面低 D.无法判断
C
5
4
3
2
1
6
7
6.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.空心的足球没有重心
D.物体的重心不一定在物体上
D
5
4
3
2
1
6
7
7.如图所示,一杯水在斜面上保持静止,O点为其重心,请在图中作出它所受重力的示意图。
G
5
4
3
2
1
6
7
8.【易错题】足球运动员把足球踢向空中,若不计空气阻力,则下列表示足球在空中飞行时的受力图中(G表示重力,F表示脚对足球的作用力)正确的是 ( )
A
能力突破
11
10
9
8
9.如果没有重力,下列说法中错误的是 ( )
A.河水不再流动,再也看不见大瀑布
B.人一跳起来就离开地球,再也回不来
C.弹簧测力计将不能用来测量力的大小
D.杯子里的水倒不进嘴里
C
11
10
9
8
10.一块冰重60 N,它的质量为 kg,研究表明:同一物体在月球上受到的引力大约是在地球上所受重力的1/6,若把这块冰带到月球上,它的质量将 ,它受到的引力将 (以上两空均选填“不变”“变大”或“变小”),约为 N。(g取10 N/kg)
不变
变小
10
6
11
10
9
8
11.【教材第11页图7.3-4改编】如图甲所示,熟透了的苹果离开树后总是落向地面,这是由于苹果受 的作用;如图乙所示,泥瓦工人通常用细线拴一小石块,来检验砌的墙是否竖直,这利用的原理是重力的方向总是 ,若这个小石块在地球上重为 1 N,把它拿到我国的空间站上,其质量为 g。(g取10 N/kg)
重力
竖直向上的
100
11
10
9
8
12.【跨学科实践·社会发展】2023年5月30日,“神舟十五号”航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎“神舟十六号”航天员乘组入驻“天宫”。神舟飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中,
(选填“受到”或“不受”)地球对它的引力作用,它的运动状态是 (选填“变化”或“不变”)的。航天员在完全失重的太空轨道舱中,能正常进行的实验是
(填选项字母)。
A.用天平测量质量 B.用弹簧测力计测量拉力 C.用量筒测水的体积
受到
素养达标
变化
B
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13
14
13.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,每个钩码的质量m均为50 g。实验步骤如下:
12
13
14
(1)实验中,需要的测量工具是天平和 ;将弹簧测力计在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零,使指针对准零刻度线。
弹簧测力计
竖直
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13
14
(2)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。请你在图乙坐标纸上,用描点法作出G-m图象。
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
12
13
14
(3)实验时,多次测量的目的是 ;根据图象得出结论: 。
(4)探究物体所受重力大小是否与形状有关时,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 。
寻找普遍规律
物体所受的重力与它的质量成正比
不可行
没有控制质量不变
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13
14
14.一辆自重为3×104 N的大卡车上装载着 40包水泥,每包水泥的质量为80 kg。(g取10 N/kg)求:
(1)车上水泥的总重力。
解:车上水泥的总质量m水泥=80kg×40=3200kg;
水泥的总重力G水泥=m水泥g=3200kg×10N/kg=3.2×104N。
(2)该卡车能否安全通过有如图所示标志牌的桥梁。
解:该卡车的总重力G总=G水泥+G车=3.2×104N+3×104N=6.2×104N;题图中“10t”为限重标志牌,而卡车的总质量m总==6.2×103kg=6.2t<10t,所以该卡车能安全通过有题图所示标志牌的桥梁。
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14
课堂教学展示
课堂小结
重力
产生原因
由于地球的吸引力而使物体受到的力
重力三要素
大小:G=mg
方向:竖直向下
作用点:重心
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
布置作业
谢谢观看!