7.2 重力 课件(共41张PPT) >苏科版（2024）八年级下册

(共41张PPT)
第七章 力
第二节 重力 力的示意图
八年级物理 下册
短跑运动员为什么要用起跑器
掷出的铅球为什么会落向地面
拔河比赛时为什么要握紧绳索
............
这一切都与“力”有关。
力存在于日常生活中，也存在于宇宙万物之间。
重力的大小和方向
一
一、重力的概念
1. 观察生活中的重力现象
倾泻而下的瀑布；空中的跳伞运动员；抛出的套圈会下落。
2. 重力
这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。用字母G表示。
一、重力的概念
3. 对重力的理解
（1）重力的普遍性：重力的施力物体是地球。地球附近的所有物体都受到重力的作用。不论它是运动还是静止，是固态、液态还是气态，都受到重力的作用。
（2）非接触性：重力是非接触力，与地面没有接触的物体，比如空中飞着的飞机和鸟，都受到重力的作用。
（3）相互性：由于物体间力的作用是相互的，物体受重力的同时，对地球也有吸引力。
一、重力的概念
【例题1】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，是由于受到重力的作用
D
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，地球附近的所有物体都受到重力的作用，与物体的运动状态无关，故A、B、C错误；
抛出去的物体总会落回地面，是由于物体受到重力的作用。
所以选D.
二、重力的大小
1. 重力的测量
生活中常把物体所受重力的大小简称为物重。
物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测量。把物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上，当物体静止时，弹簧测力计的示数就显示了物体所受重力的大小。
二、重力的大小
2. 实验：探究物重与物体质量的关系
【提出问题】物体重力的大小可能与什么因素有关？
【猜想与假设】
日常我们感觉到物体的质量越大，就越重。例如，两位运动员进行举重比赛，所举杠铃的质量越大，用力越大，表明重力越大。
因此可作出猜想：物体所受的重力与质量存在一定的关系，物体的质量越大，它所受的重力越大。
右面运动员用力大，因为所举的杠铃质量大，重力大。
二、重力的大小
【设计实验】
本实验需要测量的两个量分别是物体的质量和物体受到的重力，故我们需要用天平测出质量（或选用质量已知的钩码），用弹簧测力计测出重力，分析实验数据，得出结论。
【实验器材】
弹簧测力计、钩码多个（质量已知）。
二、重力的大小
【进行实验与收集证据】
（1）把1个50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即为钩码所受的重力，记录在表格中。
（2）用同样的方法分别测出1个、2个、3个钩码所受的重力，并把结果记录在表格中。
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 0.05 0.5 10
② 0.1 1.0 10
③ 0.15 1.5 10
……
二、重力的大小
【分析论证】
（1）数据处理：以质量为横坐标、重力为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量的关系图象。
（2）分析表格中数据，观察画出的G-m图像，归纳结论。
①由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，重力与质量的比值不变。
②由G-m图像可知，图像是一条过原点的倾斜直线，这是正比例函数图像，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。
二、重力的大小
【实验结论】
物体所受的重力与它的质量成正比。其比值约为9.8N/kg。
如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，则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=G/m。
二、重力的大小
3. 重力的计算公式
G=mg
G表示重力，单位是牛（N）；m表示质量，单位是千克（kg）；g约为9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。
（1）理解g的意义
g=9.8N/kg是通常的取值，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。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，g月=g地球/6.
二、重力的大小
（2）常见一些物体的重力大小
一瓶可乐的
重力约5N
一个中学生的
重力约500N
成年大象的
重力约50000N
一个篮球
重力约5N
三、重力的方向
【想想议议】
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？为什么在不同地点的人或物体的“脚”脚都“粘”在地面上呢？我们通常所说的“下”到底指的是什么方向呢？
1. 实验探究——重力的方向
我们知道力是有方向的，那么重力的方向是向哪的呢？
物体悬挂起来静止时，悬线的方向跟物体所受重力的方向一致，这个方向就是我们所说的“竖直向下”的方向。我们可以通过观察悬线的方向就知道重力的方向。
重力的方向
三、重力的方向
铁架台、细线、重物、盛水的烧杯、三角尺。
实验器材
①用细线将重物吊在铁架台上自由下垂，浸没在烧杯的水中。用三角尺比较细线的方向和水面的关系。
②将铁架台倾斜一定的角度，观察细线静止时的方向，用三角尺比较细线的方向和水面的关系。
③继续改变铁架台倾斜的角度，观察细线的方向是否变化。
实验步骤
三、重力的方向
无论铁架台怎样倾斜，细线的方向和水面始终是垂直的。
结论：重力的方向是竖直向下的（竖直方向就是与水平面垂直的方向）
实验现象
水平面
三、重力的方向
2. 对重力方向的理解
（1）重力的方向“竖直向下” 指与水平面垂直向下，不能说成“垂直向下” 。
（2）重力的方向不受其他作用力的影响，与物体的运动状态无关。
如图所示，放在斜面上的物体受到的重力方向哪一个正确？
G
G
√
×
三、重力的方向
3. 重力的方向的应用——铅垂线
人们在一根线下吊一个重物，就做成一根铅垂线。用铅垂线可以指示重力的方向——竖直向下。
（1）检查是否竖直
例如：建筑工人在砌墙时常利用铅垂线来确定竖直方向，这是因为铅垂线的方向与重力方向在同一直线上，用这种原理来检查墙壁是否竖直，或检查装饰画是否竖直。
比萨斜塔相对于竖直方向倾斜度数为4度左右
墙壁竖直 不竖直
三、重力的方向
简易水平仪
铅垂线与桌面垂直，桌面是水平的
铅垂线与桌面不垂直，桌面是倾斜的
T形架
铅垂线
（2）检查是否水平
方法一：用如图所示自制水平仪（由倒T形平板与铅垂线组成），检查时将水平仪放在物体表面上，若铅垂线与水平板上的中心刻线（图中红色标记）重合，则说明物体表面是水平的，若铅垂线偏向刻线的一侧，则表明物体表面不水平。如图所示，桌面左低右高。
三、重力的方向
【例题4】如图所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置。
（1）将该装置放在水平桌面上，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向______（填“变化”或“不变”）；
（2）剪断悬线OA，观察小球下落的方向是__________ ；
（3）从以上实验现象分析可得出：重力方向__________，建筑工人经常使用的_________就是该原理的应用。
不变
竖直向下
竖直向下
重垂线
三、重力的方向
（1）因为重力的方向总是竖直向下的，所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变。
（2）剪断悬线OA，小球在竖直向下的重力的作用下就会竖直向下运动。
（3）通过分析得出的结论：重力的方向总是竖直向下的，建筑工人使用的重垂线就是利用这个原理制成的。
四、重力的作用点——重心
1. 概念
物体的每一部分都受到重力作用，对于整个物体，我们可以认为重力的作用等效于集中在一个点上，这一点叫作物体的重心。
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
四、重力的作用点——重心
2. 重心位置与物体的质量分布和形状有关
（1）质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上，所以物体的重心有可能不在物体上，比如均匀铁环的重心在圆心处，如图所示。
（2）重心的位置与物体所在位置、放置状态及运动状态无关，但质量分布发生变化，重心位置一般会发生变化。比如一个空心球，其重心在球心处，但注入一半容积的水后，重心就会向下偏移靠近有水的一侧。
四、重力的作用点——重心
3. 寻找不规则物体重心的方法
（1）支撑法确定重心
如图所示，把物体放在手指上，仔细调节物体，使其在手指上达到一个平衡状态，物体的重心与支点在同一条竖直线上，在支点的上方。
四、重力的作用点——重心
（2）悬挂法确定重心
如图甲所示，先在A点把薄板悬挂起来，薄板静止时，所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线l1上。
然后在B点把薄板悬挂起来（图乙），同理知，薄板的重心一定在通过B点的竖直线l2上。
l1和l2的交点O就是薄板重心的位置。
力的示意图
二
二、力的示意图
1. 探究力的三要素
事例 现象 分析与结论
（1）拉弹簧
力越大，拉开的弹簧越长
力的大小能够影响力的作用效果
F2=10N
F1=5N
二、力的示意图
事例 现象 分析与结论
（2）拉、压弹簧
用大小相同的力压弹簧，可以使弹簧缩短；
拉弹簧，可以使弹簧伸长
力的方向能够影响力的作用效果
F=5N
F=5N
二、力的示意图
事例 现象 分析与结论
（3）推门
用大小、方向都相同的力推门的不同位置，开门的难易程度不同
力的作用点能够影响力的作用效果
实验结论：力的大小、方向和作用点能够影响力的作用效果
二、力的示意图
2. 力的三要素
（1）概念
在物理学中，把力的大小、方向、作用点称为力的三要素。
（2）理解力的三要素
①任何一个力都有大小、方向和作用点三个因素。
②力的三要素决定力，当其中的任何一个要素改变时，力的作用效果就会随之改变。
③因为力的三要素决定了力的作用效果，所以我们要描述一个力时，就必须指明该力的三个要素。
二、力的示意图
【例题1】关于力的作用效果，下列说法中正确的是（ ）
A. 大小相等的两个力作用效果一定相同
B. 作用点相同的两个力作用效果一定相同
C. 方向相同的两个力作用效果一定相同
D. 三要素都相同的两个力作用效果相同
力的三要素都会影响力的作用效果，一个要素改变，力的作用效果就会改变，两个力的作用效果要一样，必须三要素都相同。
故选D。
D
二、力的示意图
1. 概念：用带箭头的线段来表示物体所受的力，这样的图称为力的示意图。
2. 画法：在受力物体上沿力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。如图所示是小车受到100N向右斜向上的拉力的示意图。
F=100N
作用点
方向
大小
F=100N
F=100N
力的示意图
二、力的示意图
3. 画力的示意图的注意事项
（1）力的作用点要画在受力物体上，
用圆点表示，不能画在施力物体上。
（2）如果要在图中画出物体受到的几个力，除了要画出各个力的作用点和方向，还应当用线段的长短粗略地区分力的大小。
（3）箭头要画在线段的末端，其长度计算在线段的长度内。
（4）力的示意图可以只表示出力的作用点和方向，也可以在箭头旁标出力的大小，把力的三要素都表示出来。若题中给出了力的大小或符号，要在箭头旁标示清楚。
二、力的示意图
【例题3】如图所示，小华拉着箱子行走，拉杆对箱子的拉力为20N，拉力方向与水平面成45°角。试画出箱子所受拉力的示意图。
如图所示，图中点O为力的作用点，线段的长度反映力的大小，箭头和标注的45°反映力的方向。
二、力的示意图
【例题4】小车在100N拉力的作用下向前运动，如图所示是该拉力的示意图。以下说法不正确的是（ ）
A．该示意图把拉力的三要素表示出来了
B．在同一图中，力越大，线段应该越长
C．只有力的大小、方向会影响力的作用效果
D．图中小车所受100N拉力的施力物体是绳子
C
A、该示意图把拉力的大小、方向、作用点都表示出来了，A正确；
B、在同一图中，力越大，线段应该越长，故B正确；
C、力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果，C错误；
D、木块与绳子之间直接接触并有力的作用，所以木块所受拉力的施力物体是绳子，故D正确。
故选C.
重力势能
三
三、重力势能
1. 现象探究：被举高的物体能做功。
①观察打桩机打桩的过程：如图所示，打桩机在工作时，先把“重锤”高高举起，“重锤”落下，可以把桩打入地里。
分析：被举高的重锤能够对桩做功，说明被举高的重锤具有能量。
三、重力势能
②高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”。它曾与“乱扔垃圾”齐名，排名第二。高空抛物，既伤人又伤物。
分析：高空的物体能够做功，说明高处的物体具有能量。
探究归纳：
高处的物体都具有能量。
想一想：高处的物体具有什么能呢？
三、重力势能
2. 重力势能
在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能量，叫做重力势能。
重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
山顶的巨石
山顶的巨石、举高的重锤都能对外做功，具有能量。这种能量是物体由于受到重力产生的.
课堂总结
四
课堂总结
①概念：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力.
②大小：物体所受的重力与它的质量成正比，G=mg.
③重力的方向：是竖直向下的.
④铅垂线：利用重力的方向总是竖直向下的性质制成的；
可以判断物体是否竖直或水平。
⑤重心：对于整个物体，重力的作用等效于集中在一个点上，
这一点叫作物体的重心。
①力的三要素：力的大小、方向、作用点称为力的三要素.
②力的示意图：用带箭头的线段来表示物体所受的力.
被举高的物体具有能量，这种能量叫作重力势能.
力 弹力
重力
力的
示意图
重力势能