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第六章 力和机械
第3节 课时2 重力的大小及重心
1.经历实验过程，了解重力大小与物体质量的关系；
2.能正确书写重力大小与物体质量的关系式G=mg，并能进行简单计算；
3.能找处质量分布均匀、形状规则的物体的重心。
学习目标
提出问题：物体重力的大小可能与什么因素有关？
举起质量不同的物体，会感觉所用的力不同。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。
一、重力的大小
新知讲解
（1）实验器材：弹簧测力计、钩码若干（质量已知）
设计实验：
探究重力大小跟质量的关系
实验：用弹簧测力计测量重力
（2）实验方案：用弹簧测力计分别测量不同数量的钩码所受的重力。分析比较质量不同的钩码受到的重力大小，得出重力与质量之间的关系。
（3）如何测量钩码重力的大小？
将弹簧测力计竖直放置，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。
进行实验：
逐次增加钩码个数，分别测出50g、100g、150g、200g钩码所受的重力G，并填写在表格中。
被测钩码质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2
测得的重力G /N
（1）根据实验数据，计算出重力和质量的比值。
数据处理：
钩码的质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2
钩码受到的重力G /N 0.49 0.98 1.47 1.96
重力跟质量的比值g N/kg
进行实验：
逐次增加钩码个数，分别测出50g、100g、150g、200g钩码所受的重力G，并填写在表格中。
（1）根据实验数据，计算出重力和质量的比值。
数据处理：
（2）以质量为横坐标、重力为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量关系图象
分析表格中的数据和观察画出的图像，从中你能得到什么结论？
由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，但它们的比值不变。图像是一条过原点的直线，即正比例函数图像。
实验结论：
（1）物体受到重力的大小与它的质量成正比关系；
（2）重力与质量的比值上是一个不变的值，比值大约是9.8N/kg .
1.重力的大小：物体所受的重力跟它的质量成正比。
2.计算公式：
G=mg
3.g=9.8N/kg的意义：
质量为1kg的物体受到的重力为9.8N
4.重力的大小与物体的质量、地理位置有关.
如果用g表示重力与质量的比值，则：
g 跟物体的位置有关,赤道最小,两极最大.粗略计算时可取g=10N/kg.
归纳小结
【例题】小明是学校举重队的队员，体重 的小明最多可以举起 的杠铃，则：（ 取 ）
（1）小明的质量是多少？
解：由G=mg可得，小明的质量：
m=50kg
（2）小明举起杠铃时，需要用多大的力？
[答案] 小明举起的杠铃时，需要的力：
重力的简单计算
物体的各部分都会受到重力的作用，但在处理重力问题时，常把这些力看成作用在某一点上的一个力，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
二、物体的重心
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
这些物体的重心不在物体上。
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。
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
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。
4. 重心的应用——稳度
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。
1.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
课堂练习
2.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
3.一位中学生的体重一般为50千克，他受到的重力为多少牛？
（g取10牛/千克 ）
已知: m =50千克，g =10牛/千克
解: G = mg
求: G =
= 50千克×10牛/千克
= 500牛
答:他受到的重力为500牛。
②形状规则、质量分布均匀的物体，重心在几何中心。
①重力的等效作用点叫做重心。
重力的重心
重力的大小
重力大小跟质量的关系：
G=mg
重力的简单计算
单位：N
g=9.8N/kg
课堂小结

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