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第七章 力
第3节 重力
学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练
人教版-物理-八年级下册
1．知道什么叫重力。会用弹簧测力计测量物体的重力。
2．理解重力的大小与质量成正比G=mg。
3．理解重力的方向竖直向下。
4．知道重心的概念及规则物体的的重心的位置。
学习目标
【重点】重力的方向及重力与物体质量的关系。
【难点】重力的方向。
新课引入
向空中撒开的渔网，会飘落到水里；向上抛出的石块，最终也会落向地面.....你知道这是什么原因吗
撒网
新课引入
现象分析
它们最后都要落向地面，是因为这些物体都受到地球的吸引力。
探究结论
在地球附近的物体，都受到地球的吸引作用。
新知探究
知识点1 重力
由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力，通常用字母G表示，重力的单位为N。
重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。
（1）普遍性：地球附近的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）不等性：重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一个分力。
（3）非接触性：重力是非接触力，空中的飞机、树上的苹果都受到重力的作用。
1. 重力的概念
2. 重力的特点
【实验思路】
将物体悬挂在弹簧测力计上，当物体静止时，弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小。
物体的质量既可以用天平测量，也可以选用已知质量的物体作为被测物体。最后根据测量结果找出重力跟质量的关系。
1.探究重力的大小跟质量的关系
新知探究
知识点2 重力的大小
测量钩码
所受的重力
探究重力的大小跟质量的关系
新知探究
知识点2 重力的大小
【实验过程】
（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2个、3个、4个、5个、6个钩码所受的重力，并把结果记录在表格中。
新知探究
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
【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（G-m图像）。
新知探究
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。
（2）归纳结论
知识点2 重力的大小
新知探究
【实验结论】
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，即 G=mg。
物体所受的重力跟它的质量成正比，其比值约为9.8Nkg.
知识点2 重力的大小
新知探究
（1）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.
（2）理解g的意义
g=9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。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.
2. 重力的计算
新知探究
（3）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
知识点2 重力的大小
新知探究
重力G 质量m
概念
影响因素
方向
单位
测量工具
联系 由于地球的吸引使物体受到的力
物体所含物质的多少
质量、地理位置
物体质量与位置无关
竖直向下
没有方向
牛顿（N）
千克（kg）
弹簧测力计
天平、秤
物体所受的重力与质量成正比G＝mg
3. 重力和质量的区别与联系
新知探究
【例】质量为0.25kg的木块，受到的重力是多少牛？一个人所受的重力为450N，他的质量是多少千克？g取10N/kg。
①由G = mg可知，木块受到的重力
G木= m木g=0.25kg×10 N/kg=2.5N
②由G = mg可得 m=G/g， 因此人的质量
m人=G人/g=450N/（10N/kg）=45kg
知识点2 重力的大小
新知探究
知识点3 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
1. 实验探究——重力的方向
知识点3 重力的方向
新知探究
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
知识点3 重力的方向
新知探究
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
知识点3 重力的方向
新知探究
（1）重力的方向“竖直向下” 指与水平面垂直向下，即指向地心 ，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？
重力的方向竖直向下
理解为指向地心
G
G
√
×
2. 对重力方向的理解
想想议议：
重力的方向指向哪里？
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，会不会掉下去呢？
重力的方向大致指出向地心 。
新知探究
知识点3 重力的方向
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。
3. 重力方向的应用——铅垂线
墙壁不竖直
墙壁竖直
新知探究
知识点3 重力的方向
（2）检查是否水平
方法一：用如图所示的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。
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
新知探究
知识点3 重力的方向
方法二：如图所示，将直角三角尺的一条直角边平放在物体表面上，看铅垂线和直角三角尺的另一直角边是否平行（或重合）。若平行，则物体表面水平；若不平行，则物体表面不水平。
铅锤线
新知探究
知识点4 重心
物体的每一部分都受到重力作用，对于整个物体，重力作用的表现作就好像它作用在某一个点上，这个点叫作物体的重心。
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
新知探究
（1）重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。
（2）质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在它的几何中心上。
对重心的理解
质量分布均匀、形状规则的物体的重心
（3）质量分布不均匀的物体，其重心的位置除与物体的形状有关外，还与物体的质量分布有关。
（4）物体的重心不一定在物体上。比如均匀铁环的重心不在环上，而在圆心处，如图所示。
知识点4 重心
新知探究
知识点4 重心
新知探究
（5）重心的位置与物体所在位置、放置状态及运动状态无关。
（6）有时为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。
人受到重力
和支持力
新知探究
（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。
寻找不规则物体重心的方法
知识点4 重心
新知探究
（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。
知识点4 重心
新知拓展
知识点5 万有引力
早在300多年前伟大的科学家牛顿从苹果落地这一司空见惯的现象中得到启发，并总结前人研究成果而发现“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”，这就是“万有引力”。
牛顿认为，地球和月球之间存在互相吸引的力。这个力跟地球吸引它附近的物体使物体下落的力是同一种力。
新知探究
假如失去重力，我们的生活会怎样呢？
学生讨论：
1：我们可以在天花板上睡觉。
2：我们要用水枪来喝水。
3：我们的食物要做成牙膏状。
4：我们可以像鸟一样在天空中飞。
……
课堂小结
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力.
①物体所受重力跟它的质量成正比.
②公式 G=mg
③g为比例系数，在地球上约为9.8牛/千克.
①总是竖直向下，垂直于水平面，指向地心.
②应用：用铅垂线确定竖直方向；用水平仪判断水平.
①重力的等效作用点叫作重心.
②形状规则、质量分布均匀的物体，重心在几何中心.
③可用悬挂法、支撑法来确定物体重心.
①宇宙间的物体都存在相互吸引的力，叫做万有引力.
②重力正是源自地球对他附近物体的万有引力.
重力的由来
重 力
重力的方向
重力的大小
物体的重心
重力的概念
课堂训练
1. 投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。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。
不考虑空气阻力，铅球在空中只受重力的作用，由于重力的方向是竖直向下的，所以重力的作用效果是改变了铅球的运动状态，即铅球经过最高点之后，高度逐渐降低，又由于铅球有水平方向的速度，所以铅球经过最高点后的运动轨迹是一条向下的曲线，如图所示。
课堂训练
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20g、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。
次数 1 2 3 4 5 6
质量m/kg 0.05 0.07 0.09 0.14 0.19 0.24
重力G/N 0.05 0.7 0.9 1.4 1.9 2.4
课堂训练
次数 1 2 3 4 5 6
质量m/kg 0.05 0.07 0.09 0.14 0.19 0.24
重力G/N 0.05 0.7 0.9 1.4 1.9 2.4
横坐标代表质量，纵坐标代表重力，描出对应的点，将各点连接起来，如图所示。根据图像可得，重力与质量的图像为过原点的一条直线，即正比例函数图像，故可初步结论是：物体受的重力与质量成正比。
课堂训练
3. 像地球一样，月球对它表面附近的物体也有引力，这个力是月球表面物体所受的“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1731g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
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

课堂训练
4. 一座桥的桥头立着如图所示的限重标志牌，它表示只允许质量不超过15t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
此限重标志牌的含义是：通过此桥的车辆质量不得超过15t
m=15t=15×103kg=1.5×104kg
桥能承受的最大压力：
F=G=mg=1.5×104kg×9.8N/kg =1.47×105N
课堂训练
5. 我们通常用水平仪来判断一个面是否水平。请你利用一个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。
1. 制作水平仪：首先，我们需要一个三角板和一根铅垂线。将铅垂线系在三角板的一个顶点上，确保铅垂线能够自由悬挂并保持竖直。这样，我们就制作好了一个简单的水平仪。
2. 三角尺有两个直角边，把三角尺竖直放置，一个直角边放在桌面上，另一个直角边旁边放上铅锤线，因为重力的方向是竖直向下的，如果铅垂线与竖直的直角边平行，则表明桌面是水平的，如图所示。

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