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6.3 重力
第六章 力和机械
知识点
什么是重力
知1－讲
1
1. 现象分析
熟了的苹果总是落向地面 晾衣服时，衣服上的水总是落向地面 被打出去的小球总是落向地面
分析：物体都落到地面上说明地球对地面附近的一切物体都有吸引作用
知1－讲
2. 重力
(1)定义：物理学中，把地面附近物体因地球的吸引而受到的力叫做重力。
(2)符号：G。
(3)施力物体：地球。受力物体：地面附近的物体。
知1－讲
关联思考重力是所有物体都受到的力吗？离开地球后，物体还受重力作用吗？受到重力的物体一定要与地球互相接触吗？
关联结果
地球附近的所有物体都受到重力作用。离开了地球表面，到了外太空，如在宇宙飞船和航天飞机中,航天员虽然受到重力作用,但由于其围绕地球高速飞行,就好像不受重力似的,这种状态通常叫失重状态。重力是非接触力, 重力的产生不需要物体与地球相互接触。
知1－讲
[模拟·黄冈]“重”字在不同语境中代表不同的意义，下列说法中指重力的是( )
A. 铁比棉花“重”
B. 一个苹果由月球运至地球变“重”
C. 载重为5 t 的卡车
D. 秉节持重
例 1
知1－讲
答案：B
解题秘方：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
解析：铁比棉花“重”，指的是铁比棉花的密度大，故A 不符合题意；一个苹果由月球运至地球变“重”，指的是苹果的重力变大，故B 符合题意；载重为5 t 的卡车，指的是卡车所载货物的质量为5 t，故C 不符合题意；秉节持重的意思是保持节操，谨慎稳重，故D 不符合题意。
知1－讲
1.[月考· 临汾] 如图所示， 水总是由高处向低处流， 这是因为水受到了重力的作用，这个力的施力物体是______；若物体所受的重力突然消失，请你展开想象，可能发生的现象有_______________(写出一例即可)。
地球
物体将飘在空中
知2－讲
知识点
重力的方向
2
1. 探究重力的方向
实验操作 物体由静止自由下落的方向
物体悬挂起来静止时悬线的方向
现象分析 重力的方向是竖直向下的
知2－讲
2. 理解竖直向下
实验操作 铁架台竖直放置，铅垂线与水平方向垂直
铁架台倾斜放置，铅垂线与水平方向垂直
现象分析 重力的方向：垂直水平面向下(竖直向下)
知2－讲
3. 应用
铅垂线 检查墙壁是否竖直
检查画是否挂正
水平器 检查桌面是否水平
检查窗台是否水平
知2－讲
关联思考怎样理解处于地球各处的人所受重力方向均为竖直向下？
关联结果
地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于其所处的位置来说都是竖直向下的。因为地球是圆形，所以地球上不同位置的“下”实际都指向地球的中心，因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”，背离地心的方向就应该叫做“向上”。
知2－练
[期末·襄阳]如图1 所示，水准仪的构造：在一个长方
体木块中，嵌入一个较小的透明密封容器，内部装有大量的水，仅留下一个小气泡。有一次，工人师傅用它去检验某台面是否水平时，观察到小气泡移动到了左端，则该台面( )
A. 左边高 B. 右边高
C. 是水平的 D. 无法确定
例 2
知2－练
答案：A
解析：当水准仪位于一个倾斜面上时，液体由于受重力作用而向下运动，气泡由于密度小而向上运动，故气泡向哪端运动哪端位置高，所以观察到小气泡移动到了左端，则该台面左边高，故选A。
知2－练
2.在工人师傅砌墙时，通常利用自制的铅垂线检查墙壁砌得是否竖直，这是因为重力的方向总是_________的。如图所示， 一堵南北走向的墙上挂着铅垂线， 则这堵墙是向 ______ (填“东”或“西”)倾斜了。
竖直向下
西
知3－讲
知识点
重力的大小
3
1. 探究重力大小和质量的关系
(1)提出问题：物体所受的重力与质量有什么关系？
(2)猜想：提起质量越大的物体用力越大，由此猜想：物体的质量越大，所受的重力越大。
(3)设计实验：用弹簧测力计测出不同数目的质量均为5 0 g的钩码所受的重力，分析归纳得出结论。
日常生活中说物体有多重，指的是物体的质量；物理学中说的物重指的是重力。
知3－讲
(4)进行实验：
①将1 个钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，如图2所示。当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即钩码所受的重力。用同样的方法分别测出2 个、3 个、4 个、5 个钩码所受的重力，并记录在表格中。
弹簧测力计对钩码的拉力等于钩码受到的重力。
知3－讲
质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
重力G/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
重力与质量比值/(N/kg) 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8
知3－讲
②以质量m 为横坐标，重力G 为纵坐标，作出钩码所受的重力与质量关系的图像，如图3 所示。
知3－讲
(5)分析论证：
①由表中数据可知，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由图3 可知，G-m 图像是一条过原点的直线，说明物体所受的重力与质量成正比。
知3－讲
(6)归纳总结：
①物体所受的重力与质量成正比，用公式表示为G=mg(g表示重力与质量的比值)。
②由实验可知，重力与质量的比值g=9.8 N/kg。在粗略计算中，g 可以取10 N/kg。
知3－讲
2. 重力大小的计算
计算公式：G=mg；变形公式：m=，g=。
知3－讲
温馨提示
关于G-m 图像：
●由于m = 0时G = 0，所以图像应从原点开始连线，到最高点再延长。
●利用图像可以更清晰地反映重力的大小与质量的关系。
知3－讲
特别说明
由于测量误差和地理位置不同，所以算出的重力与质量的比值可能不等于9.8 N/kg。
知3－讲
深度理解
1.物体所受重力的大小不仅跟物体的质量有关，还跟物体的位置有关。
2.不能说物体的质量与重力成正比。
3.关于g 值:
(1)在地球上同一地点，g 是定值。
(2)地球上不同纬度的地方，g 值不同。
(3)不同星球上的g 值不同。
(4)g=9.8 N/kg的物理意义：质量为1 kg 的物体受到的重力为9.8 N。
知3－练
晶晶带着25 kg 的水果去福利院看望老人，这些水果的重力是______N，重力的施力物体是______ 。(g 取10 N/kg)
例 3
250
地球
知3－练
解题秘方：解答本题应掌握重力大小的计算公式及重力产生的原因。
解析：水果的重力G=mg=25 kg×10 N/kg ＝ 250 N；地球表面的所有物体由于地球的吸引而受到了竖直向下的重力，故重力的施力物体为地球。
知3－练
3. [教材改编题]一座平直桥的桥头立着如图所示的限重标志牌，这座桥的桥面受到的压力超过多少时，桥就可能损坏 (g 取10 N/kg)
解：F＝G＝mg＝15×103 kg×10 N/kg＝1.5×105 N。
知4－讲
知识点
物体的重心
4
1. 重心：重力的作用点。
地球吸引物体的每一部分，但物体受到的重力可以认为是集中在某一个点上，这个点叫物体的重心。
知4－讲
2. 重心的位置
(1)规则物体的重心位置
规则物体 的重心
总结 质地均匀、外形规则的物体的重心，在它的几何中心
知4－讲
(2)空心物体的重心位置
总结：重心不一定在物体上 总结归纳：物体的重心可能在物体上，也可能在物体之外。
知4－讲
3. 稳度
(1)增大支承面积。
起重汽车放下支腿增大支承面积 台灯有个大底座
下大上小的茶壶
增大支承面积可以提高稳度
知4－讲
(2) 降低重心。
降低重心可以提高稳度 不倒翁的重心很低。将不倒翁扳倒后,在重力的作用会使它回到原来的位置,所以扳不倒。
知4－讲
总结归纳：
(1)稳度：物体的稳定程度。
(2)提高稳度的方法：重心越低，支承面积越大，稳度越高。
知4－讲
延伸拓展
悬挂法找重心:将一细绳固定在物体上某一点将绳悬挂, 画出物体静止时的重力作用线,同理再找另一点悬挂,两条重力作用线的交点就是物体的重心(如图4 甲)。
支撑法找重心:用一个支点支
撑物体，不断变化位置, 越稳定
的位置越接近重心(如图乙)。
知4－讲
拓展延伸
比萨斜塔不倒之谜
从重心引出的铅垂线，如果通过支点或在
物体底部的支承面内，物体就不会倒下。如图
5左边两个物体不会倾倒。
比萨斜塔不倒的原因是从重心引出的铅垂线
在塔基的支承面内。
知4－练
[科学思维 科学探究]支承面上物体的稳定程度叫做稳度。电风扇、落地灯等都有大而重的底座，使它们不易翻倒。小诺据此提出两个猜想：①物体的稳度可能与物体重心的高低有关；②物体的稳度可能与支承面的大小有关。
例 4
知4－练
接着，她将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的长方体的底部、中部和顶部(其重心位置如图6 甲所示)，分别将它们放在表面粗糙的水平木板上，让木板在力F 的作用下绕A 点转动，通过观察长方体刚好翻倒时木板转过的角度θ 的大小(长方体不滑动)来比
较物体稳度的大小(如图乙所示)。
知4－练
解题秘方：根据稳度的大小由物体重心的高度和支承面的大小决定解答。探究过程中应用了转换法和控制变量法。
知4－练
(1)小诺通过观察角度θ 的大小来比较物体的稳度，所用的实验方法是______。
解析：小诺通过观察角度θ 的大小来比较物体的稳度，
所用的实验方法是转换法。
转换法
知4－练
(2)分析表中信息可知，物体的支承面一定时，重心越低，稳度越______(填“大”或“小”)。
实验次数 1 2 3
重心高低 低 中 高
角度θ 大 较大 小
稳度 大 较大 小
解析：分析表中信息可知，物体的支承面一定时，重心越低，角度θ 越大，物体的稳度越大。
大
知4－练
(3)根据(2)问得出的结论，在向卡车上装载货物时，应把较重的货物放在卡车的______(填“上层”或“下层”) 。
解析：卡车装货物时，应把较重的货物装在下层，降低重心，从而提升稳度。
下层
知4－练
(4)为了验证猜想②：物体的稳度可能与支承面的大小有关，小诺将三个相同长方体上粘黏的橡皮泥去除干净，再分别将三个长方体平放、侧放和竖放(如图丙)到木板上进行实验，你认为这一实验方案可行吗？ ______(填“可行”或“不可行”)，理由是__________
__________________________________。
不可行
未控制三个
长方体的重心高度相等(答案合理即可)
知4－练
解析：为了验证猜想②：物体的稳度可能与支承面的大小有关，根据控制变量法可知要控制物体的重心高度相同，而小诺将三个相同长方体上粘黏的橡皮泥去除干净，再分别将三个长方体平放、侧放和竖放到木板上进行实验，这样将导致三个长方体的重心高度不同，因此实验方案不可行。
知4－练
4. 璀璨的历史文化是文旅行业发展的宝贵财富，如图甲为“大唐不夜城”的不倒翁表演。表演者需要将下半身完全固定在如图乙所示的上轻下重的铁架子上，仅靠腰部发力运作不倒翁的底座。
知4－练
下列说法中正确的是( )
A. 不倒翁因为重力小，所以不倒
B. 不倒翁的重心低，所以更稳定
C. 不倒翁所受的重力方向是竖直向上的
D. 不倒翁偏离如图丙所示的竖直平衡位置后， 重心不在物体上
B
重力
万有引力
重力
施力物体
受力物体
方向：竖直向下
大小：G=mg
重心及稳度

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