6.3 重力(导学案)【教师版 学生版】沪粤版 八年级下册

资源下载
  1. 二一教育资源

6.3 重力(导学案)【教师版 学生版】沪粤版 八年级下册

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
6.3 重力 (导学案)
【学习目标】
1. 认识重力是由于地面附近物体因地球的吸引而受到的力,重力的方向总是竖直向下的,重心是重力的作用点。(物理观念)
2. 通过实验探究得出重力的大小与质量成正比的关系。(科学探究)
3. 通过实验中的图像研究重力与质量的关系;理解重心等效于物体所受的重力集中的某个点,进而知道重心对物体稳度的影响。(科学思维)
4. 通过学习重力知识,了解重力在生活、生产和科学研究中的广泛应用,让学生了解科学家对重力等自然现象的深入研究如何推动了科学的巨大进步,激励学生在学习过程中保持好奇心和求知欲,勇于探索未知的物理世界。(科学态度与责任)
【学习重点】重力的概念、重力的大小与质量的关系以及重力的方向;重力计算公式G=mg的应用
【学习难点】重力方向的理解及应用;重心概念的理解和不规则物体重心位置的确定
【自主预习】阅读教材第13页第3节《重力》,并完成以下内容:
1. 重力
地球对地面附近的一切物体都有吸引作用。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. 重力的方向
物体从静止开始自由下落的方向,或者将物体悬挂起来静止时悬线的方向,就是重力的方向。重力的方向总是竖直向下的,即垂直于水平面。
由于悬挂重物的线总是竖直下垂的,我们把它叫做铅垂线。在生产和生活中,常用铅垂线来检查物体的放置是否垂直于水平面或台面是否水平等。
3. 重力的大小
研究表明,物体的质量越大,它受到的重力也越大。物体所受重力的大小与它的质量成正比。若用字母 G 表示重力,m 表示质量,g 表示重力与质量之比,它们的关系可表示为
G = mg
在地球表面通过实验测得g ≈9.8 N/kg,它表示质量为1 kg 的物体,在地球表面受到的重力大小约为 9.8 N。在粗略计算的情况下,g 可取 10 N/kg。
4. 物体的重心
物体的各部分都会受到重力的作用,但在处理重力问题时,通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。
在实际生活和生产中,知道物体的重心位置有很重要的意义。如果从重心引出的铅垂线通过支点或落在物体底部的支承面内,物体就不会倒下。
在工程技术上,增大物体底部的支承面积,降低重心位置,都可以提升物体的稳定性。
我的疑问:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【合作探究】
探究一、重力及其方向
1.重力
苹果下落 水往低处流 包围地球的大气不会逃逸
地球对地面附近的一切物体都有吸引作用。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。 重力的施力物体是地球。重力是非接触力。
2.重力的方向
苹果自由下落的频闪照片 物体从静止开始自由下落的方向,或者将物体悬挂起来静止时悬线的方向,就是重力的方向。重力的方向总是竖直向下的,即垂直于水平面。
悬挂着的吊灯
★特别提醒 重力的方向一直是竖直向下的,不因物体位置的改变而改变。
3.重力方向的应用
用铅垂线检查墙是否砌得竖直 用铅垂线检查桌面是否水平 用铅垂线校正悬挂的画框
由于悬挂重物的线总是竖直下垂的,我们把它叫做铅垂线。在生产和生活中,常用铅垂线来检查物体的放置是否垂直于水平面或台面是否水平等。
【例题1】(1)航天员在太空舱内锻炼身体,下列锻炼方法在太空舱内最可行的是( )
A.引体向上 B.跳绳
C.举重 D.拉弹簧拉力器
【答案】D。
【解析】A.引体向上依赖自身重力,通过克服重力使身体上升。但太空舱内人处于失重状态,几乎不用力就可以将自己拉起,无法借助重力完成引体向上动作,故A不符合题意;
B.跳绳时,人需要依靠重力下落,绳子也需借助重力与地面(或接触面)产生作用。太空舱内失重,人跳起来后几乎不会下落,绳子也难以正常摆动,故B不符合题意;
C.举重是通过克服物体的重力来锻炼。太空舱内物体处于失重状态,举起它们不需要花费多少力气,无法达到锻炼效果,故C不符合题意;
D.拉弹簧拉力器是依靠弹簧的弹力,弹力的产生与重力无关。在太空舱内,弹簧的弹力依然存在,拉弹簧拉力器时,需要克服弹簧的弹力,能达到锻炼肌肉的目的,故D符合题意。
故选D。
(2)如图所示的是同学们在老师的指导下探究重力方向的实验装置。将该装置放在水平桌面上,然后逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向 (选填“发生变化”或“不发生变化”)。
【答案】不发生变化
【解析】因为重力的方向总是竖直向下的,所以悬线OA由于受重力的作用会保持竖直方向不变,无论怎样改变木板与桌面的夹角,悬线OA的方向不变。
探究二、重力的大小及物体的重心
1. 重力的大小
重力的大小,简称物重,可以直接用弹簧测力计测量。
图例 作用效果
用弹簧测力计测量重力 用弹簧测力计测量不同物体的重力,把测量数据填入表中。 用弹簧测力计测量不同质量钩码的重力,把测量数据填入表中。 分析上述测量数据,找出物体的重力与它的质量之间的关系。 研究表明,物体的质量越大,它受到的重力也越大。物体所受重力的大小与它的质量成正比。若用字母G表示重力,m表示质量,g表示重力与质量之比,它们的关系可表示为 G=mg 在地球表面通过实验测得g≈9.8N/kg,它表示质量为1kg的物体,在地球表面受到的重力大小约为9.8N。在粗略计算的情况下,g可取10N/kg。 在地球上,不同纬度的地方测得的g略有差异。因此,同一个物体在地球上不同地方受到的重力大小也略有差异。例如:广州测得的g为9.788 N/kg,北京测得的g为9.801 N/kg。
月球上的物体由于被月球吸引也会受到“重力”的作用。月球吸引物体的本领比地球弱,月球上的g月大约是地球上g地的。
【探究归纳】物体所受重力的大小与它的质量成正比。它们的关系可表示为G=mg
2.物体的重心
直尺平稳地静止在 手指上 一把质量分布均匀的直尺,其重心就在尺中央位置的O处,当手指支在点O的正下方时,尺就能平稳地静止在手指上。 形状规则、质量分布均匀的物体,其重心就是它的几何中心。通常在表示物体的重力时,都把其作用点放在重心上。 对于形状不规则的物体,可以用“悬挂法”找重心。 根据二力平衡的条件,用悬挂法可以确定质量分布不均匀、形状不规则的薄板物体的重心。
比萨斜塔 在实际生活和生产中,知道物体的重心位置有很重要的意义。如果从重心引出的铅垂线通过支点或落在物体底部的支承面内,物体就不会倒下。意大利的比萨斜塔之所以不倾倒,就是因为其过重心的铅垂线在塔基的支承面内。 在工程技术上,增大物体底部的支承面积,降低重心位置,都可以提升物体的稳定性。
我们知道,物体的各部分都会受到重力的作用,但在处理重力问题时,通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。
★特别提醒 物体的重心可能在物体上,也可能在物体外。
【例题2】(1)下列说法中正确的是( )
A.重力的方向总是垂直向下的
B.表明物体受到的重力跟它的质量成正比
C.飘起来的气球没有受到重力的作用
D.重心是重力的作用点,物体的重心一定在物体上
【答案】B
【解析】A.重力的方向总是竖直向下的,故A错误;
B.公式G=mg中g为一个定值,表示物体受到的重力跟它的质量成正比,故B正确;
C.地球附近的物体都受到重力作用,故飘起来的气球受到重力的作用,故C错误;
D.重心是重力的作用点,对于质地均匀、形状规则的物体,其重心通常在物体的几何中心上(比如正方体的重心在体对角线交点,球体的重心在球心)。若物体是 “空心” 的规则形状(如空心正方体框架),重心仍可能在物体外部。故D错误。
故选B。
(2)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。我国的嫦娥五号成功将1731g月球样品带回地球,这些月球样品在月球上的质量是 kg,在地球上受到的重力是 N,在月球表面受到月球对它的引力大约是 N。(取10N/kg)
【答案】1.731 17.31 2.885
【解析】[1][2][3]质量是物体本身的一种属性,与物体的位置无关,所以月球样品在月球上的质量与在地球上相同,即m=1731g=1.731kg;月球样品在地球上受到的重力G地=mg地=1.731kg×10N/kg=17.31N;月球样品在月球表面受到的月球引力。
(3)在“探究重力的大小跟什么因素有关”的实验中,按照图甲,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中。
质量m/g 100 200 300 ________ 500
重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
(1)把表格中的数据补充完整 。
(2)图甲中弹簧测力计的示数为 N。
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像 。
(4)由图像可知,物体所受的重力跟质量成 (选填“正”或“反”)比。
(5)实验结束后,小明提出:还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与上述实验数据放到一起来寻找规律。而同组的小红不赞同,认为必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律。你认为 的观点是正确的。
【答案】(1)400
(2)2
(3)
(4)正
(5)小明
【解析】(1)由表格可知,重力G与质量m的关系为G=0.01mg。当G=4.0N时,,因此表格空缺处填400。
(2)图甲中弹簧测力计分度值为 0.2N,指针指向2.0N位置,示数为2.0N。
(3)在图乙的坐标系中,依次描出5个点,用直线连接这些点(图像为过原点的倾斜直线),如图所示:
(4)图像是过原点的直线,说明物体所受重力与质量成正比(G=mg,g为定值)。
(5)小明的观点正确。实验需避免“偶然性”,测量钩码以外的物体(如不同材质的物体),能使实验结论更具普遍性。
【归纳整理】
【课堂练习】
1、观看天宫课堂后,卓玛设想如果地球上物体的重力突然消失,身边的物理现象将发生变化,其中合理的是( D )
A.物理课本将没有质量 B.擦黑板时将不存在摩擦力
C.卡定沟瀑布依然飞流直下 D.在地面上正常行走将异常困难
2、第19届杭州亚运会女子铅球决赛中,中国队选手以19.58m的成绩成功卫冕。铅球在空中飞行的过程中,若忽略空气阻力的作用,使它的运动状态发生变化的力的施力物体是( A )
A.地球 B.运动员 C.裁判员 D.铅球
3、图中关于重力的示意图正确的是( B )
4、为了求出质量为3kg的物体重力,有四位同学进行了如下演算,其中正确的是( C )
A.3kg=29.4N
B.3kg=3kg×9.8N=29.N
C.G=3kg×9.8N/kg=29.4N
D.物体的重力等于质量的9.8倍,所以重力是29.4N
5、如图为故宫博物馆收藏品《康熙帝御用弓》,根据记载该弓为“七力弓”。“力”是当时描述弓的拉力的一种单位,1力大约可以提起6千克的重物。请估算拉开这把“七力弓”需要的拉力大约为( C )
A.42N B.60N C.420N D.4200N
6、如图所示,是西安大唐不夜城的“真人不倒翁”表演。不倒翁不容易倾倒,主要原因是( B )
A.不倒翁受到的重力较小
B.不倒翁的重心较低
C.不倒翁的制作材料特殊
D.不倒翁左右摇晃时,支撑面积变大
7、嫦娥六号实现了全球首次月球肯面取样返回任务,标志着中国在外太空探索领域迈出了历史性的一步。若嫦娥六号携带2000克月壤返回地球后,这些月壤的( B )(已知物体在月球的“重力”约为地球重力的六分之一)
A.质量变大 B.质量不变 C.重力不变 D.重力变小
8、放在地面上的物体受到重力的作用,则重力的施力物体是 地球,重力的方向是 竖直向下;在墙上挂画框时,可自制一个铅垂线来检查是否挂正,如图,若要将画挂正,应将画框的下部向 右(填“左”或“右”)移动,直至画框竖边与铅垂线重合。
9、小明发现打羽毛球时(题图所示),球能飞很高但总会落向地面,是由于受到 重力的作用,若球的质量为0.02kg,则其受到的这个力的大小为 0.2N。并且每次击球时,都是球头与球拍接触,这是因为羽毛球的 重心在球头位置。(g=10N/kg)
10、小敏对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力与其质量的关系如图所示,从图中信息可知,乙星球表面物体所受重力与质量成正比,比值为 5N/kg。质量为20kg的物体,在乙星球表面所受重力为 100N。
11、在生活中,人们会采取各种方式增加物体的稳定性:小强乘公交车上学时,两脚分开会站得更稳,理由是增大了 支承面积;相同速度下,赛车比集装箱车有更好的稳定性,赛车主要通过 降低重心来增加稳定性;不倒翁之所以不易倾倒,是因为它的重心位置较 低(选填“高”或“低”)。
12、在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到下表数据:
(1)本实验中用到的测量器材有:天平和 弹簧测力计。
(2)分析上表数据可知:物体的质量为0.7kg时,它受到的重力是 6.86N。
(3)以下四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 A。
由此得出实验结论:物体所受的重力跟它的质量成 正比。
【课后巩固】
1.以下有关重力的描述,正确的是( )
A.重力的方向总是竖直向下
B.挂在树上的苹果没有掉下来时不受重力
C.物体所受重力的作用点一定在物体上
D.同一个物体受到的重力不可能改变
【答案】A
【解析】A.重力的方向始终竖直向下,只有在赤道或两极才指向地心,故A正确;
B.挂在树上的苹果也受重力,故B错误;
C.重力的作用点(重心)不一定在物体上,如圆环的重心就不在环上,故C错误;
D.位置不同,同一物体所受重力可能不同,故D错误。
故选A。
2.下列物体中,所受的重力最接近2N 的是( )
A.一本八年级物理书 B.一辆家用自行车
C.一个普通鸡蛋 D.一支学生用铅笔
【答案】A
【解析】A.一本八年级物理书质量约为200g,即0.2kg,重力约为G1=m1g=0.2kg×10N/kg=2N
故A符合题意。
B.一辆家用自行车质量约为15kg,重力约为G2=m2g=15kg×10N/kg=150N
与2N的差值较大,故B不符合题意。
C.一个普通鸡蛋质量约为50g,即0.05kg,重力约为G3=m3g=0.05kg×10N/kg=0.5N
与2N的差值较大,故C不符合题意。
D.一支学生用铅笔质量约为10g,即0.01kg,重力约为0.01kg×10N/kg=0.1N
与2N的差值较大,故D不符合题意。
故选A。
3.下列关于公式G=mg中常数g的物理含义的表述中,正确的是( )
A.g表示物体所受重力与物体质量的比值,即1kg=10N
B.g=10N/kg表示10N=1kg
C.g=10N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是10N
D.g是常数,表示在任何地方,g都为同一个定值
【答案】C
【解析】A.1kg是指质量,10N是指力,质量和重力是两个不同的物理量,不能画等号,故A错误;
B.10N是力,1kg是质量,二者是不同的物理量,不能画等号,故B错误;
C.g=10N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是10N,故C正确;
D.g值与地球及位置有关,同一位置g值大小相等,g值随纬度的升高而增大,故D错误。
故选C。
4.如图所示,一根羽毛放置在长木片上,并保持静止状态。下列对羽毛受到重力的分析中错误的是( )
A.重力大小等于质量与比值g的乘积
B.重力的方向是竖直向下
C.重心位置在羽毛上的b点
D.重力的施力物体是地球
【答案】C
【解析】A.重力公式G=mg,即重力大小等于质量与比值g的乘积,故A正确,不符合题意;
B.无论羽毛是什么形状、什么状态,受到的重力的方向始终是竖直向下的,故B正确,不符合题意;
C.因为羽毛静止在木片上,所以通过重心的竖直线(重力作用线)一定通过支撑区域,因此由图可知,重力的作用点即羽毛的重心在a点,故C错误,符合题意;
D.重力都是受地球的吸引而获得的,重力的施力物体是地球,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.小濮同学的质量为50kg,他受到的重力为 N,其施力物体是 。在月球上,一个在月球上重力为98N的物体,其质量为 kg。(g取9.8N/kg)
【答案】490 地球 60
【解析】[1]小濮同学受到的重力为G=mg=50kg×9.8N/kg=490N
[2]重力是由于地球吸引而产生的力,重力的施力物体是地球。
[3]物体在月球上的重力为98N,则物体的质量为
6.2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟二十号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。中国航天事业的发展体现了我国综合科技实力的提升。在空间站里用弹簧测力计测量物体的重力时,弹簧测力计 (选填“有”或“没有”)示数。
【答案】没有
【解析】在空间站里,物体处于失重状态。弹簧测力计测量重力的原理是利用物体的重力使弹簧发生形变,而失重状态下物体的重力效应消失,弹簧不会因重力而形变,因此弹簧测力计没有示数。
7.甲、乙两物体重力之比是5:4,甲的质量是60kg,则乙的质量为 kg,重力为 N(g取10N/kg)。
【答案】48 480
【解析】[1][2]甲的重力G甲=m甲g=60kg×10N/kg=600N
甲、乙两物体重力之比是5:4,乙的重力
乙的质量
8.如图是短道速滑运动员快速过弯时情景,运动员身体压得很低几乎贴近冰面,这是通过降低 的方法来增加稳定性。而在百米赛跑比赛中,终点的裁判员通过 方法来比较选手们跑步的快慢。
【答案】重心 相同路程比时间
【解析】[1]降低重心可以增大物体的稳定性,所以通过弯道时,运动员的身体压得很低几乎贴近冰面,是通过降低重心来增加稳定性。
[2]在百米赛跑中,所有比赛中的选手的起点和终点都是相同的,即他们的路程是相同的。因此,裁判员可以通过相同路程比时间来判断他们的快慢,即用时越少的运动员跑得越快。
9.战国时期,民间就已经流行蹴鞠(cù jū)运动(中国古代一种以足踢球的体育活动)。请在图中画出鞠球受到的重力示意图(O为重心)。
【答案】
【解析】重力的方向为竖直向下,作用点在重心上,过O点沿竖直向下方向画一条有向线段,用符号G表示,如图所示 :
10.试用力的图示法,画出重力为20牛的小球B受到的重力。
【答案】
【解析】小球B受到的重力方向竖直向下,作用点在重心上,大小为20N,选取标度为10N,从重心开始,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,使线段的长度为标度的2倍,如图所示:
11.某物理小组在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”和“探究重力方向”实验中,进行了如下的实验测量和操作:
(1)其中在探究“物体所受重力大小与物体的质量关系”时,记录的实验数据如下表所示:
实验次序 0 1 2 3 4 5
被测物体 无 物体1 物体2 物体3 物体4 物体5
物体质量m(kg) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
所受重力G(N) 0 1 2 3 4 5
比值(N/kg) 0 10 10 10 10 10
①在该实验探究过程中,需要的测量工具有弹簧测力计和 ;
②分析上表中的实验数据可初步得出的实验结论是 ;
③本实验需要多次测量,其目的与下列实验中多次测量的实验目的相同的是 (选填字母);A.探究物体质量和体积的关系; B.用刻度尺测量物理课本的长度;
(2)在探究重力方向时,采用的实验装置如下图所示,将该装置放在水平桌面上后,缓慢改变木板M与桌面的夹角,会观察到悬线OA的方向不变;如果剪断悬线OA,则原来静止的小球将会 (选填“竖直”或“垂直于木板M”)下落。该装置还可以和T字形木架组合,用于检测桌面是否水平,如图,可知桌面左端相比右端 (选填“较高”、“较低”或“一样高”)
【答案】(1) 天平 物体所受的重力跟它的质量成正比 A
(2) 竖直 较低
【解析(1)[1]探究“物体所受重力大小与物体质量关系”时,需要测量质量和重力,重力用弹簧测力计测量,质量需要用天平测量。
[2]分析表格数据,物体质量增大时,所受重力也随之增大,且,比值恒定,故可得出结论:物体所受重力与物体的质量成正比。
[3]本实验多次测量的目的是寻找普遍规律。
A. 探究物体质量和体积的关系,多次测量是为了寻找普遍规律;
B. 用刻度尺测量物理课本的长度,多次测量是为了减小误差。
故选A。
(2)[1]因为重力的方向是竖直向下的,剪断悬线后小球受重力会竖直下落。
[2] 悬线竖直向下却偏向左侧,说明桌面左端比右端低。
【课后自评】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
我的收获:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
我的错题:
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
6.3 重力 (导学案)
【学习目标】
1. 认识重力是由于地面附近物体因地球的吸引而受到的力,重力的方向总是竖直向下的,重心是重力的作用点。(物理观念)
2. 通过实验探究得出重力的大小与质量成正比的关系。(科学探究)
3. 通过实验中的图像研究重力与质量的关系;理解重心等效于物体所受的重力集中的某个点,进而知道重心对物体稳度的影响。(科学思维)
4. 通过学习重力知识,了解重力在生活、生产和科学研究中的广泛应用,让学生了解科学家对重力等自然现象的深入研究如何推动了科学的巨大进步,激励学生在学习过程中保持好奇心和求知欲,勇于探索未知的物理世界。(科学态度与责任)
【学习重点】重力的概念、重力的大小与质量的关系以及重力的方向;重力计算公式G=mg的应用
【学习难点】重力方向的理解及应用;重心概念的理解和不规则物体重心位置的确定
【自主预习】阅读教材第13页第3节《重力》,并完成以下内容:
1. 重力
地球对地面附近的一切物体都有 作用。物理学中,把地面附近物体因地球的吸引而受到的力叫做 。
2. 重力的方向
物体从静止开始自由下落的方向,或者将物体悬挂起来静止时悬线的方向,就是重力的方向。重力的方向总是 的,即垂直于水平面。
由于悬挂重物的线总是竖直下垂的,我们把它叫做 。在生产和生活中,常用铅垂线来检查物体的放置是否 水平面或台面是否水平等。
3. 重力的大小
研究表明,物体的质量越大,它受到的重力也越大。物体所受重力的大小与它的质量成 。若用字母 G 表示重力,m 表示质量,g 表示重力与质量之比,它们的关系可表示为
G = mg
在地球表面通过实验测得g ≈ N/kg,它表示质量为1 kg 的物体,在地球表面受到的重力大小约为 9.8 N。在粗略计算的情况下,g 可取 。
4. 物体的重心
物体的各部分都会受到重力的作用,但在处理重力问题时,通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 。
在实际生活和生产中,知道物体的重心位置有很重要的意义。如果从重心引出的铅垂线通过支点或落在物体底部的支承面内,物体就不会倒下。
在工程技术上,增大物体底部的支承面积,降低重心位置,都可以提升物体的稳定性。
我的疑问:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【合作探究】
探究一、重力及其方向
1.重力
苹果下落 水往低处流 包围地球的大气不会逃逸
地球对地面附近的一切物体都有吸引作用。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。 重力的施力物体是地球。重力是非接触力。
2.重力的方向
苹果自由下落的频闪照片 物体从静止开始自由下落的方向,或者将物体悬挂起来静止时悬线的方向,就是重力的方向。重力的方向总是竖直向下的,即垂直于水平面。
悬挂着的吊灯
★特别提醒 重力的方向一直是竖直向下的,不因物体位置的改变而改变。
3.重力方向的应用
用铅垂线检查墙是否砌得竖直 用铅垂线检查桌面是否水平 用铅垂线校正悬挂的画框
由于悬挂重物的线总是竖直下垂的,我们把它叫做铅垂线。在生产和生活中,常用铅垂线来检查物体的放置是否垂直于水平面或台面是否水平等。
【例题1】(1)航天员在太空舱内锻炼身体,下列锻炼方法在太空舱内最可行的是( )
A.引体向上 B.跳绳
C.举重 D.拉弹簧拉力器
(2)如图所示的是同学们在老师的指导下探究重力方向的实验装置。将该装置放在水平桌面上,然后逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向 (选填“发生变化”或“不发生变化”)。
探究二、重力的大小及物体的重心
1. 重力的大小
重力的大小,简称物重,可以直接用弹簧测力计测量。
图例 作用效果
用弹簧测力计测量重力 用弹簧测力计测量不同物体的重力,把测量数据填入表中。 用弹簧测力计测量不同质量钩码的重力,把测量数据填入表中。 分析上述测量数据,找出物体的重力与它的质量之间的关系。 研究表明,物体的质量越大,它受到的重力也越大。物体所受重力的大小与它的质量成正比。若用字母G表示重力,m表示质量,g表示重力与质量之比,它们的关系可表示为 G=mg 在地球表面通过实验测得g≈9.8N/kg,它表示质量为1kg的物体,在地球表面受到的重力大小约为9.8N。在粗略计算的情况下,g可取10N/kg。 在地球上,不同纬度的地方测得的g略有差异。因此,同一个物体在地球上不同地方受到的重力大小也略有差异。例如:广州测得的g为9.788 N/kg,北京测得的g为9.801 N/kg。
月球上的物体由于被月球吸引也会受到“重力”的作用。月球吸引物体的本领比地球弱,月球上的g月大约是地球上g地的。
【探究归纳】物体所受重力的大小与它的质量成正比。它们的关系可表示为G=mg
2.物体的重心
直尺平稳地静止在 手指上 一把质量分布均匀的直尺,其重心就在尺中央位置的O处,当手指支在点O的正下方时,尺就能平稳地静止在手指上。 形状规则、质量分布均匀的物体,其重心就是它的几何中心。通常在表示物体的重力时,都把其作用点放在重心上。 对于形状不规则的物体,可以用“悬挂法”找重心。 根据二力平衡的条件,用悬挂法可以确定质量分布不均匀、形状不规则的薄板物体的重心。
比萨斜塔 在实际生活和生产中,知道物体的重心位置有很重要的意义。如果从重心引出的铅垂线通过支点或落在物体底部的支承面内,物体就不会倒下。意大利的比萨斜塔之所以不倾倒,就是因为其过重心的铅垂线在塔基的支承面内。 在工程技术上,增大物体底部的支承面积,降低重心位置,都可以提升物体的稳定性。
我们知道,物体的各部分都会受到重力的作用,但在处理重力问题时,通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。
★特别提醒 物体的重心可能在物体上,也可能在物体外。
【例题2】(1)下列说法中正确的是( )
A.重力的方向总是垂直向下的
B.表明物体受到的重力跟它的质量成正比
C.飘起来的气球没有受到重力的作用
D.重心是重力的作用点,物体的重心一定在物体上
(2)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。我国的嫦娥五号成功将1731g月球样品带回地球,这些月球样品在月球上的质量是 kg,在地球上受到的重力是 N,在月球表面受到月球对它的引力大约是 N。(取10N/kg)
(3)在“探究重力的大小跟什么因素有关”的实验中,按照图甲,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中。
质量m/g 100 200 300 ________ 500
重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
(1)把表格中的数据补充完整 。
(2)图甲中弹簧测力计的示数为 N。
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像 。
(4)由图像可知,物体所受的重力跟质量成 (选填“正”或“反”)比。
(5)实验结束后,小明提出:还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与上述实验数据放到一起来寻找规律。而同组的小红不赞同,认为必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律。你认为 的观点是正确的。
【归纳整理】
【课堂练习】
1、观看天宫课堂后,卓玛设想如果地球上物体的重力突然消失,身边的物理现象将发生变化,其中合理的是(  )
A.物理课本将没有质量 B.擦黑板时将不存在摩擦力
C.卡定沟瀑布依然飞流直下 D.在地面上正常行走将异常困难
2、第19届杭州亚运会女子铅球决赛中,中国队选手以19.58m的成绩成功卫冕。铅球在空中飞行的过程中,若忽略空气阻力的作用,使它的运动状态发生变化的力的施力物体是(  )
A.地球 B.运动员 C.裁判员 D.铅球
3、图中关于重力的示意图正确的是(  )
4、为了求出质量为3kg的物体重力,有四位同学进行了如下演算,其中正确的是(  )
A.3kg=29.4N
B.3kg=3kg×9.8N=29.N
C.G=3kg×9.8N/kg=29.4N
D.物体的重力等于质量的9.8倍,所以重力是29.4N
5、如图为故宫博物馆收藏品《康熙帝御用弓》,根据记载该弓为“七力弓”。“力”是当时描述弓的拉力的一种单位,1力大约可以提起6千克的重物。请估算拉开这把“七力弓”需要的拉力大约为(  )
A.42N B.60N C.420N D.4200N
6、如图所示,是西安大唐不夜城的“真人不倒翁”表演。不倒翁不容易倾倒,主要原因是(  )
A.不倒翁受到的重力较小
B.不倒翁的重心较低
C.不倒翁的制作材料特殊
D.不倒翁左右摇晃时,支撑面积变大
7、嫦娥六号实现了全球首次月球肯面取样返回任务,标志着中国在外太空探索领域迈出了历史性的一步。若嫦娥六号携带2000克月壤返回地球后,这些月壤的(  )(已知物体在月球的“重力”约为地球重力的六分之一)
A.质量变大 B.质量不变 C.重力不变 D.重力变小
8、放在地面上的物体受到重力的作用,则重力的施力物体是 ,重力的方向是 ;在墙上挂画框时,可自制一个铅垂线来检查是否挂正,如图,若要将画挂正,应将画框的下部向 (填“左”或“右”)移动,直至画框竖边与铅垂线重合。
9、小明发现打羽毛球时(题图所示),球能飞很高但总会落向地面,是由于受到 重力的作用,若球的质量为0.02kg,则其受到的这个力的大小为 N。并且每次击球时,都是球头与球拍接触,这是因为羽毛球的 在球头位置。(g=10N/kg)
10、小敏对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力与其质量的关系如图所示,从图中信息可知,乙星球表面物体所受重力与质量成正比,比值为 。质量为20kg的物体,在乙星球表面所受重力为 N。
11、在生活中,人们会采取各种方式增加物体的稳定性:小强乘公交车上学时,两脚分开会站得更稳,理由是增大了 ;相同速度下,赛车比集装箱车有更好的稳定性,赛车主要通过 来增加稳定性;不倒翁之所以不易倾倒,是因为它的重心位置较 (选填“高”或“低”)。
12、在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到下表数据:
(1)本实验中用到的测量器材有: 和 。
(2)分析上表数据可知:物体的质量为0.7kg时,它受到的重力是 N。
(3)以下四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 。
由此得出实验结论:物体所受的重力跟它的质量成 。
【课后巩固】
1.以下有关重力的描述,正确的是( )
A.重力的方向总是竖直向下
B.挂在树上的苹果没有掉下来时不受重力
C.物体所受重力的作用点一定在物体上
D.同一个物体受到的重力不可能改变
2.下列物体中,所受的重力最接近2N 的是( )
A.一本八年级物理书 B.一辆家用自行车
C.一个普通鸡蛋 D.一支学生用铅笔
3.下列关于公式G=mg中常数g的物理含义的表述中,正确的是( )
A.g表示物体所受重力与物体质量的比值,即1kg=10N
B.g=10N/kg表示10N=1kg
C.g=10N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是10N
D.g是常数,表示在任何地方,g都为同一个定值
4.如图所示,一根羽毛放置在长木片上,并保持静止状态。下列对羽毛受到重力的分析中错误的是( )
A.重力大小等于质量与比值g的乘积
B.重力的方向是竖直向下
C.重心位置在羽毛上的b点
D.重力的施力物体是地球
5.小濮同学的质量为50kg,他受到的重力为 N,其施力物体是 。在月球上,一个在月球上重力为98N的物体,其质量为 kg。(g取9.8N/kg)
6.2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟二十号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。中国航天事业的发展体现了我国综合科技实力的提升。在空间站里用弹簧测力计测量物体的重力时,弹簧测力计 (选填“有”或“没有”)示数。
7.甲、乙两物体重力之比是5:4,甲的质量是60kg,则乙的质量为 kg,重力为 N(g取10N/kg)。
8.如图是短道速滑运动员快速过弯时情景,运动员身体压得很低几乎贴近冰面,这是通过降低 的方法来增加稳定性。而在百米赛跑比赛中,终点的裁判员通过 方法来比较选手们跑步的快慢。
9.战国时期,民间就已经流行蹴鞠(cù jū)运动(中国古代一种以足踢球的体育活动)。请在图中画出鞠球受到的重力示意图(O为重心)。
10.试用力的图示法,画出重力为20牛的小球B受到的重力。
11.某物理小组在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”和“探究重力方向”实验中,进行了如下的实验测量和操作:
(1)其中在探究“物体所受重力大小与物体的质量关系”时,记录的实验数据如下表所示:
实验次序 0 1 2 3 4 5
被测物体 无 物体1 物体2 物体3 物体4 物体5
物体质量m(kg) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
所受重力G(N) 0 1 2 3 4 5
比值(N/kg) 0 10 10 10 10 10
①在该实验探究过程中,需要的测量工具有弹簧测力计和 ;
②分析上表中的实验数据可初步得出的实验结论是 ;
③本实验需要多次测量,其目的与下列实验中多次测量的实验目的相同的是 (选填字母);A.探究物体质量和体积的关系; B.用刻度尺测量物理课本的长度;
(2)在探究重力方向时,采用的实验装置如下图所示,将该装置放在水平桌面上后,缓慢改变木板M与桌面的夹角,会观察到悬线OA的方向不变;如果剪断悬线OA,则原来静止的小球将会 (选填“竖直”或“垂直于木板M”)下落。该装置还可以和T字形木架组合,用于检测桌面是否水平,如图,可知桌面左端相比右端 (选填“较高”、“较低”或“一样高”)
【课后自评】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
我的收获:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
我的错题:
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑

资源列表