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第1节 力
(3)
重力 · G = mg
浙教版 八年级上 第2章 力与空间探索
乐清市柳市镇黄华实验学校
内容要求
《科学课程标准（2022年版）》
③ 列举生活中常见的力（如重力、摩擦力、弹力），并能说明其意义。
④ 会测量力的大小，并用力的图示来表示力的三要素。
（5~6年级 3.1）③ 知道地球上一切物体都受到地球的吸引力，地球不需要接触物体就可以对其施加引力。
【学业要求】
· 会用弹簧测力计测量物体所受重力的大小，会用力的图示表示重力。
· 初步认识常见的几种力，能用力与运动的关系解释生活中的简单力学问题。
探究实践活动
探究重力的方向 / 探究重力大小与质量的关系（教材探索活动）
课时（3）聚焦：重力的方向为什么总是竖直向下？它的大小跟什么有关？
探索活动①：重力的方向是怎样的？
观察细线与水面的夹角
1. 将装有染色水的水槽放在铁架台底座上，用细线把小球悬挂在横杆上，让小球浸入水中。
同伴互动 和同伴一人扶铁架台一人画夹角；比一比谁画的夹角更接近 90°、结论说得更准确。
图2.1-17 重力的方向
图2.1-18 重垂线
2. 待小球静止时，观察细线与水面之间的夹角，并在图上画出这个夹角。
3. 再把铁架台倾斜一定的角度，待小球静止后，再次观察细线与水面之间的夹角。
5. 用一枚螺母和一段细线自制一个重垂线，把它靠近门框，检查门框是否竖直。
4. 比较两次的夹角，确认重力的方向，说说生活中哪些做法用到了这个特点。
五、重力
重力及其方向
【重力】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，用符号 G 表示，施力物体是地球。
地面附近的一切物体都受重力，与物体是静止还是运动、是否接触地面无关。
【关键】「竖直向下」指垂直于当地水平面，不是「垂直向下」，也不能简单说成「指向地心」。
【产生原因】地球对周围的一切物体都有吸引作用；
水往低处流、苹果落地都是重力的表现。
【方向】重力的方向总是竖直向下，即垂直于当地的水平面，与物体怎样放置无关。
图2.1-17 重力的方向
事例 是否受重力 施力物体
树上的苹果落地 受重力 地球
抛出的篮球落回地面 受重力 地球
水由高处流向低处 受重力 地球
空中飞行的小鸟 受重力 地球
思考与讨论：方向与重心
分析与简化
思考 1 在图2.1-19 中，画出人在地球不同位置时所受重力的方向，这些方向一样吗？
思考 2 物体的各个部分都受到重力，怎样简化处理？重心一定在物体上吗？
要点：不完全一样 → 各地的人所受重力都垂直于当地水平面、指向脚下 → 说明「竖直向下」是相对当地水平面而言的 → 但在各地都可以说成「竖直向下」。
注意：放在斜面上的物体，重力方向仍是竖直向下，并不垂直于斜面。
图2.1-19 不同位置的人
要点：把各部分受到的重力等效看作集中作用在一个点上，这个点叫重心 → 形状规则、质量分布均匀的物体，重心在它的几何中心 → 重心不一定在物体上，如圆环的重心在环心、不在环上。降低重心、增大支撑面可以提高稳度。
探索活动②：重力大小跟质量有什么关系？
从猜想到检验
1. 先猜一猜：重力的大小可能跟什么有关？是质量、体积还是形状？说说理由。
同伴互动 和同伴一人挂钩码读数、一人记录描点；比一比谁画出的图线更接近过原点的直线。
图2.1-20 测量钩码所受的重力
图2.1-21 重力与质量的关系图像
2. 每小组准备 1 个弹簧测力计、4 个质量均为 50 g 的钩码。
3. 依次测出 1~4 个钩码的重力，记录在表 2.1-1 中，算出重力与质量的比值。
4. 再取体积相同的实心铁块和木块，分别测重力并比较：体积相同，重力相同吗？
5. 以质量为横坐标、重力为纵坐标描点连线，看看是什么图线。
6. 换用其他物体重复实验，检验结论是否具有普遍性。
五、重力
重力的大小
【实验结论】物体受到的重力跟它的质量成正比；重力与质量的比值大约是 9.8。
比值恒定 → 重力与质量成正比，
在 G–m 图像上表现为一条过原点的直线。
【关键】g ＝ 9.8 N/kg 是重力与质量的比值，不是 1 kg ＝ 9.8 N——质量和重力是两个不同的量。
图2.1-21 重力与质量的关系图像
【公式】G ＝ mg，G 表示重力（N），m 表示质量（kg），g ＝ 9.8 N/kg。
【g 的含义】g ＝ 9.8 N/kg 表示质量为 1 kg 的物体受到的重力是 9.8 N。
【粗略计算】粗略计算时 g 可取 10 N/kg；同一物体在地球上不同位置，重力略有不同。
【例题】一块质量为0.2 kg的木块，受到的重力是多少牛？一个人受到 的重力是490 N，他的质量是多少千克？
解：由 G＝mg可知，木块受到的重力为
G木 ＝m木 g＝0.2 kg×9.8 N/ kg＝1.96 N
人的质量为
m人 = =
答：木块受到的重力是1.96 N，人的质量是50 kg。
五、重力
万有引力
万有引力
大到天体，小到微观粒子，宇宙间的物体都存在着相互作用的引力， 这就是牛顿提出的万有引力（universal gravitation）。
科学 · 技术 · 社会 · 环境：重力的应用
【重垂线】利用重力方向总是竖直向下，用重垂线可检查墙体、门框、旗杆是否竖直
图2.1-18 重垂线
【水平仪】泥瓦工用的水平尺、气泡水平仪，都是借助重力方向判断表面是否水平。
【重心与稳度】重心越低、支撑面越大，物体越稳；赛车底盘很低、不倒翁底部加重都是这个道理。
【失重环境】空间站中的物体处于失重状态，无法用弹簧测力计测重力，但仍可测其他力。
【重力与生产】水电站蓄水抬高水位，利用水的重力做功发电；滑坡、泥石流也与重力有关。
课堂小结
课时（3）核心知识
1. 重力
· 物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，符号 G
· 施力物体是地球，地面附近一切物体都受重力
· 重力的方向总是竖直向下
2. 重心
· 各部分受到的重力可等效看作集中于一点，即重心
· 形状规则、质量均匀的物体，重心在几何中心
· 重心不一定在物体上，如圆环的重心在环心
3. 重力的大小
· 物体受到的重力跟它的质量成正比
· 公式 G ＝ mg，g ＝ 9.8 N/kg
· g 表示质量为 1 kg 的物体受到的重力是 9.8 N
4. 实验方法
· 图像法：以 m 为横轴、G 为纵轴描点连线
· 比值法：比较 G/m 是否恒定来判断正比关系
· 多次测量：换不同物体重复，避免以偏概全
练习与应用
第 1 题 制作过程：小科发现重物悬挂时有晃动现象，此时被测物体所受的重力方向为（ ）
D
练习与应用
第 2 题 关于重力，下列说法正确的是（ ）
A、重力的方向总是垂直向下
B、只有静止的物体才受到重力
C、重力的施力物体是地球
D、物体的重心一定在物体上
答案：C
解析：A 错在应为「竖直向下」而非「垂直向下」；B 错在地面附近物体无论静止还是运动都受重力；D 错在重心可能不在物体上，如圆环、空心球的重心都不在物体本身上。
练习与应用
第 3 题 小科利用量角器、重锤和细线自制水平仪，放置于桌面上（如图），则该桌面（ ）
A．左面低，右面高 B．左面高，右面低
C．左右相平，前高后低 D．左右相平，前低后高
B
练习与应用
第 4 题 一名中学生的质量为 50 kg，他背着的书包质量为 4 kg。取 g ＝ 9.8 N/kg。
(1) 这名中学生受到的重力是多少？
(2) 书包受到的重力是多少？
(3) 他至少要用多大的力、沿什么方向才能把书包提起来？
答案：
（1）G人 ＝ m人 g ＝ 50 kg × 9.8 N/kg ＝ 490 N。
（2）G书 ＝ m书 g ＝ 4 kg × 9.8 N/kg ＝ 39.2 N。
（3）至少需要 39.2 N 的力，方向竖直向上。
解析：代入 G ＝ mg 时单位要统一用 kg 与 N/kg；把书包提起来所需的竖直向上的提力至少要等于书包的重力 39.2 N，这体现了二力平衡的思路。

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