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1、来自地球的力第六章 熟悉而陌生的力【体验体验】重力重力活动活动1 1：用手托住橡皮，松手后下落，观察橡皮运动情况。：用手托住橡皮，松手后下落，观察橡皮运动情况。活动活动2 2：将橡皮向上抛出，观察橡皮运动情况。：将橡皮向上抛出，观察橡皮运动情况。橡皮最终都落向橡皮最终都落向。提示：提示：地面地面1.1.重力是怎样产生的重力是怎样产生的? ?2.2.重力的大小与质量有什么关系重力的大小与质量有什么关系? ?3.3.重力的方向是怎样的重力的方向是怎样的? ?有哪些应用有哪些应用? ?4.4.如何确定物体的重心如何确定物体的重心? ?探究探究1 1 重力重力结合结合“体验体验”中的活动，思考以下问题
2、：中的活动，思考以下问题：1.1.在体验中，橡皮为什么总是落向地面在体验中，橡皮为什么总是落向地面? ?提示：提示：橡皮在运动过程中运动状态改变了，是因为受到了力的橡皮在运动过程中运动状态改变了，是因为受到了力的作用，它们都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用。作用，它们都落回了地面一定是受到了指向地面的力的作用。这个力是由于地球的吸引产生的，我们叫它重力。这个力是由于地球的吸引产生的，我们叫它重力。参考答案：参考答案：受到重力受到重力 2.2.重力的施力物体是重力的施力物体是，受力物体是，受力物体是。提示：提示：重力是由于地球的吸引而受到的力，它的施力物体是地重力是由于地球的吸引而受到的
3、力，它的施力物体是地球，受力物体是地面上的一切物体。球，受力物体是地面上的一切物体。参考答案：参考答案：地球地面上的一切物体地球地面上的一切物体3.3.猜想如果失去重力物体会怎么样呢猜想如果失去重力物体会怎么样呢? ?参考答案：参考答案：如果失去重力，一切物体都会飘在空中，人们会飞如果失去重力，一切物体都会飘在空中，人们会飞行等。行等。探究探究2 2 探究重力的大小探究重力的大小( (物重物重) )和物体质量的关系和物体质量的关系1.1.重力的测量：如何测量重力的大小重力的测量：如何测量重力的大小? ?参考答案：参考答案：把物体挂在弹簧测力计的挂钩上，在竖直方向静止把物体挂在弹簧测力计的挂钩上
4、，在竖直方向静止时，弹簧测力计的示数等于物体受到的重力。时，弹簧测力计的示数等于物体受到的重力。 2.2.实验设计：如图所示实验设计：如图所示选多个相同选多个相同的钩码，测出钩码的的钩码，测出钩码的，对数据进，对数据进行分析找出重力与质量的关系。行分析找出重力与质量的关系。提示：提示：用相同质量的钩码，测出它们的重力，由于每个钩码的用相同质量的钩码，测出它们的重力，由于每个钩码的质量相同，不同个数的钩码，质量有倍数关系，重力也成倍数质量相同，不同个数的钩码，质量有倍数关系，重力也成倍数的增加，便于寻找重力与质量的关系。的增加，便于寻找重力与质量的关系。参考答案：参考答案：质量重力质量重力3.3
5、.实验数据及分析：实验数据及分析：从这些数据中能得出什么结论从这些数据中能得出什么结论? ? 实验次数实验次数1 12 23 34 45 56 6钩码的质量钩码的质量/kg/kg0.00.05 50.10.10.150.150.20.20.250.250.30.3钩码受到的重力钩码受到的重力/N/N0.40.49 90.980.98 1.471.47 1.961.96 2.452.45 2.942.94提示：提示：从表中数据可以看出，随着钩码质量的增加，钩码受到从表中数据可以看出，随着钩码质量的增加，钩码受到的重力也在增加，而且重力大小和质量的比值始终为一定值的重力也在增加，而且重力大小和质量
6、的比值始终为一定值9.8N/kg9.8N/kg，可以得出结论：物体受到的重力大小与质量成正比。，可以得出结论：物体受到的重力大小与质量成正比。参考答案：参考答案：物体受到的重力大小与质量成正比，且比值恒定。物体受到的重力大小与质量成正比，且比值恒定。 4.4.交流与评估：交流与评估：(1)(1)实验时添加钩码需要怎样添加，为什么实验时添加钩码需要怎样添加，为什么? ?提示：提示：这个实验主要是探究物重与质量的关系，添加钩码时要这个实验主要是探究物重与质量的关系，添加钩码时要逐个添加，而且要让钩码有规律地增加，这样便于寻找物重和逐个添加，而且要让钩码有规律地增加，这样便于寻找物重和质量之间的关系
7、。质量之间的关系。参考答案：参考答案：钩码要逐个添加，这样方便寻找物重和质量之间的钩码要逐个添加，这样方便寻找物重和质量之间的关系。关系。(2)(2)在收集数据时为什么要收集多组数据在收集数据时为什么要收集多组数据( (测量多个不同质量的测量多个不同质量的物体受到的重力物体受到的重力)?)?提示：提示：如果只测量一两次，找不到重力与质量的关系，也具有如果只测量一两次，找不到重力与质量的关系，也具有偶然性，只有多次测量才能寻找它们之间的关系，消除偶然性。偶然性，只有多次测量才能寻找它们之间的关系，消除偶然性。参考答案：参考答案：便于寻找规律，消除偶然性。便于寻找规律，消除偶然性。(3)(3)我们
8、实验测出的比值与实际提供的比值我们实验测出的比值与实际提供的比值(g=9.8N/kg)(g=9.8N/kg)相同吗相同吗? ?为什么为什么? ?提示：提示：我们测出的比值我们测出的比值g=10N/kgg=10N/kg，实际值，实际值g=9.8N/kgg=9.8N/kg，不相，不相同；同；g=9.8N/kgg=9.8N/kg是科学家在精确测量时取得的，在现有条件下是科学家在精确测量时取得的，在现有条件下我们只能测出我们只能测出g=10N/kgg=10N/kg，并不是我们测量错误；在精确度要求，并不是我们测量错误；在精确度要求不高的情况下，可取不高的情况下，可取g=10N/kgg=10N/kg。参
9、考答案：参考答案：不相同存在实验误差，在精确度要求不高的情况不相同存在实验误差，在精确度要求不高的情况下，可取下，可取g=10N/kgg=10N/kg。探究探究3 3 重力的方向重力的方向结合结合“体验体验”，思考以下问题：，思考以下问题：1.1.如图所示，将一小锥体悬挂在细线下，下方放置一个装有水如图所示，将一小锥体悬挂在细线下，下方放置一个装有水的水槽。逐渐将台面倾斜，观察两条细线的方向，它们的方向的水槽。逐渐将台面倾斜，观察两条细线的方向，它们的方向相同吗相同吗? ?。重力的方向与。重力的方向与垂直，即垂直，即_。 提示：提示：由图可知两条细线的方向相同，始终与水平面垂直；在由图可知两条
10、细线的方向相同，始终与水平面垂直；在倾斜时与支持面不垂直。倾斜时与支持面不垂直。参考答案：参考答案：相同水平面竖直向下相同水平面竖直向下2.2.怎样利用重垂线判断我们教室的墙壁是否竖直，窗台及课桌怎样利用重垂线判断我们教室的墙壁是否竖直，窗台及课桌面是否水平面是否水平? ?参考答案：参考答案：如果窗台及课桌的表面与重垂线垂直，则窗台及课如果窗台及课桌的表面与重垂线垂直，则窗台及课桌水平；利用重垂线判断墙壁是否竖直，如果墙壁与重垂线平桌水平；利用重垂线判断墙壁是否竖直，如果墙壁与重垂线平行，则墙壁竖直。行，则墙壁竖直。 3.3.用地球仪模拟地球，有人在地球上如图所示用地球仪模拟地球，有人在地球上
11、如图所示的的A A点，为什么他没有掉下去呢点，为什么他没有掉下去呢? ?参考答案：参考答案：因为他受到重力，重力的方向竖直因为他受到重力，重力的方向竖直向下，即指向地心，地球是圆的，在地球上任向下，即指向地心，地球是圆的，在地球上任何位置受力的方向都指向地心，所以不会掉下何位置受力的方向都指向地心，所以不会掉下去。去。 探究探究4 4 物体的重心物体的重心1.1.重力的作用点是物体的重心，请指出寻找下列物体重心的重力的作用点是物体的重心，请指出寻找下列物体重心的方法方法。质量分质量分布布及形状及形状质量分布均匀、质量分布均匀、形状规则的物形状规则的物体体质量分布不均匀、形状质量分布不均匀、形状
12、不规则的物体不规则的物体物体物体判断判断方法方法 提示：提示：根据物体的质量分布和形状采用对应的方法。根据物体的质量分布和形状采用对应的方法。参考答案：参考答案：质量分布质量分布及形状及形状质量分布均匀、质量分布均匀、形状规则的物体形状规则的物体质量分布不均匀、形状质量分布不均匀、形状不规则的物体不规则的物体物体物体判断方判断方法法找几何中心找几何中心支承法支承法悬挂法悬挂法2.2.物体的重心都在物体上吗物体的重心都在物体上吗? ?举一例说明。举一例说明。参考答案：参考答案：不一定。如图，三角板的重心在三条中线的交点不一定。如图，三角板的重心在三条中线的交点上，在中间空白处，重心不在物体上上，
13、在中间空白处，重心不在物体上3.3.不倒翁、有大底座的台灯、下大上小的茶壶等，为什么下部不倒翁、有大底座的台灯、下大上小的茶壶等，为什么下部设计得比较大且很重设计得比较大且很重? ?如何提高稳度如何提高稳度? ?提示：提示：下部设计得比较大，支承面比较大，则稳定性就很好。下部设计得比较大，支承面比较大，则稳定性就很好。下部设计得很重，重心很低，稳定性也很高。故可以通过降低下部设计得很重，重心很低，稳定性也很高。故可以通过降低重心和增大支承面的方法提高稳度。重心和增大支承面的方法提高稳度。参考答案：参考答案：为了增加稳定性降低重心和增大支承面为了增加稳定性降低重心和增大支承面 一、重力一、重力1
14、.1.概念：地球附近的物体由于概念：地球附近的物体由于_而受到的力。而受到的力。2.2.施力物体：施力物体：_。 地球的吸引地球的吸引地球地球二、重力的三要素二、重力的三要素1.1.大小：大小：(1)(1)测量工具：测量工具：_。(2)(2)物重：物体所受物重：物体所受_。(3)(3)物重和质量的关系物重和质量的关系关系：物体所受重力跟它的质量成关系：物体所受重力跟它的质量成_，其比值是定值，其比值是定值，约等于约等于_。关系式：关系式：G=_G=_，其中，其中g=_g=_。g g的含义：的含义：_。弹簧测力计弹簧测力计重力的大小重力的大小正比正比9.8N/kg9.8N/kgmgmg9.8N/
15、kg9.8N/kg质量为质量为1kg1kg的物体，所受重力的大小约为的物体，所受重力的大小约为9.8N9.8N2.2.方向：方向：(1)(1)方向：方向：_。(2)(2)应用：利用应用：利用_检测墙壁是否竖直等。检测墙壁是否竖直等。3.3.重心：重心：(1)(1)概念：各部分所受重力的概念：各部分所受重力的_。(2)(2)位置确定：质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其位置确定：质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其_上。上。(3)(3)提高稳度的方法提高稳度的方法_底部支承面。底部支承面。_重心位置。重心位置。 竖直向下竖直向下重垂线重垂线集中点集中点几何中心几何中心增大增大降低降低【拓展延
16、伸拓展延伸】对于对于g= g= 的理解的理解对于对于g= g= ，能不能说，能不能说g g与物体重力与物体重力G G成正比，与物体质量成正比，与物体质量m m成成反比反比? ?不能。通过探究我们知道，物体所受的重力不能。通过探究我们知道，物体所受的重力G G与物体的质量与物体的质量m m的比的比值值g g是是一个定值，它与物体所受重力的大小和质量的大小一个定值，它与物体所受重力的大小和质量的大小没有没有关系。一个物关系。一个物体的质量是另一个物体质量的几倍，它的重体的质量是另一个物体质量的几倍，它的重力也力也一定是另一个物体重一定是另一个物体重力的几倍，而力的几倍，而G G与与m m的比值不变
17、的比值不变。物。物理量和物理公式都有确定的物理意理量和物理公式都有确定的物理意义，理解物理量和物理义，理解物理量和物理公式公式时，我们不能从纯数学的角度去分析，而时，我们不能从纯数学的角度去分析，而应结合物理知识应结合物理知识进行进行理解，否则，可能会产生一些错误的看法。理解，否则，可能会产生一些错误的看法。 GmGm考点考点1 1 探究重力与质量的关系探究重力与质量的关系【典例典例1 1】(2012(2012襄阳中考襄阳中考) )某物理实验小组的同学在探究某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如表：的实验记录如表：实测物体实测
18、物体物体质量物体质量m/kgm/kg重力重力G/NG/N物体物体1 10.50.54.94.9物体物体2 21 19.99.9物体物体3 32 219.419.4(1)(1)在实验过程中，需要的测量工具有：在实验过程中，需要的测量工具有：、_。(2)(2)根据实验测得的数据可知：物体所受重力根据实验测得的数据可知：物体所受重力G G与物体质量与物体质量m m的的比值为比值为N/kgN/kg。(3)(3)分析表中实验数据，得出的结论：分析表中实验数据，得出的结论：_。【思路导引思路导引】解决本题的关键：解决本题的关键： 【精讲精析精讲精析】本题考查物体的重力跟质量的关系、多次测量求本题考查物体的
19、重力跟质量的关系、多次测量求平均值减小误差和根据实验要求选择实验器材。平均值减小误差和根据实验要求选择实验器材。(1)(1)探究物体探究物体所受重力大小与物体质量的关系时，需要测量质量和重力，需所受重力大小与物体质量的关系时，需要测量质量和重力，需要的测量工具是天平和弹簧测力计。要的测量工具是天平和弹簧测力计。(2)(2)平均值为：平均值为：312123GGG4.9 N9.9 N 19.4 Nmmm0.5 kg1 kg2 kgg33(9.8 9.9 9.7) N/kg9.8 N/kg3(3)(3)从表中的数据分析，物体受到的重力跟质量的比值不变，从表中的数据分析，物体受到的重力跟质量的比值不变
20、，所以物体所受的重力跟它的质量成正比。所以物体所受的重力跟它的质量成正比。答案：答案：(1)(1)天平天平 弹簧测力计弹簧测力计 (2)9.8(2)9.8(3)(3)物体所受的重力大小跟它的质量成正比物体所受的重力大小跟它的质量成正比【方法归纳方法归纳】(1)(1)大小测量大小测量: : 需用天平测量物体质量，用弹簧测力计在竖直需用天平测量物体质量，用弹簧测力计在竖直方向测量重力。方向测量重力。(2)(2)分析数据：对比重力和质量的比值关系，排除实验误差，分析数据：对比重力和质量的比值关系，排除实验误差，得出结论。得出结论。 考点考点2 2 重力的示意图重力的示意图【典例典例2 2】(2012
21、(2012海南中考海南中考) )在图中画出抛出去的篮球所受重在图中画出抛出去的篮球所受重力的示意图。力的示意图。【思路导引思路导引】解题关键：找出球的重心和明确重力的方向。解题关键：找出球的重心和明确重力的方向。【精讲精析精讲精析】本题考查重力示意图的作法。力的示意图的作法本题考查重力示意图的作法。力的示意图的作法是从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段，在线段末端标是从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段，在线段末端标出箭头，表示方向，用字母表示物理量，重力的方向竖直向出箭头，表示方向，用字母表示物理量，重力的方向竖直向下，大小用下，大小用G G表示，重心在球的几何中心，故作用点画在球的表示
22、，重心在球的几何中心，故作用点画在球的中心位置。中心位置。答案：答案：如图所示如图所示【方法归纳方法归纳】画重力示意图的方法画重力示意图的方法 1.1.假如地球上没有重力，下列现象可能发生的是假如地球上没有重力，下列现象可能发生的是( () )A.A.小学生单手举起卡车小学生单手举起卡车 B.B.黄河水照样奔流不息黄河水照样奔流不息C.C.熟透的苹果从树上落下熟透的苹果从树上落下 D.D.抛出去的石头会落回地面抛出去的石头会落回地面【解析解析】选选A A。本题考查对重力的理解。重力是由地球的吸引。本题考查对重力的理解。重力是由地球的吸引而产生的力，方向竖直向下；如果没有重力，卡车也不受重而产生
23、的力，方向竖直向下；如果没有重力，卡车也不受重力，小学生能举起卡车；水不再由高处流向低处，苹果也不会力，小学生能举起卡车；水不再由高处流向低处，苹果也不会落地，抛出去的石头不再落回地面。落地，抛出去的石头不再落回地面。2.g=9.8N/kg2.g=9.8N/kg，关于它的含义，下列说法中正确的是，关于它的含义，下列说法中正确的是( () )A.1NA.1N的力是的力是9.8kg9.8kgB.1kg=9.8NB.1kg=9.8NC.C.质量为质量为9.8kg9.8kg的物体，受到的重力是的物体，受到的重力是1N1ND.D.质量为质量为1kg1kg的物体，受到的重力是的物体，受到的重力是9.8N9
24、.8N【解析解析】选选D D。本题考查对。本题考查对g=9.8N/kgg=9.8N/kg的理解。的理解。g=9.8N/kgg=9.8N/kg的物的物理意义是在地面附近，质量为理意义是在地面附近，质量为1kg1kg的物体，所受到的重力大小的物体，所受到的重力大小等于等于9.8N9.8N。3.(20123.(2012温州中考温州中考) )体育课中，被推出的铅球落地后沿水平地体育课中，被推出的铅球落地后沿水平地面向前滚动面向前滚动( (如图所示如图所示) )，图中能正确表示铅球所受重力的方向，图中能正确表示铅球所受重力的方向的是的是( () )【解析解析】选选C C。本题考查重力的方向。地球表面所有
25、的物体，。本题考查重力的方向。地球表面所有的物体，无论运动状态如何都受到重力作用，且重力的方向竖直向下。无论运动状态如何都受到重力作用，且重力的方向竖直向下。4.4.如图，旅游登山时背囊中的物品有轻如图，旅游登山时背囊中的物品有轻有重，应该怎样摆放才能使人不易向后有重，应该怎样摆放才能使人不易向后倾倒倾倒( () )A.A.把重的物品放在背囊下部把重的物品放在背囊下部B.B.把重的物品放在背囊上部把重的物品放在背囊上部C.C.把重的物品放在背囊中部把重的物品放在背囊中部D.D.随意摆放都可以随意摆放都可以【解析解析】选选B B。本题考查对重心的理解和。本题考查对重心的理解和应用。人在行走时，人
26、的重心大约在如应用。人在行走时，人的重心大约在如图所示位置，为了使人不易向后倾倒，图所示位置，为了使人不易向后倾倒，背囊中的重物到人的重心的竖直线的距背囊中的重物到人的重心的竖直线的距离最短，应把重的物品放在背囊上部。离最短，应把重的物品放在背囊上部。5.5.建筑房屋时，用来检查墙壁是否竖直的重垂线是根据建筑房屋时，用来检查墙壁是否竖直的重垂线是根据制成的。制成的。【解析解析】本题考查重力方向的应用。重垂线是利用了重力的方本题考查重力方向的应用。重垂线是利用了重力的方向始终是竖直向下这一原理制成的，重垂线方向和重力的方向向始终是竖直向下这一原理制成的，重垂线方向和重力的方向一致，即始终竖直向下
27、，这样就可以用来判断墙壁是否竖直。一致，即始终竖直向下，这样就可以用来判断墙壁是否竖直。答案：答案：重力的方向竖直向下重力的方向竖直向下6.20136.2013年，由中国自行设计研制的年，由中国自行设计研制的“中中华牌华牌”月球车月球车( (如图所示如图所示) )将乘坐将乘坐“嫦娥嫦娥三号三号”探月卫星探月卫星“亲近亲近”月球，实施无月球，实施无人登月探测，月球车在月球上的引力是人登月探测，月球车在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的它在地球表面受到的引力的 ，在地球，在地球上一个重上一个重1200N1200N的月球车放到月球上，它受到的重力是的月球车放到月球上，它受到的重力是_，质量是质量
28、是。( (取取g=10N/kg)g=10N/kg)16【解析解析】本题考查重力和质量的概念和计算。月球车在月球上本题考查重力和质量的概念和计算。月球车在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的的引力是它在地球表面受到的引力的 。所以，月球车在月球。所以，月球车在月球上受到的重力是上受到的重力是 =200 N=200 N；月球车的质量不随位置的变；月球车的质量不随位置的变化而变化，还是在地球上的质量，即化而变化，还是在地球上的质量，即m= =120 kgm= =120 kg。答案：答案：200 N 120 kg200 N 120 kg1 200 N6G1 200 Ng10 N/kg167.(201
29、27.(2012济南中考济南中考) )如图是一名跳水运动员在跳板上准备起跳如图是一名跳水运动员在跳板上准备起跳时的情景。请在图中画出她此时受到的重力的示意图。时的情景。请在图中画出她此时受到的重力的示意图。【解析解析】本题考查重力示意图的画法。由图可知，重力的作用本题考查重力示意图的画法。由图可知，重力的作用点在其重心上，方向是竖直向下的，表示符号为点在其重心上，方向是竖直向下的，表示符号为G G。答案：答案：如图所示如图所示 8.8.为了研究为了研究“重力和质量的关系重力和质量的关系”，某同学做了一个实验。，某同学做了一个实验。(1)(1)实验的数据填在了下表中，但他漏填了几个数据，请把它实
30、验的数据填在了下表中，但他漏填了几个数据，请把它填上填上。(2)(2)在测重力时，必须使弹簧测力计竖直，因为重力的方向是在测重力时，必须使弹簧测力计竖直，因为重力的方向是的。的。(3)(3)观察表中的数据，你得出的结论是观察表中的数据，你得出的结论是_。 质量质量/kg/kg重力重力/N/N重力和质量的比值重力和质量的比值/N/kg/N/kg1 19.89.89.89.82 2_9.89.83 329.429.4【解析解析】本题考查本题考查“探究重力大小跟什么因素有关探究重力大小跟什么因素有关”的实验。的实验。(1)(1)质量为质量为2 kg2 kg的物体所受的重力等于质量和重力与质量比值的物
31、体所受的重力等于质量和重力与质量比值的乘积，的乘积，G=mg=2 kgG=mg=2 kg9.8 N/kg=19.6 N9.8 N/kg=19.6 N，质量为，质量为3 kg3 kg的物体，的物体，重力和质量的比值重力和质量的比值(2)(2)重力的方向竖直向下，所以弹簧测力计要竖直放置。重力的方向竖直向下，所以弹簧测力计要竖直放置。(3)(3)由表格中数据可知：物体的质量增大时，重力也随之增由表格中数据可知：物体的质量增大时，重力也随之增大，而且重力和质量的比值是一个定值，所以物体所受的重力大，而且重力和质量的比值是一个定值，所以物体所受的重力跟它的质量成正比。跟它的质量成正比。答案：答案：(1)19.6 9.8 (2)(1)19.6 9.8 (2)竖直向下竖直向下(3)(3)物体所受的重力和质量成正比物体所受的重力和质量成正比 29.4 N9.8 N/kg3 kg。