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1、第七章第七章 力力第第3节重力节重力情景导入情景导入飘落的树叶飘落的树叶多媒体展示多媒体展示壮观的瀑布壮观的瀑布搬石头砸自己的脚搬石头砸自己的脚树叶树叶、水、石头为什么总是向下落,而不飞向空中呢、水、石头为什么总是向下落,而不飞向空中呢?你能再举几个生活中相似的实例吗?你能再举几个生活中相似的实例吗?l重力:因重力:因地球的吸引而受到的力地球的吸引而受到的力。l重力的符号:重力的符号:G。l重力的施力物体:地球。重力的施力物体:地球。知识点一 重力的大小(1)重力产生的原因:地球的吸引。重力产生的原因:地球的吸引。(2)重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的所重力的施力物体是地球,受力物体
2、是地球附近的所有物体。有物体。1.认识重力2.重力的大小物体的重力大小可能跟什么因素物体的重力大小可能跟什么因素有关?又是什么关系呢?有关?又是什么关系呢?提出问题提出问题大量的生活经验告诉我们,托起质量不同的物体,会感觉所用的力不同。质量不同的物体所受的重力不同,举起不同物体的感受也不同。我们如何找出地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系呢?探究重力的大小跟质量的关系弹簧测力计把已知质量的钩码挂在弹簧测力计上,静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力大小。1.用什么工具测量重力?2.如何测量重力的大小?把质量均为50 g的 3个钩码,逐个增加,挂在弹簧测力计下,并记下示数。进行实验演
3、示实验演示实验探究重力的大小跟质量探究重力的大小跟质量的关系。的关系。实验记录表格次数123质量m/kg0.050.10.15重力G/N0.490.981.47重力/质量G/m(N/kg)9.89.89.8S150.050.510.10.151.5重力与质量关系的图像以质量为横坐标、重力为纵坐标描点。连接这些点,你发现什么?OG/Nm/kg1.物体所受的重力跟它的质量成正比。2.物重跟质量的比约等于9.8N/kg。P6-4l物体所受的重力与其质量的关系:物体的质量越大,重力也越大。物体所受的重力与质量的比值相同。物体所受的重力跟它的质量成正比。实验结论实验结论归纳总结归纳总结(1)公式公式Gm
4、g中,中,G表示重力,单位为牛顿表示重力,单位为牛顿(N);m表示质量,单位为千克表示质量,单位为千克(kg)。(2)其中其中g9.8 N/kg表示的意义是:在地面附近,质表示的意义是:在地面附近,质量为量为1 kg的物体受到的重力为的物体受到的重力为9.8 N。(3)说明:粗略计算时说明:粗略计算时g可取可取10 N/kg,如果题目中没有交待 g=10N/kg,g永远是9.8N/kg。知识拓展在在地地球球上上的的不不同同位位置置,g g的的数数值值可可能能不不同同。如如果果都都在在海海平平面面上上测测量量,地地球球赤赤道道附附近近g g值值最最小小,越越靠靠近近两两极极g g值越大值越大。所
5、以重力的大小与位置也有关系所以重力的大小与位置也有关系月球上的g值约为地球g值的1/6P7-8P11-9重力与质量的区别与联系重力质量符号Gm定义由于地球的吸引而使物体受到的力物体所含物质的多少影响因素物体所受重力随不同位置g的变化而变化质量是物质的属性,与其他因素无关单位牛顿/N千克/kg测量工具弹簧测力计天平等联系G=mg有大小,也有方向S16例一座公路桥头旁立有一块如图所示的标志牌(t表示吨),用来表示对过桥车辆的限制,现有一辆总重为5104N的卡车,通过计算回答这辆卡车能不能通过此桥?(g10N/kg)解:由标志牌可知该桥的最大承受能力为4t,由Gmg,可得 满载时卡车的质量:则此车不
6、能通过这座桥。答:这辆卡车不能通过此桥。m=5103kg=5t4t,Gg5104N10N/kg一题多解:或计算该桥能承受的最大重力,与卡车重力比较大小经过上面的学习我们知道了重力的经过上面的学习我们知道了重力的大小跟质量有关,那么重力的方向大小跟质量有关,那么重力的方向又是怎样的呢?又是怎样的呢?提出问题提出问题知识点二 重力的方向演示实验演示实验l用细线把某物体悬挂起来,静止用细线把某物体悬挂起来,静止时细线的方向是否是竖直方向时细线的方向是否是竖直方向?l剪断细线,物体在重力作用下沿剪断细线,物体在重力作用下沿什么方向下落?什么方向下落?重力的方向是竖直向下的重力的方向是竖直向下的。重力的
7、方向总是竖直向下的。重力的方向不一样!不一样!正确错误放在斜面上的物体受到的重力方向是哪一个?GGGG竖直向下与垂直向下一样吗?例下图中表示静止在斜面上的物体所受的重力的是()AF1BF2 CF3 DF4D物体所受的重力的方向总是竖直向下的。垂直水平面不是垂直,垂直是垂直接触面任意一杯水稳定后的水面就是我们所说的水平面。指向地心我们站在地面上,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呢?我们通常所说的“下”到底指的是什么方向呢?多媒体展示多媒体展示l如果铅垂线和墙壁是平行的,说如果铅垂线和墙壁是平行的,说明墙壁竖直明墙壁竖直。l重力的方向
8、可由铅垂线推断,总重力的方向可由铅垂线推断,总与当地的水平面垂直,切不可说与当地的水平面垂直,切不可说成成“垂直向下垂直向下”,因为平面不同,因为平面不同,其垂直向下的方向也不同其垂直向下的方向也不同。利用铅垂线检查墙砌得是否竖直利用铅垂线检查墙砌得是否竖直重力方向竖直向下的应用重力方向竖直向下的应用:铅垂线铅垂线。将铅垂线固定在锐角顶点上,三角尺竖直放置在被测桌面上,使一直角边与桌面重合,观察铅垂线是否与另一直角边平行,改变三角尺的位置,重复上述操作。如何三角尺与铅垂线检验桌面是否水平?归纳总结归纳总结重力的方向总是重力的方向总是竖直向下竖直向下的。的。P6,6S14l接下来探究重力的另外接
9、下来探究重力的另外一个要素:作用点。一个要素:作用点。l重力的作用点叫重心。重力的作用点叫重心。知识点三 重心知识引入知识引入演示实验演示实验确定薄板的重心。确定薄板的重心。点击平板进行播放实验分析实验分析地球吸引物体的每一部分,对于整个物体(薄板),重力作用的表现就好像它作用在某个点上(这个点正好在薄板的中间位置),这个点叫做物体的重心。简单说,重心就是重力在物体上的等效作用点。概念:概念:重力的等效作用点形状规则、质量分布均匀的物体重心在其几何中心上GG重心G多媒体展示多媒体展示p对重心的六点认识对重心的六点认识:重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。重心是一个物体各部分受到的重
10、力作用的等效作用点。质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关,规则质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关,规则几何形状的均匀物体,它的重心在它的几何中心,如铅球的重心几何形状的均匀物体,它的重心在它的几何中心,如铅球的重心就在球心。就在球心。质量分布不均匀的物体,重心的位置除与物体的形状有关外,质量分布不均匀的物体,重心的位置除与物体的形状有关外,还跟物体的质量分布有关。还跟物体的质量分布有关。物体重心的位置,可以在物体上,也可以在物体重心的位置,可以在物体上,也可以在物体外。如图甲所示,一个平板的重心在板上,物体外。如图甲所示,一个平板的重心在板上,而一个铁环的重心就不在环
11、上。而一个铁环的重心就不在环上。薄板重心的求法薄板重心的求法(悬挂法悬挂法):薄板的重心位置可:薄板的重心位置可用悬挂法求出。如图乙所示,先在用悬挂法求出。如图乙所示,先在A点把薄板悬点把薄板悬挂起来,物体静止时,所受的重力与悬绳的拉挂起来,物体静止时,所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直直线上,所以薄板的重心一定在力在同一竖直直线上,所以薄板的重心一定在通过通过A点的竖直直线点的竖直直线AB上。然后在上。然后在C点把薄板悬点把薄板悬挂起来,同理可知,薄板的重心一定在通过挂起来,同理可知,薄板的重心一定在通过C点点的竖直直线的竖直直线CD上,上,AB和和CD的交点的交点O就是薄板重就是薄板重心的位
12、置。心的位置。甲甲乙乙重心的位置与物体所在的重心的位置与物体所在的位置、放置状态和运动状态位置、放置状态和运动状态无关。但一个物体内质量分无关。但一个物体内质量分布发生变化时,其重心的位布发生变化时,其重心的位置也会发生变化。如一个充置也会发生变化。如一个充气的篮球,其重心在几何中气的篮球,其重心在几何中心处,若将篮球内充入一半心处,若将篮球内充入一半体积的水,则球体积的水,则球(含水含水)的重的重心将下移。心将下移。重心重心P7,7归纳总结归纳总结(1)重心:重力的作用点叫重心重心:重力的作用点叫重心。(2)质地均匀、外形规则的物体,质地均匀、外形规则的物体,其重心就在它的几何中心上。其重心
13、就在它的几何中心上。作图时,重力的作用点画在重心上,其他力为了研究方便,通常也将作用点画在重心上。P9-10,14关于物体的重心,下列说法不正确的是 ()A一切物体的重心都在它的中间位置B一切物体的重心都是该物体所受重力的作用点C物体的重心不一定都在物体上D质地均匀,形状规则的物体的重心在它的几何中心上总结:只有规则物体的重心在物体的几何中心,不规则物体的中心不一定在物体的中间位置。比如篮球A重力的作用点叫重心例重心与物体的稳定性拓展物体的重心越低,稳定性越好。赛车车身很低,轮子相距尽量远,在快速行驶时不易翻倒。冲浪者弓着腰,叉开腿,更有助于在惊涛骇浪重保持平稳。S171665至至1667年间
14、,一天年间,一天傍晚,牛顿坐在苹果树傍晚,牛顿坐在苹果树下乘凉,一个苹果从树下乘凉,一个苹果从树上掉下来。他忽然想到:上掉下来。他忽然想到:为什么苹果只向地面落,为什么苹果只向地面落,而不向天上飞呢?而不向天上飞呢?知识点四 重力的由来知识引入知识引入交流讨论交流讨论(1)如如下图下图所示,所示,皮球皮球为什么没为什么没有飞出去?有飞出去?(2)下图下图中月球在绕地球做类似中月球在绕地球做类似的运动,为何不会飞走?的运动,为何不会飞走?有绳子的拉力在拉着有绳子的拉力在拉着皮球。皮球。在地月之间也有一个类似绳在地月之间也有一个类似绳子拉力的力在束缚着月亮子拉力的力在束缚着月亮。归纳总结归纳总结牛
15、顿牛顿说说:宇宙间的物体,大到宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就是万有引力。吸引的力,这就是万有引力。正是地球对它附近的物体的吸正是地球对它附近的物体的吸引力,才产生了重力。引力,才产生了重力。有同学不禁要问,既然有万有引力,为什么我没有被别的同学吸引走,有同学不禁要问,既然有万有引力,为什么我没有被别的同学吸引走,也没有同学被我吸引过来呢?也没有同学被我吸引过来呢?课堂小结课堂小结重力的大小重力的大小重力重力认识重力认识重力重力的大小重力的大小g9.8 N/kg重力的方向重力的方向总是竖直向下总是竖直向下重心重心重力的作用点重力的作用点重力的
16、由来重力的由来随堂检测随堂检测1关于重力的正确说法是(关于重力的正确说法是()A向上抛的小球在向上运动过程中不受重力作用向上抛的小球在向上运动过程中不受重力作用B空中飞行的飞鸟不受重力作用空中飞行的飞鸟不受重力作用C重力在物体上的作用点就是此物体的重心重力在物体上的作用点就是此物体的重心D一个物体的重心一定在物体上一个物体的重心一定在物体上C2孔明灯象征着人们对幸福的期望和企盼。如图是放孔明灯象征着人们对幸福的期望和企盼。如图是放飞在空中的孔明灯,能正确表示孔明灯装饰穗所受重力飞在空中的孔明灯,能正确表示孔明灯装饰穗所受重力方向的是()方向的是()CABCD 4.4.关于重心,下列说法正确的是
17、(关于重心,下列说法正确的是()多选)多选 A A物体的重心一定在物体上物体的重心一定在物体上 B B只要是质量分布均匀的物体,其只要是质量分布均匀的物体,其重心重心 一定在物体上一定在物体上 C C物体的重心与物体的质量分布和物体的形状有关物体的重心与物体的质量分布和物体的形状有关 D D用悬挂法找物体的重心时,细线一定通过物体的重心用悬挂法找物体的重心时,细线一定通过物体的重心CD 3如图所示,在小桶中倒入质量m水0.8kg的水,用测力计测得总重力G总11N,求桶的质量m桶(g10N/kg)。解:由Gmg可得,桶子和水的总质量:则桶的质量为:m桶m总m水1.1kg0.8kg0.3kg。答:桶的质量为0.3kg。m总=1.1kg,G总g11N10N/kg