内容正文:
第3节 重力
第七章 力
【实验】
将橡皮向上抛、斜抛、平抛,观察并描述橡皮的运动情况。
【分析】
橡皮的运动状态是否发生改变?其中的原因是什么?
橡皮的运动状态发生了改变,
表明橡皮受到了力的作用。
导入新课
瀑布——水往低处流
斜向上喷出的水流
苹果向下压弯了枝,
并且总会落到地上
这些情景和抛出的橡皮有什么共同之处?
导入新课
共同点:
运动状态改变 —— 受到了力
这个力不是由接触产生的
都要落向地面 —— 力的方向指向地面
这些现象的产生,是因为地球对它附近的物体有吸引作用,这个作用力叫做重力。
导入新课
重力(gravity)的定义:
表示符号:
单位:
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
G
N
施力物体:
地球
一、重力的大小
上升或悬停的无人机
烟囱中冒出的烟
空中的风筝
它们是否受重力的作用?地球附近有没有不受到重力作用的物体?
地球附近的所有物体都受到重力的作用。
一、重力的大小
【脑洞大开】如果没有重力,可能会出现怎样的场景?
视频《太空生活》
天宫空间实验室中的宇航员处于微重力环境,与不受重力的情境相似。
一、重力的大小
力的三要素
大小
方向
作用点
重力大小的测量方法:
用弹簧测力计竖直悬挂重物,当钩码静止时,
弹簧测力计的示数等于重物所受重力的大小。
一、重力的大小
重力的大小和质量之间有什么关系?
提出问题:
【生活经验】运动员克服杠铃重力举起杠铃,杠铃质量越大,用的力越大。
【体验活动】用手托起质量不同的钩码,有什么感觉?
一、重力的大小
实验方案:
测量不同物体的质量和所受的重力,分析二者之间的关系。
【实验】探究重力的大小跟质量的关系
测量物体的质量的工具 ——
弹簧测力计
测量物体所受重力的工具 ——
托盘天平
为了方便,可以用质量已知的钩码进行实验。
一、重力的大小
实验器材:
50 g钩码多个,弹簧测力计
实验步骤:
将已知质量的钩码竖直挂在弹簧测力计上,
当钩码静止时,记下弹簧测力计的示数;
改变钩码的质量(个数),重复上述实验,
并将实验数据记录在表格中;
用图象法分析实验数据。
【实验】探究重力的大小跟质量的关系
一、重力的大小
某组实验数据
质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
重力 G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3
图象法
实验结论:
物体所受的重力跟它的质量成正比。
一、重力的大小
10
10
10
10
10
10
更精确的实验中,测得重力与质量的比值为 9.8 N/kg
某组实验数据
质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
重力 G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3
一、重力的大小
重力 —— G,质量 —— m,重力与质量的比值 —— g
G = mg
注意单位的统一:G(N)、m(kg)、g(N/kg)
g = 9.8 N/kg
地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系式
一、重力的大小
【例题】质量为50 g的鸡蛋受到的重力是多少牛?甲同学所受重力为 520 N,甲同学的质量是多少千克?g 取10 N/kg。
由 G = mg 可得 ,因此甲同学的质量
解:
由 G = mg 可知,鸡蛋受到的重力
G蛋 = m蛋g = 0.05 kg×10 N/kg = 0.5 N
鸡蛋的质量 m蛋 = 50 g = 0.05 kg
一、重力的大小
结合生活中重力作用的现象,如抛出的橡皮的运动情况,猜想重力的方向。
【讨论交流】
二、重力的方向
有这样一个“倾斜小屋”,地板和水平地面成一定角度,
想一想,这个小屋里,重力的方向和地板垂直吗?
二、重力的方向
【实验】
用细线挂住钩码,观察细线的方向;
不对钩码施加其他力,你能让细线倾斜静止吗?
细线总是竖直
【现象】
总是竖直向下
细线的方向跟钩码所受重力的方向一致,即重力的方向_______________。
【总结】
二、重力的方向
如果将地球看作一个质量均匀的球体,
重力的方向(竖直向下)指向球心,
与水平方向(该点切线方向)垂直。
【想想议议】“竖直向下”是和地面垂直的方向吗?
二、重力的方向
【想想议议】“竖直向下”是和地面垂直的方向吗?
若在斜坡上,
重力方向“竖直向下” 和倾斜的地面________。
不垂直
二、重力的方向
有这样一个“倾斜小屋”,地板和水平地面成一定角度,
想一想,这个小屋里,重力的方向和地板垂直吗?
自由悬挂的吊灯
竖
直
方
向
这个小屋里,重力的方向和地板不垂直
二、重力的方向
【学以致用】重力方向的应用
—— 铅垂线 —— 检查墙壁是否竖直
能否检查桌面是否水平呢?
确定竖直方向
铅垂线与水平面垂直
二、重力的方向
【想想议议】
一盒粉笔中