7.3 重力 课件 2023－2024学年初中物理北师大版八年级下册

第七章 运动和力 第3节 重力 高山上的流水、飘落的树叶等，都会往下运动。这是什么力作用的结果？ 观察与思考 思考：产生这些现象的原因是什么？ 新知导入 1. 了解重力是由于地球吸引而产生的力。 2. 知道重力的方向是竖直向下的。 3.通过探究实验，了解重力与质量的关系。 4.知道物体的重心。 学习目标 用一根细线栓住一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动，这时，你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉。 橡皮因受绳子的拉力才没被甩出去 月球因受地球的吸引力才没被甩出去 类比 新知学习 重力的产生 一 想想做做 早在300多年前，伟大的物理学家牛顿就通过大量实验研究，发现了宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力。 宇宙间任何两个物体，都存在着互相吸引的力， 叫做万有引力（universal gravitation）。 1. 万有引力 正是地球对它附近物体的引力，使得水向低处流、抛出的石块落向地面……事实证明，牛顿的结论是正确的。 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，用字母“G”表示。 2. 重力 物体悬挂起来静止时，悬线的方向跟物体所受重力的方向一致，这个方向就是我们所说的“竖直向下”的方向。 我们可以通过观察悬线的方向就知道重力的方向。 我们知道力是有方向的，那么重力的方向是向哪儿的呢？ 重力的方向 重力的方向 二 铁架台、细线、重物、盛水的烧杯、三角尺。 探究重力的方向 实验器材 ①用细线将重物吊在铁架台上自由下垂，浸没在烧杯的水中。 用三角尺比较细线的方向和水面的关系。 实验步骤 ②将铁架台倾斜一定的角度，观察细线静止时的方向，用三角尺比较细线的方向和水面的关系。 ③继续改变铁架台倾斜的角度，观察细线的方向是否变化。 无论铁架台怎样倾斜，细线的方向和水面始终是垂直的。 结论：重力的方向是竖直向下（垂直于水平面向下） 实验现象 水平面 “竖直向下”指与水平面垂直向下，不能说成“垂直向下” 。 理解重力的方向“竖直向下” 如图所示，放在斜面上的物体受到的重力方向哪一个正确？ 重力的方向竖直向下 理解为指向地心 G G √ × 重力方向竖直向下的应用 检查所砌墙壁是否竖直 利用水平仪检查桌面、窗台是否水平 检查相框是否挂正 对此，你有什么猜想？ 思考：物体重力的大小可能与什么因素有关？ 请你比较下面的两幅图，两位运动员进行举重比赛，哪一位运动员用的力大？原因是什么？（每个杠铃的质量都相等） 右面运动员用力大，因为所举的杠铃质量大，重力大。 质量越大的物体，所受的重力越大。 重力的大小 三 实验：探究重力大小跟质量的关系 ①用弹簧测力计分别测量不同质量的钩码所受的重力。分析比较质量不同的钩码受到的重力大小，得出重力与质量之间的关系。 ②测量钩码重力的大小的方法 将弹簧测力计竖直放置，把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. 实验器材：弹簧测力计、钩码多个（质量已知）。 2. 实验方法： 设计实验 ③设计实验记录表格。 实验序号 1 2 3 4 5 6 钩码的质量 m/kg 钩码的重力 G/N 重力跟质量的 比值g（N/kg） 进行实验与收集证据 ①弹簧测力计沿竖直方向调零。 ②用弹簧测力计测量100g钩码所受的重力，并填在相应表格内。 ③用弹簧测力计测量200g钩码所受的重力，并填在相应表格内。 ………… 根据实际情况，可以做3次以上实验。 ④记录实验数据 注意：钩码的质量数是标在钩码上的，可以不用进行测量；用弹簧测力计测量钩码的重力时，读数时，可以估读到0.1N。 一个钩码质量 m=100g=0.1kg 实验序号 1 2 3 4 5 6 钩码的质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 钩码的重力 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 重力跟质量的比值 N/kg 分析与论证 以质量为横坐标、重力为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量的关系图象。 实验序号 1 2 3 4 5 6 钩码的质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 钩码的重力G /N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 1. 数据处理 2. 分析表格中数据，观察画出的G-m图像，从中你能得到什么结论？ 实验结论 ①由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，图像是一条过原点的直线，即正比例函数图像。 ②对实验数据进一步分析，计算出每一次实验中重力与质量的比值，该比值是一个不变的值，大约是10.0N/kg 。 物体所受的重力跟它的质量成正比，比值约为 10.0N/kg（精确实验9.8N/kg）。 物体所受的重力跟它的质量成正比。 重力，单位牛顿（N） G — G = mg 质量，单位千克 (kg) m— g — 比例系数，在地球上，约为9.8N/ kg = G m g 重力的大小 精确的实验表明： 地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成 地球吸引物体的每一部分，对于整个物体，重力的作用表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫做物体的重心。 F G 重心实际上是一个物体各部分受到重力作用的等效作用点。 物体的重心 四 形状规则、质量分布均匀的物体，重心在几何中心上。 方形薄板 均匀的球体 粗细均匀的直棒 G G G 【想想议议】重心一定在物体上吗？ G G 物体的重心不一定在物体上！ 有时为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。 【例题】画出斜面上的木块受到的重力和支持力的示意图（重力大于支持力） G F支 重心越低，就越不容易翻倒。赛车的底盘做得很重，赛车手几乎是躺在车里，整体的重心降得很低，这样赛车在快速行驶时就不易翻倒。“不倒翁”被扳倒后能自己立起来，也是由于重心的位置较低。 稳度与重心 阅读材料 ②形状规则、质量分布均匀的物体，重心在几何中心 ①总是竖直向下，垂直于水平面，指向地心 ②应用：利用铅垂线确定竖直方向等 ①重力的等效作用点叫做重心 ①宇宙间的物体都存在相互吸引的力，叫做万有引力 ②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 重力的方向 重 心 重力的产生 重力的大小 实验：探究重力大小跟质量的关系 G=mg （g=9.8N/kg） 课堂总结 A B C D 1.如图是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是( ) B 课堂练习 A B C D 2.下图中利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平的做法正确的是( ) A 3.如图所示是一块环形石头(质地均匀、形状规则)，则它的重心在( ) A.A点 　　　 B.B点　　　　 C.C点　　　 D.D点 A 　　 　　　　 　　　　 　　 　　　　 　　　　 　　　　 $$