第一节 重力（导学案） 物理粤教版2019必修第一册

3.1 重力 导学案 1. 理解重力是地球对物体的吸引而产生的；掌握重力的大小（G=mg）和方向（竖直向下）；理解重心的概念及其影响因素。 2. 通过实验探究重力与质量的关系，培养归纳总结的能力；学会用等效替代的思想理解重心的概念。 3. 经历探究“重力大小与质量关系”的实验过程；尝试用悬挂法等手段寻找不规则物体的重心。 4. 认识重力在日常生活和工程技术中的应用（如重垂线、重心稳定）；了解我国在重力测量领域（如北斗导航）的成就，增强民族自豪感。 重点： 1. 重力的大小和方向； 2. 重力与质量的关系式G=mg； 3. 重心的概念。 难点： 1. 重力与万有引力的区别与联系； 2. 重心位置与物体形状、质量分布的关系； 3. 等效思想的建立（将物体各部分所受重力等效为一点受力）。 【知识回顾】 1.力是 对 的作用。力有三要素： 、 、 。 2. 物体所含 的多少叫质量，用字母 表示，国际单位是 。 3. 二力平衡的条件是：作用在 物体上的两个力，如果大小 、方向 ，并且在 直线上。 【自主预习】 1. 重力及其产生 由于 的吸引而使物体受到的力叫做重力。重力的施力物体是 。 2. 重力的大小 物体所受重力的大小与它的 成正比 。 关系式：其中g = N/kg，读作 ，物理意义是 。 3. 重力的方向 重力的方向总是 。利用这个性质可以制作 ，用来检查墙壁是否竖直。 “竖直向下”是指垂直于 面向下。 4. 重心 重力的等效 点叫做重心。 质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其 中心。 对于质量分布不均匀或形状不规则的物体，可以用 法来确定其重心。 探究1：探究重力大小与质量的关系 【实验器材】弹簧测力计、质量均为50g的钩码若干。 【实验步骤】 1. 观察弹簧测力计的 和 _，并调零。 2. 将1个钩码挂在弹簧测力计下，静止时，读出弹簧测力计的示数，即为钩码所受的 。记录数据。 3. 依次增加钩码个数，重复步骤2，记录数据。 【数据记录与处理】 质量m (kg) 0.05 0.10 0.15 0.20 重力G (N) 重力/质量 (G/m) (N/kg) 【分析与结论】 1. 分析表格数据，重力G随质量m的增大而 。 2. 计算G/m的比值，发现其值 （填“变化”或“不变”），约为 N/kg。 3. 结论：物体所受重力大小与它的质量成 比。表达式为： 。 探究2：重力的方向与重心 1. 观察与思考：观察老师用重垂线检查墙壁是否竖直。 · 重垂线中的重锤所受重力的方向是 。 · 如果墙壁与悬线 ，则说明墙壁是竖直的。 2. 寻找物体的重心 · 规则物体：请标出下列规则均匀物体的重心O（用‘·’表示）。 · 不规则物体（悬挂法）：观察老师演示用悬挂法找不规则薄板的重心。 · 步骤：①在A点悬挂，沿 线画线L₁；②在 点悬挂，画线L₂；③交点O即为重心。 · 原理：物体静止时，重心必然在 线上。 3. 重心与稳定性 · 观察“不倒翁”，它的重心位置很 （高/低）。 · 赛车设计得又宽又矮，是为了 （升高/降低）重心， （增大/减小）支面，从而使赛车更稳定，不易翻倒。 一、单选题 1．如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是（　　） A．按倒不倒翁，其重心高度降低 B．按倒不倒翁，其重心高度不变 C．不倒翁所受到的桌面支持力是由于不倒翁发生形变产生的 D．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下 2．关于物体的重力和重心，下列说法正确的是（　　） A．物体的重力就是地球对物体的吸引力 B．对某一物体而言，其重力的大小不会因为物体从赤道移到南极而改变 C．从效果上看可以认为物体各部分受到的重力作用集中于物体的重心 D．任何几何形状规则的物体的重心，必与其几何中心重合 3．关于重力，下列说法不正确的是（　　） A．重力的作用点叫重心，物体的重心一定在物体上 B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心 C．无论支持面是否水平，重力的方向总是竖直向下的 D．一车荔枝（质量不变）从广东运到北京，其重力变大 二、多选题 4．独竹漂是我国一项民间技艺。如图，在平静的湖面上，独竹漂选手手持划杆踩着楠竹，沿直线减速滑行，选手和楠竹相对静止，则（　　） A．选手所受合力为零 B．楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下 C．手持划杆可使选手（含划杆）的重心下移，更易保持平衡 D．选手受到楠竹作用力的方向与选手（含划杆）的重心在同一竖直平面 5．“月—地检验”表明地面上物体受到地球的引力与月球受到地球的引力遵从同样的规律，它们属于同一性质的力，把地球看作均质球体，地球表面上物体都随地球自转，下列说法正确的是（　　） A．物体在赤道受到的地球引力等于重力 B．物体在北极受到的地球引力等于重力 C．物体在南极受到的地球引力等于重力 D．同一物体在南纬30°和北纬30°受到的重力大小相等 三、解答题 6．重力 (1)如图所示，熟了的苹果会向地面下落；衣服上的水也落到地面上。试解释产生这些现象的原因。 (2)你能结合生活经验，尝试说出物体所受重力的方向吗？ (3)重力的大小： 。 (4)阅读教材第57~58页，尝试总结重心的概念以及物体的重心位置与什么因素有关。 (5)力的图示和力的示意图：力可以用 线段来表示，有向线段的长短表示力的 ，箭头表示力的 ，箭尾（或箭头）表示力的 。这种表示力的方法，叫作力的图示。在不需要准确标度力的 时，通常只需画出力的作用点和 ，即只需画出力的示意图。 7．如图所示，一物体静止在水平地面上，物体的重力是10N，试画出重力的图示和示意图。 1. 知识梳理：请用网络图或思维导图的形式总结本节关于“重力”的核心知识。 （提示：从产生、大小、方向、作用点四个方面展开） 2. 探究方法总结：本节课我们用了哪些实验方法？（多选） [ ] 控制变量法 [ ] 等效替代法 [ ] 理想实验法 [ ] 图像法 3. 学后感想与疑问： · 本节课我最大的收获是：________________________________________。 · 我仍然存在的疑问是：________________________________________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 重力 导学案 1. 理解重力是地球对物体的吸引而产生的；掌握重力的大小（G=mg）和方向（竖直向下）；理解重心的概念及其影响因素。 2. 通过实验探究重力与质量的关系，培养归纳总结的能力；学会用等效替代的思想理解重心的概念。 3. 经历探究“重力大小与质量关系”的实验过程；尝试用悬挂法等手段寻找不规则物体的重心。 4. 认识重力在日常生活和工程技术中的应用（如重垂线、重心稳定）；了解我国在重力测量领域（如北斗导航）的成就，增强民族自豪感。 重点： 1. 重力的大小和方向； 2. 重力与质量的关系式G=mg； 3. 重心的概念。 难点： 1. 重力与万有引力的区别与联系； 2. 重心位置与物体形状、质量分布的关系； 3. 等效思想的建立（将物体各部分所受重力等效为一点受力）。 【知识回顾】 1.力是物体对物体的作用。力有三要素：大小、方向、作用点。 2. 物体所含物质的多少叫质量，用字母m表示，国际单位是千克(kg)。 3. 二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上。 【自主预习】 1. 重力及其产生 由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。重力的施力物体是地球。 2. 重力的大小 物体所受重力的大小与它的质量成正比G = mg。 关系式：其中g = 9.8 N/kg，读作牛顿每千克，物理意义是质量为1千克的物体受到的重力为9.8牛顿。 3. 重力的方向 重力的方向总是竖直向下。利用这个性质可以制作重垂线，用来检查墙壁是否竖直。 “竖直向下”是指垂直于水平面向下。 4. 重心 重力的等效作用点叫做重心。 质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心。 对于质量分布不均匀或形状不规则的物体，可以用悬挂法来确定其重心。 探究1：探究重力大小与质量的关系 【实验器材】弹簧测力计、质量均为50g的钩码若干。 【实验步骤】 1. 观察弹簧测力计的量程和分度值_，并调零。 2. 将1个钩码挂在弹簧测力计下，静止时，读出弹簧测力计的示数，即为钩码所受的重力。记录数据。 3. 依次增加钩码个数，重复步骤2，记录数据。 【数据记录与处理】 质量m (kg) 0.05 0.10 0.15 0.20 重力G (N) 重力/质量 (G/m) (N/kg) 【分析与结论】 1. 分析表格数据，重力G随质量m的增大而增大。 2. 计算G/m的比值，发现其值不变（填“变化”或“不变”），约为9.8（或10） N/kg。 3. 结论：物体所受重力大小与它的质量成正比。表达式为：G=mg。 探究2：重力的方向与重心 1. 观察与思考：观察老师用重垂线检查墙壁是否竖直。 · 重垂线中的重锤所受重力的方向是竖直向下。 · 如果墙壁与悬线平行，则说明墙壁是竖直的。 2. 寻找物体的重心 · 规则物体：请标出下列规则均匀物体的重心O（用‘·’表示）。 · 不规则物体（悬挂法）：观察老师演示用悬挂法找不规则薄板的重心。 · 步骤：①在A点悬挂，沿重垂线画线L₁；②在另一点悬挂，画线L₂；③交点O即为重心。 · 原理：物体静止时，重心必然在重垂线上。 3. 重心与稳定性 · 观察“不倒翁”，它的重心位置很低（高/低）。 · 赛车设计得又宽又矮，是为了降低（升高/降低）重心，增大（增大/减小）支面，从而使赛车更稳定，不易翻倒。 一、单选题 1．如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是（　　） A．按倒不倒翁，其重心高度降低 B．按倒不倒翁，其重心高度不变 C．不倒翁所受到的桌面支持力是由于不倒翁发生形变产生的 D．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下 【答案】D 【详解】AB．立起的不倒翁的重心很低，按倒不倒翁，其重心高度升高，故AB错误； C．不倒翁所受到的桌面支持力是由于桌面发生形变产生的，故C错误； D．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下，故D正确。 故选D。 2．关于物体的重力和重心，下列说法正确的是（　　） A．物体的重力就是地球对物体的吸引力 B．对某一物体而言，其重力的大小不会因为物体从赤道移到南极而改变 C．从效果上看可以认为物体各部分受到的重力作用集中于物体的重心 D．任何几何形状规则的物体的重心，必与其几何中心重合 【答案】C 【详解】A．物体的重力只是地球对物体的吸引力的一部分，故A错误； B．物体从赤道移到南极，重力加速度发生变化，根据可知，对某一物体而言，其重力的大小会因为物体从赤道移到南极而改变，故B错误； C．从效果上看可以认为物体各部分受到的重力作用集中于物体的重心，故C正确； D．几何形状规则的物体，如果质量分布不均匀，其重心不一定与其几何中心重合，故D错误。 故选C。 3．关于重力，下列说法不正确的是（　　） A．重力的作用点叫重心，物体的重心一定在物体上 B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心 C．无论支持面是否水平，重力的方向总是竖直向下的 D．一车荔枝（质量不变）从广东运到北京，其重力变大 【答案】A 【详解】A．重力的作用点叫重心，物体的重心不一定在物体上，如空心圆环的重心，故A错误，符合题意； BC．重力的方向竖直向下，与支持面是否水平无关，用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心，故BC正确，不符合题意； D．重力的计算公式，一车荔枝（质量不变）从广东运到北京，值变大，其重力变大，故D正确，不符合题意； 本题选择错误选项； 故选A。 二、多选题 4．独竹漂是我国一项民间技艺。如图，在平静的湖面上，独竹漂选手手持划杆踩着楠竹，沿直线减速滑行，选手和楠竹相对静止，则（　　） A．选手所受合力为零 B．楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下 C．手持划杆可使选手（含划杆）的重心下移，更易保持平衡 D．选手受到楠竹作用力的方向与选手（含划杆）的重心在同一竖直平面 【答案】CD 【详解】A．选手和楠竹在水里减速滑行，速度在变化，根据牛顿第二定律可知合力不为零，故A错误； B．楠竹在水平方向有加速度，选手对楠竹的力在竖直方向有压力，水平方向有摩擦力，所以选手对楠竹的力方向不是竖直向下，故B错误； C．选手和楠竹相对静止，且减速滑行，选手和楠竹的重心要在同一竖直面上才能保持相对稳定，故C正确； D．选手和楠竹构成的整体在减速滑行，受到的合力不为零，根据力的作用线和重心的关系可知整体的重心与楠竹受到合力作用线应该在同一竖直面上，故D正确。 故选CD。 5．“月—地检验”表明地面上物体受到地球的引力与月球受到地球的引力遵从同样的规律，它们属于同一性质的力，把地球看作均质球体，地球表面上物体都随地球自转，下列说法正确的是（　　） A．物体在赤道受到的地球引力等于重力 B．物体在北极受到的地球引力等于重力 C．物体在南极受到的地球引力等于重力 D．同一物体在南纬30°和北纬30°受到的重力大小相等 【答案】BCD 【详解】A．把地球看作均质球体，则物体在地球表面任何位置受到地球的引力都相等，此引力的两个分力一个是物体的重力，另一个提供物体随地球自转的向心力。在赤道上，向心力最大，重力最小，故A错误； BC．在两极，向心力为0，物体受到的地球引力等于重力，选项BC正确； D．同一物体在南纬30°和北纬30°的向心加速度大小相等且均指向地轴，因此同一物体在南纬30°和北纬30°受到的重力大小相等，故D正确。 故选BCD。 三、解答题 6．重力 (1)如图所示，熟了的苹果会向地面下落；衣服上的水也落到地面上。试解释产生这些现象的原因。 (2)你能结合生活经验，尝试说出物体所受重力的方向吗？ (3)重力的大小： 。 (4)阅读教材第57~58页，尝试总结重心的概念以及物体的重心位置与什么因素有关。 (5)力的图示和力的示意图：力可以用 线段来表示，有向线段的长短表示力的 ，箭头表示力的 ，箭尾（或箭头）表示力的 。这种表示力的方法，叫作力的图示。在不需要准确标度力的 时，通常只需画出力的作用点和 ，即只需画出力的示意图。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)mg (4)见解析 (5) 有向 大小 方向 作用点 大小 方向 【详解】1、地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用，地球的吸引使苹果落向地面，使水滴也落到地面。 2、观察苹果、水滴下落的方向，重力的方向是竖直向下的。 3、G=mg 4、一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点即物体的重心。物体重心的位置与物体的形状和质量分布有关。 5、[1][2][3][4][5][6]力的图示和力的示意图：力可以用有向线段来表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点。这种表示力的方法，叫作力的图示。在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的作用点和方向，即只需画出力的示意图。 7．如图所示，一物体静止在水平地面上，物体的重力是10N，试画出重力的图示和示意图。 【答案】见解析 【详解】（1）画力的图示 ①选定标度：此题用2mm长的线段表示2N的力。 ②从作用点沿力的方向画一条线段，线段长短根据选定的标度和力的大小画出，线段上加刻度。如图甲所示，从物体几何中心即重心竖直向下画一段五倍于标度（10mm）的线段。 ③在线段的末端加箭头表示力的方向。 （2）画力的示意图：从重心沿竖直向下的方向画一条线段，并加上箭头，表示方向，然后标明即可，如图乙所示。 1. 知识梳理：请用网络图或思维导图的形式总结本节关于“重力”的核心知识。 （提示：从产生、大小、方向、作用点四个方面展开） 2. 探究方法总结：本节课我们用了哪些实验方法？（多选） [ ] 控制变量法 [ ] 等效替代法 [ ] 理想实验法 [ ] 图像法 3. 学后感想与疑问： · 本节课我最大的收获是：________________________________________。 · 我仍然存在的疑问是：________________________________________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $