内容正文:
2.1 力(第4课时重力)知识点梳理
目标梳理
学习目标
重点难点
1. 掌握重力的定义及其产生的原因。
2. 掌握科学探究物重与物体质量的关系。
3. 掌握重力的三要素。
4. 掌握重力示意图。
1.重点:重力的定义,重力与质量关系,重力三要素,重力示意图。
2.难点:重力三要素。
知识梳理
一、重力
1.重力
(1)定义:由于地球对物体的吸引而产生的,地球附近 ① 都要受到的力。
(2)用字母 ② 表示。
2.施力物体与受力物体
重力的施力物体是 ③ ,受力物体是地球附近的一切物体。
①一切物体 ② G ③地球
二、实验探究:物重与物体质量的关系(重力的大小)
1.提出问题
物重与物体的质量有什么关系?
2.猜想与假设
(1)物重与物体的质量成正比。
(2)物重与物体的质量无关。
3.设计实验与制订计划
(1)实验器材:弹簧测力计、质量为50g的钩码6只。
(2)实验装置:
4.进行实验与收集证据
分别把1只、2只、3只、……6只钩码挂在弹簧测力计下,记下弹簧测力计每一次的示数,填在表中。
钩码数
质量m/kg
物重G/N
物重跟物体质量的比值/N·kg-1
1
0.05
0.49
9.8
2
0.10
0.98
9.8
3
0.15
1.47
9.8
4
0.20
1.96
9.8
5
0.25
2.45
9.8
6
0.30
2.94
9.8
5.分析与论证
分析和观察实验现象和数据,得出结论:
(1)物体所受重力的大小跟它的质量成 ④ ,其比值是定值,约等于 ⑤ 。
(2)公式:G=mg,变形公式为。
6.交流与合作
(1)物重指什么?
物体所受的 ⑥ 大小。
(2)如何测量重力?
使用弹簧测力计,将物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的 ⑦ 就是物体的重力。
(3)使用弹簧测力计时应注意什么?
a. 观察量程和分度值;
b. 检查弹簧测力计的指针是否指零,若没有,则需要 ⑧ ;
c. 弹簧测力计要竖直;
d. 静止或匀速直线读数。
(4)实验时,为什么要进行多次测量?
为了避免实验的偶然性,使结论更具有 ⑨ ,得出正确的规律。
④正比 ⑤9.8N/kg ⑥重力 ⑦示数 ⑧校零 ⑨普遍性
三、重力的方向
1.方向
总是 ⑩ 的。
2.应用
利用重力的方向总是竖直向下的这个原理,人们在一根线下吊一个重物,就做成了一根 ⑪ 。如图所示,重垂线可用于检验墙壁上的画是否挂正,也可以检查桌面是否水平。
⑩竖直向下 ⑪重垂线
三、重力的作用点——重心
1.定义
物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中作用在 ⑪ 上,这个点就叫作物体的重心,这里采用了“等效法”。重心用字母O表示。
2.重心的位置
质量分布均匀的物体,重心在它的 ⑫ 上。如图所示用“支撑法”寻找汤匙重心,当调节汤匙平衡时,它的重心就在支点的上方。
3.稳度
(1)稳度就是物体的稳定程度。物体的稳度越大,物体就越不容易翻倒,例如建筑物、机器、车船等都涉及稳度问题。
(2)提高稳度的方法:一是增大 ⑬ ;二是降低 ⑭ 。
⑪一个点 ⑫几何中心 ⑬支撑面 ⑭重心
重点梳理
【重点01】重力
1. 地球附近的所有物体都受到重力的作用,无一例外。
2. 重力虽然是由于地球的吸引而产生的,但重力不是地球的吸引力,它只是地球吸引力的一个分力,重力一般小于地球对物体的吸引力。
3. 重力是非接触力,空中的飞机、树上的苹果、海上的航空母舰都受到重力的作用。
4. 由于物体间力的作用是相互的,物体受重力的同时,地面附近的物体对地球也有吸引力,且大小相等,方向相反。
【重点02】重力的大小
1. 公式G=mg变形为可以求物体的质量,但不能说质量与重力成正比,因为重力随物体质量的变化而变化,质量是原因,重力是结果。
2. 1kg≠9.8N,因为它们是不同的科学量,不能相等。
3. 重力的大小随所在位置的变化而改变,也就是说g值在地球上不同的位置是不同的,但是由于在地球上或附近变化不大,可以近似认为是不变的,粗略计算时,g值可取10N/kg。
4. 常数g的影响因素:①经纬度,在地球的不同经纬度,g值一般不同;②行星,不同的行星g值一般不同,比如月球上的g月约是地球上g地的。
【重点03】重力的方向
1. 重力的方向是竖直向下的,竖直向下指的是垂直于水平面向下,指向地心。
2. 垂直向下指的是垂直于某个接触面向下,如图中压力F的方向。
3. 如果接触面是斜面,竖直向下和垂直向下是两个不同的方向,所以我们不能把重力的方向说成垂直向下。
【重点04】重心
1. 重心的位置与物体各部分质量分布、物体的形状都有关,同一物体的质量分布不变、形状不变时重心位置是固定的,如果质量分布发生变化则重心的位置也会发生变化。
2. 质量分布均匀、有几何形状的物体,它的重心在它的几何中心上,如图所示。
3. 薄板重心求法:薄板重心的位置可以用悬挂法求出,如图所示,先在A点把物体悬挂起来,作出直线AB,然后在D点把物体悬挂起来,作出直线CD,即可知重心在两直线AB、CD交点O处。
1.重力与重力大小
(1)地面附近的物体受到重力的作用与物体的质量,所处位置有关。
(2)地面附近的物体受到重力的作用与物体的运动状态、运动方向、速度、是否静止等无关。
(3)在利用G=mg计算重力时,质量m的单位必须是kg。
(4)在做题时,题目中如果没有说g的取值时,一般默认g值取9.8N/kg,而不能用10N/kg。
2.重力的方向与重心
(1)重力的方向始终竖直向下,与物体的运动状态无关。物体上升还是下降时都受到竖直向下的重力。
(2)物体的重心可以在物体上,也可以不在物体上。如图所示。
1.关于重力的说法,正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.重力是由于物体受到地球的吸引力而产生的
C.物体做自由落体运动时不受重力
D.只有静止的物体才受到重力
2.如果地球上没有了重力,则下列说法中不正确的是( )
A.河水不能流动
B.人一跳起来就能离开地球
C.物体没有质量
D.热水瓶里的水无法倒入水杯中
3.关于质量和重力的下列说法中,正确的是( )
A.10kg=10N
B.10kg=10kg×9.8N/kg=98N
C.质量是10kg的物体重98N
D.质量是98kg的物体重10N
4.下列图中,正确表示物体的重力方向的是( )
5.关于重心,下列说法正确的是( )
A. 物体的重心一定在物体上
B. 只要是质量分布均匀的物体,其重心一定在物体上
C. 物体的重心与物体的质量分布和物体的形状有关
D. 用悬挂法找物体的重心时,细线一定通过物体的重心
6.已知月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近物体引力的。某次探月活动中,宇航员利用弹簧测力计,若干钩码在月球上探究重力的大小跟质量的关系实验,则关于该实验重力与质量的关系图像描述正确的是( )
7. 某实验小组在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验时,收集的实验数据如表所示,则下列说法中错误的是( )
A.小张认为利用原有器材,在月球表面可以完成本实验
B.小明处理数据时,绘出重力G与质量m的关系图像(如图所示),可得重力与质量成正比
C.小亮处理数据时,算出每组重力与质量的比值(如表所示),可得重力与质量成正比
D.小红认为本实验中多次实验的目的是减小误差
8. 在“探究重力与质量的关系”的实验中。
(1)测量物体重力之前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 方向调零。
(2)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力。
(3)实验小组的同学测量出了不同质量钩码所受重力的多组数据,其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图所示,其读数为 N。
(4)实验小组的小宇同学还提出:“还可以测量钩码以外的其他物体的质量与重力,将这些数据与钩码的相关数据综合分析来寻找规律。”而同组的小尧同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律。”你认为 同学的观点是正确的。
9. 画出下图中小球所受重力的示意图。
10. 如图所示,是一块质量分布均匀的半圆形量角器,将其用细线悬挂在天花板上,请你用作图的方法找出重心O点的位置。
答案
1.【答案】B
【解析】重力是因为物体地球的吸引而使物体受到的力,故A错误,B正确。重力与物体的运动状态无关,故C、D错误。
2.【答案】C
【解析】水总是在重力的作用下向低处流,若没有重力,则水就会漂浮在空中,不会向下流动,故A正确,不符合题意。人跳起来在重力的作用下会落向地面,若没有重力,则人跳起来就会离开地球,故B正确,不符合题意。质量是物体所含物质的多少,若重力不存在,但是质量依然存在,故C错误,符合题意。人倒水时,水在重力的作用下进入杯中,如果没有重力,水就无法倒入杯中,故D正确,不符合题意。
3.【答案】C
【解析】重力与质量的关系式是G=mg,质量为10kg的物体重为98N,故C正确。A混淆了质量、重力的单位。B列出的是一个错误算式。D选项将质量、重力的关系颠倒了。故A、B、D错误。
4.【答案】C
【解析】重力的方向是始终竖直向下的。A图重力方向向上,故A错误。B图重力的方向与斜面垂直,故B错误。C图重力方向竖直向下,故C正确。D图重力方向斜向上,故D错误。
5.【答案】C
【解析】物体的重心的位置可以在物体上,也可以在物体外,如圆环、空心球它们的重心在中间的空心部位上,故A、B错误。物体的重心与物体的质量分布和物体的形状有关,物体的质量分布或者形状改变时,重心也随之改变,故C正确。用悬挂法找物体的重心时,细线不一定通过物体的重心,但是细线的延长线一定通过重心,故D错误。
6.【答案】B
【解析】设物体质量m,则在地球上重力为G地球=mg,因为月球对其表面物体的引力为地球的,则G月球=G地球=mg,由此可知,G月球与m成正比,故B正确。
7. 【答案】D
【解析】在月球表面也可以测量质量、重力,只是重力比地球小,质量不变,可以完成实验,故A正确,不符合题意。图像是过原点的一条直线,由图像说明,重力与质量成正比,故B正确,不符合题意。在考虑误差的情况下,表格中的重力和质量的比值相等,所重力和质量成正比,故C正确,不符合题意。本实验的课题是寻找规律问题,故多次实验目的是得到普遍性规律,故D错误,符合题意。
8. 【答案】(1)竖直;(2)静止;(3)1.8;(4)小宇
【解析】(1)测量物体重力时,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零。(2)测量物体重力时,当物体静止时,物体受到的重力与弹簧测力计的拉力才相等。(3)右图可知,测力计的量程为0~5N,分度值是0.2N,示数为1.8N;(4)为了得到普遍规律,应在实验中采用不同物体,这样结论具有普遍性,故小宇是正确的。
9. 【答案】作图见解析
【解析】
。
10. 【答案】作图见解析
【解析】交点即为重心
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