第3节 重力(举一反三讲义)物理人教版八年级下册
2025-12-02
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 重力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.13 MB |
| 发布时间 | 2025-12-02 |
| 更新时间 | 2025-12-02 |
| 作者 | 初中物理志强工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-12-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55217043.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义系统梳理重力的核心知识点,从重力的产生(地球吸引,施力物体为地球)入手,逐步展开三要素(大小G=mg、方向竖直向下、作用点重心),再深入重力与质量的区别联系,形成递进式学习支架。
资料通过实验探究(如G-m关系实验设计、数据处理及误差分析)培养科学探究能力,对比表格和方法技巧(如质量与重力巧辨别)提升科学思维,结合重垂线等生活实例及巩固训练题,课中辅助教学,课后助学生查漏补缺,强化物理观念。
内容正文:
第3节 重力
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:重力的产生 2
知识点2:重力的三要素 4
知识点3:重力与质量的区别与联系 7
【方法技巧】 9
方法技巧 1:判断物体是否受重力方法 9
方法技巧 2:重力与质量巧辨别 10
方法技巧 3:用“稳定性”辅助理解重心 10
【巩固训练】 10
【学习目标】
学习目标
具体要求
核心概念
1. 理解重力的产生原因,知道重力的施力物体和受力物体;
2. 掌握重力的三要素(大小、方向、作用点),能准确描述重力的特点;
3. 理解重力与质量的关系,记住重力加速度 g 的物理意义和数值(g=9.8N/kg);
4. 知道重心的概念,了解规则物体重心的位置特点。
能力素养
1. 能通过实验探究重力与质量的关系,归纳得出 G=mg 的表达式;
2. 能运用 G=mg 进行简单的计算,解决实际问题;
3. 能正确画出重力的示意图,判断重力的方向;
4. 能结合生活实例解释重力的应用,理解重力对人类生活的影响。
【重点难点】
重点:1. 重力的产生原因和三要素;
2. 重力与质量的关系(G=mg)及相关计算;
3. 重力方向的判断(竖直向下)和重力示意图的绘制。
难点:1. 理解 “竖直向下” 与 “垂直向下” 的区别;
2. 重心概念的理解及不规则物体重心的判断;
3. 实验探究重力与质量关系时,数据处理和结论归纳的逻辑。
【思维导图】
重力
【知识梳理】
知识点1:重力的产生
1.重力的定义
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,用符号G表示。
✅ 关键说明:
施力物体:地球(重力是地球对物体的吸引力的一部分,而非全部);
受力物体:地球附近的一切物体(包括固体、液体、气体,如空中的飞鸟、水中的鱼、空气中的灰尘等);
产生条件:物体在地球附近(无需接触地球,如空中的飞机、卫星仍受重力)。
2. 重力与地球引力的区别
(1)地球对物体的引力是重力的来源,但重力不等于地球引力:
(2)地球引力:指向地心,是产生重力的原因;
重力:由于地球自转,地球引力的一部分用于提供物体随地球自转的向心力,剩余部分即为重力(因此重力方向近似指向地心,即 “竖直向下”)。
【典例1】下列关于重力的说法正确的是( )
A.只有静止在地面上的物体才受重力
B.重力的施力物体是物体本身
C.空中飞行的飞机不受重力
D.地球附近的一切物体都受重力作用
【答案】D
【详解】
A.空中飞行的物体、水中漂浮的物体等都受重力,并非只有静止在地面的物体受重力,故A错误
B.重力的施力物体是地球,受力物体是研究对象,故 B 错误;
C.空中飞行的飞机在地球附近,仍受重力作用,故 C 错误;
D.地球附近的一切物体都受重力,故 D 正确。故选 D。
【典例2】关于重力的产生,下列说法正确的是( )
A. 重力是物体本身具有的性质
B. 重力是由地球的吸引产生的
C. 只有固体受到重力,液体和气体不受重力
D. 物体离地球越远,受到的重力越大
【答案】B
【详解】
A.重力是地球对物体的作用,不是物体本身的性质,故 A 错误;
B.重力的本质是地球对物体的吸引,故 B 正确;
C.地球附近的一切物体(固体、液体、气体)都受重力,故 C 错误;
D. 物体离地球越远,地球的吸引力越弱,重力越小,故 D 错误。
【变式1】下列物体中,不受重力作用的是( )
A. 空中飞行的客机
B. 太空中运行的国际空间站
C. 水平地面上的石块
D. 深海中的潜水艇
【答案】B
【详解】A、C、D 中的物体均在地球附近,受重力;国际空间站在太空中(离地球较远,重力可忽
略),不受显著重力作用,故 B 正确。
【变式2】下列关于重力的施力物体和受力物体的说法,正确的是( )
A. 施力物体是物体本身,受力物体是地球
B. 施力物体是地球,受力物体是地球上的物体
C. 施力物体和受力物体都是地球
D. 施力物体和受力物体都是物体本身
【答案】B
【详解】重力是地球对物体的吸引产生的,因此施力物体是地球,受力物体是地球附近的一切物
体,故 B 正确。
【变式3】请解释 “孤掌难鸣” 和 “苹果落地” 两个现象,分别说明是否与重力有关,并简述理
由。
【答案】见解析
【详解】(1)“孤掌难鸣”:与重力无关;理由:该现象说明力是物体对物体的作用,单独一个物
体无法产生力,与地球的吸引(重力)无关。(2)“苹果落地”:与重力有关;理由:苹果受到地
球的吸引(重力),重力方向竖直向下,因此苹果从树上落向地面。
知识点2:重力的三要素
1. 重力的大小
(1)实验探究 “重力与质量的关系”
实验目的:探究重力与质量的定量关系;
实验工具:天平(测质量)、弹簧测力计(测重力);
实验方法:控制变量法(控制地理位置不变,改变质量,测量重力);
实验结论:同一位置,物体所受重力与质量成正比(G=mg)。
实验数据处理技巧
步骤 1:计算 “重力与质量的比值”(g=G/m),若比值恒定,说明二者成正比;
步骤 2:绘制 “G-m 图像”,若图像是过原点的倾斜直线,验证成正比关系;
步骤 3:多次测量的目的:寻找普遍规律,避免偶然性(而非减小误差)。
实验误差分析
误差原因 1:弹簧测力计未调零(测量值偏大或偏小)→ 改正:测量前调零,未调零则减去初始读
数;
误差原因 2:弹簧测力计拉力方向与轴线不一致(摩擦导致测量值偏大)→ 改正:拉力方向与弹簧
轴线一致;
误差原因 3:天平测量质量时未调平(质量测量不准确)→ 改正:天平使用前先调平。
(2)影响因素:重力的大小与物体的质量成正比(质量越大,重力越大),还与物体所在的地理位
置有关(纬度越高,g 值越大;海拔越高,g 值越小,如两极 g 值大于赤道,高山 g 值小于平
原)。
(3)计算公式:G = mg
符号含义:G表示重力(单位:牛顿,N);m表示质量(单位:千克,kg);g表示重力加速度(通常取9.8N/kg,含义是:质量为 1kg 的物体受到的重力为 9.8N;粗略计算时可取10N/kg)。
(4)测量工具:弹簧测力计(测量时,物体静止时弹簧测力计的示数等于物体的重力)。
2.重力的方向
(1)核心规律:重力的方向总是竖直向下(指向地心的近似方向)。
(2)关键区分:“竖直向下”≠“垂直向下”:
竖直向下:垂直于水平面,始终指向地心;
垂直向下:垂直于接触面(如斜面上的物体,垂直向下是垂直于斜面,而竖直向下是垂直于水
平面)。
(3)应用:重垂线(检查墙壁是否竖直)、水平仪(检查桌面是否水平)。
3.重力的作用点 —— 重心
(1)定义:重力在物体上的作用点叫做重心(可以认为物体的重力集中作用在重心上)。
(2)特点:
规则形状、质量分布均匀的物体,重心在其几何中心(如正方体的重心在中心,球体的重心在球心,圆柱体的重心在轴线中点);
不规则形状或质量分布不均匀的物体,重心可能不在物体上(如圆环的重心在圆心处,空心球的重心在球心处);
重心的位置会影响物体的稳定性(重心越低、越集中,物体越稳定,如汽车底盘设计得较低)。
【例3】(2024・广东广州・期末)关于重力的大小和方向,下列说法正确的是( )
A.物体的质量越大,受到的重力越大
B.物体的重力大小与所处位置无关
C.重力的方向总是垂直于地面向下
D.重力的方向总是垂直于接触面向下
【答案】A
【详解】A.在同一位置,物体质量越大,重力越大(G=mg),故 A 正确;B.重力大小与地理位
置有关(g 值不同),故 B 错误;C.重力方向是竖直向下,而非垂直于地面向下(地面可能倾
斜),故 C 错误;D.重力方向始终竖直向下,与接触面无关,故 D 错误。故选 A。
【例4】关于 g=9.8N/kg 的物理意义,下列说法正确的是( )
A.1kg 等于 9.8N
B.质量为 1kg 的物体受到的重力是 9.8N
C.9.8kg 的物体受到的重力是 1N
D.物体所受重力与质量的比值为 9.8N/kg
【答案】BD
【详解】A.质量和重力是不同物理量,不能相等,故 A 错误;B.g=9.8N/kg 表示质量 1kg 的物体
受重力 9.8N,故 B 正确;C.9.8kg 物体的重力G=mg=9.8kg×9.8N/kg≈96.04N,故 C 错误;D.g
是重力与质量的比值,大小为 9.8N/kg,故 D 正确。故选 BD。
【变式1】(24-25・广西北海・期末)关于重心,下列说法正确的是( )
A.重心一定在物体上
B.规则物体的重心一定在其几何中心
C.物体的重心越低,稳定性越好
D.物体的重心位置与质量分布无关
【答案】C
【详解】A.重心可能在物体外(如圆环),故 A 错误;B.规则物体且质量分布均匀时,重心在
几何中心,质量分布不均匀则不在,故 B 错误;C.重心越低、越集中,物体越稳定(如不倒
翁),故 C 正确;D.重心位置与质量分布有关(如不均匀的木棒,重心偏向质量大的一端),故
D 错误。
故选 C。
【变式2】下如图所示,一质量为2kg的木块静止在斜面上,请画出该木块所受重力的示意图(g=10N/kg).
【答案】
【详解】木块的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N,从木块的重心开始,沿竖直向下的方向画一条有向线
段,并标出重力的符号及大小G=20N,如图所示:
【变式3】(多选)(24-25・浙江温州・期末)宇航员从月球取回一块质量为2kg的矿石标本,拿到
地球上,这块矿石的质量是多少?受到的重力是多少?(g=10N/Kg)
【答案】2kg;20N。
【详解】物体的质量与物体的位置无关,宇航员从月球取回一块质量为2kg的矿石标本,拿到地球
上,这块矿石的质量仍然为2kg;
受到的重力是:G=mg=2Kg×10N/Kg=20N。
知识点3:重力与质量的区别与联系
1.重力与质量的核心区别
对比维度
质量(m)
重力(G)
物理意义
物体所含物质的多少
地球对物体的吸引而产生的力
本质属性
物体的固有属性(与外界无关)
物体受到的外力(依赖于地球的吸引)
符号与单位
符号 m,单位:千克(kg)
符号 G,单位:牛顿(N)
是否变化
不随位置、状态、形状改变(如地球→月球,质量不变)
随地理位置改变(如地球→月球,重力变小)
测量工具
天平、台秤(测量物质多少)
弹簧测力计(测量力的大小)
矢量 / 标量
标量(只有大小,无方向)
矢量(既有大小,又有方向,方向竖直向下)
实例说明
一个 5kg 的铁块,在地球和月球上质量都是 5kg
该铁块在地球重力约 50N,在月球上约 8.3N
2.重力与质量的核心联系
1.定量关系:公式关联(核心规律)
在同一地理位置(g 为定值),物体的重力与质量成正比,数学表达式为:G = mg
比例关系:质量越大,重力越大。
2.定性关系:因果关联
质量是产生重力的 “基础”—— 物体有质量,在地球附近才会受到重力;但重力大小不仅取决于质
量,还取决于所在位置的g值(地理位置)。
3.g的物理意义(联系的关键桥梁)
g=9.8N/kg的含义是:质量为 1kg 的物体,在地球表面受到的重力为 9.8N。
g值的特点:地球表面不同位置g略有差异(两极>赤道,平原>高山),但差异较小;
月球上g月≈g地,因此同一物体在月球上重力是地球的1/6,但质量不变。
【典例5】关于重力与质量的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体的质量越大,受到的重力越大
B. 物体的重力越大,质量越大
C. 物体的重力与质量成正比,比值为 9.8N/kg
D. 质量和重力是同一物理量,单位可以互换
【答案】AC
【详解】
A.在同一位置(g 为定值),质量越大,重力越大,符合 G=mg,故 A 正确;
B.重力大小还与 g 值有关(不同地理位置 g 不同),仅重力大不能说明质量大,故 B 错误;
D. 同一位置,重力与质量成正比,比值为 g(9.8N/kg),故 C 正确;
D.质量和重力是不同物理量,单位(kg 和 N)不能互换,故 D 错误。
【典例6】质量为 3kg 的物体,在地球上受到的重力为______N(g 取
9.8N/kg);若将其带到 g=1.6N/kg 的月球上,其重力为______N,质量为______kg。
【答案】29.4;4.8;3
【详解】地球上重力 G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N;月球上重力 G月 = mg月 = 3kg×1.6N/kg=4.8N;质
量不变仍为 3kg。
【变式1】一辆质量为 1.2t 的小汽车,在水平路面上行驶,求它受到的重力大小(g 取 10N/kg)。若该车在行驶过程中装载了质量为 300kg 的货物,此时车和货物的总重力为多少?
【答案】1.2×10⁴N;1.5×10⁴N
【详解】(1)汽车质量 m 车 = 1.2t=1200kg,重力 G 车 = m 车 g=1200kg×10N/kg=1.2×10⁴N;
(2)货物质量m货= 300kg,总质量m总= 1200kg+300kg=1500kg,总重力:
G总=m总g=1500kg×10N/kg=1.5×10⁴N。
【变式2】一个物体在地球上的重力为 68.6N,求它的质量(g 取 9.8N/kg)。若将其带到火星上,火星上的 g 值约为 3.7N/kg,该物体在火星上的重力为多少?
【答案】7kg;25.9N
【详解】
(1)由 G=mg 得,质量 m=G 地 /g=68.6N÷9.8N/kg=7kg;
(2)火星上的重力 G 火 = mg 火 = 7kg×3.7N/kg=25.9N。
【变式3】在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下表.
次数
物体质量/kg
物体重力/N
重力与质量的比值/(N/kg)
1
0.1
0.98
9.8
2
0.2
1.96
9.8
3
0.3
2.94
9.8
(1)在实验过程中,需要的测量工具是 和 ;
(2)分析表中的实验数据,得出的结论是 .
【答案】(1)天平、弹簧测力计;(2)物体所受的重力与它的质量成正比(或物体所受重力与其质量的比值是一定值).
【详解】(1)实验中需要测量的物理量是:质量与重力,所以测量工具为:天平和弹簧测力计;(2)分析表中数据,物体所受的重力随质量的增加而增大,且比值是常数,说明:物体所受的重力跟它的质量成正比.
【方法技巧】
方法技巧 1:判断物体是否受重力,只需看 “是否在地球附近”(无需接触地球),排除 “只有
静止物体才受重力” 的错误认知。
方法技巧 2:“质量是属性,不变;重力是外力,随位置变;G=mg 来关联”。
方法技巧 3:用“稳定性”辅助理解(重心越低越稳定,如不倒翁、汽车低底盘)。
【巩固训练】
1.(2024・河南新乡・期末)下列现象中,不能说明物体受重力作用的是( )
A. 熟透的桃子从树上落向地面
B. 抛出去的篮球最终落回地面
C. 用手将气球向上抛,气球最终会下落
D. 穿旱冰鞋的人推墙,人向后退
【答案】D
【详解】A、B、C 均是重力竖直向下的作用结果,能说明受重力;D 是人推墙时力的相互作用,与重力无关,故 D 正确。
2.关于重力的方向,下列说法正确的是( )
A. 重力的方向总是垂直于地面向下
B. 重力的方向总是竖直向下,指向地心
C. 斜面上的物体,重力方向垂直于斜面向下
D. 重力的方向随物体的运动状态改变而改变
【答案】B
【详解】
A.地面可能倾斜,“垂直于地面” 不一定竖直,故 A 错误;
B.重力方向竖直向下,近似指向地心,故 B 正确;
C.斜面上物体的重力仍竖直向下,与斜面无关,故 C 错误;
D.重力方向始终不变,与运动状态无关,故 D 错误。
3.(多选)(2024・辽宁大连・期末)关于重力与质量的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体的重力与质量成正比,关系式为 m=Gg
B. 同一位置,质量越大的物体,受到的重力越大
C. 1kg 的物体受到的重力一定是 9.8N
D. 质量和重力是同一物理量,单位可以互换
【答案】B
【详解】A.关系式应为 G=mg,故 A 错误;B.同一位置 g 为定值,质量越大,重力越大,符合 G=mg,故 B 正确;C.g 值随地理位置变化,不同位置 1kg 物体的重力可能不是 9.8N,故 C 错误;D.质量(kg)和重力(N)是不同物理量,单位不能互换,故 D 错误。
4.(24-25・湖南湘西・期末)关于重心,下列说法错误的是( )
A. 规则形状、质量均匀的物体,重心在其几何中心
B. 物体的重心一定在物体上
C. 物体的重心位置与质量分布有关
D. 重心越低,物体的稳定性越好
【答案】B
【详解】A.规则且质量均匀的物体(如正方体),重心在几何中心,故 A 正确;B.重心可能在物体外(如圆环的重心在圆心),故 B 错误;C.质量分布不均匀的物体,重心偏向质量大的一端,故 C 正确;D.重心越低,物体越稳定(如不倒翁),故 D 正确。
5.用弹簧测力计测量物体重力时,下列操作正确的是( )
A. 测量时弹簧测力计必须竖直放置
B. 物体运动时,弹簧测力计的示数等于物体重力
C. 测量前无需调零,直接测量即可
D. 读数时,视线可以不与刻度盘垂直
【答案】A
【详解】A.重力方向竖直向下,测量时弹簧测力计需竖直放置,故 A 正确;B.物体静止时,测力计示数才等于重力,故 B 错误;C.测量前需调零,否则读数不准确,故 C 错误;D.读数时视线需与刻度盘垂直,减小误差,故 D 错误。
6.(多选)(2024・湖北黄冈・期末)重力的方向总是______,利用这一性质制成的______可以检查墙壁是否竖直,______可以检查桌面是否水平。
【答案】竖直向下;重垂线;水平仪
【详解】重力方向的实际应用是重垂线和水平仪,直接关联 “竖直向下” 的特点。
7.(24-25・山西吕梁・期末)一辆质量为 1.5t 的汽车,装载了质量为 500kg 的货物,该车和货物的总质量为______kg,总重力为______N(g 取 10N/kg)。
【答案】2000;2×10⁴
【详解】总质量 m 总 = 1500kg+500kg=2000kg;总重力 G 总 = 2000×10=2×10⁴N。
8.如图所示,用一细绳将氢气球系在地面上,在水平风力的作用下,氢气球保持静止状态,请在图中O点处画出氢气球受到的重力和细绳的拉力。
【答案】
【详解】过气球的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,用符号G表示,拉力的作用点在绳子与气球的接触点,沿绳子方向画一条带箭头的线段,方向沿绳子向下,用符号F拉表示,如图所示。
9.(多选)(24-25・山西运城・期末)航天员在太空中处于 “失重” 状态,为什么还能完成太空行走?请结合重力的概念简要说明理由。
【答案】见解析
【详解】航天员的 “失重” 不是不受重力,而是空间站绕地球做圆周运动,航天员受到的重力全部用于提供做圆周运动的向心力,导致 “重量感” 消失;但航天员仍受地球重力(施力物体是地球),只是重力产生的效果不同,因此能在太空中完成行走(借助舱体的作用力改变运动状态)。
10. (24-25・江西上饶・期末)现有三个物体,质量分别为:物体 A 0.5kg、物体 B 1.2kg、物体 C 300g,将它们放在一起,求总重力(g 取 10N/kg)。
【答案】20N
【详解】
统一单位:物体 C 质量 mC=300g=0.3kg;
计算总质量:m总=mA+mB+mC=0.5kg+1.2kg+0.3kg=2.0kg;
计算总重力:G总=m总g=2.0kg×10N/kg=20N;
得出结果:总重力为 20N。
11.(24-25・安徽合肥・期末) 小明同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”时,记录的数据
如下表所示:
实测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
比值((N/kg)
比值的平均值(N/kg)
物体1
物体2
物体3
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是:弹簧测力计、 ;
(2)表格中空白处应填入的数据是 N/kg,请根据表格中的数据,在图甲中画出重力与质量之间关系的图线 ;
(3)分析表中实验数据和图甲所示图象,得出的结论是: ;
(4)实验中获取多组数据的目的是: ;
(5)在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:将该装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角,会观察到悬线OA的方向 (选填“变化”或“不变”);以上实验现象分析得出:重力的方向总是 。
【答案】(1)天平(2)9.8;见下图
(3)见解析(4)寻找普遍规律,避免偶然性(5)不变;竖直向下
【详解】(1)本实验要测量物体的重力与质量,因此需用到弹簧测力计和天平。
(2)G/m比值的平均值
利用描点连线的方法作图即可,如下图:
(3)分析数据可知,G/m的比值基本不变,可以得到物体受到的重力和质量成正比。
(4)实验中为了寻找普遍规律,避免偶然性,需要获取多组数据。
(5)逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线与竖直方向的夹角不变,即OA的方向不变,说明重力的方向总是竖直向下的。
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第3节 重力
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:重力的产生 2
知识点2:重力的三要素 3
知识点3:重力与质量的区别与联系 5
【方法技巧】 7
方法技巧 1:判断物体是否受重力方法 7
方法技巧 2:质量与重力巧辨别 7
方法技巧 3:用“稳定性”辅助理解重心 7
【巩固训练】 7
【学习目标】
学习目标
具体要求
核心概念
1. 理解重力的产生原因,知道重力的施力物体和受力物体;
2. 掌握重力的三要素(大小、方向、作用点),能准确描述重力的特点;
3. 理解重力与质量的关系,记住重力加速度 g 的物理意义和数值(g=9.8N/kg);
4. 知道重心的概念,了解规则物体重心的位置特点。
能力素养
1. 能通过实验探究重力与质量的关系,归纳得出 G=mg 的表达式;
2. 能运用 G=mg 进行简单的计算,解决实际问题;
3. 能正确画出重力的示意图,判断重力的方向;
4. 能结合生活实例解释重力的应用,理解重力对人类生活的影响。
【重点难点】
重点:1. 重力的产生原因和三要素;
2. 重力与质量的关系(G=mg)及相关计算;
3. 重力方向的判断(竖直向下)和重力示意图的绘制。
难点:1. 理解 “竖直向下” 与 “垂直向下” 的区别;
2. 重心概念的理解及不规则物体重心的判断;
3. 实验探究重力与质量关系时,数据处理和结论归纳的逻辑。
【思维导图】
重力
【知识梳理】
知识点1:重力的产生
1.重力的定义
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,用符号G表示。
✅ 关键说明:
施力物体:地球(重力是地球对物体的吸引力的一部分,而非全部);
受力物体:地球附近的一切物体(包括固体、液体、气体,如空中的飞鸟、水中的鱼、空气中的灰尘等);
产生条件:物体在地球附近(无需接触地球,如空中的飞机、卫星仍受重力)。
2. 重力与地球引力的区别
(1)地球对物体的引力是重力的来源,但重力不等于地球引力:
(2)地球引力:指向地心,是产生重力的原因;
重力:由于地球自转,地球引力的一部分用于提供物体随地球自转的向心力,剩余部分即为重力(因此重力方向近似指向地心,即 “竖直向下”)。
【典例1】下列关于重力的说法正确的是( )
A.只有静止在地面上的物体才受重力
B.重力的施力物体是物体本身
C.空中飞行的飞机不受重力
D.地球附近的一切物体都受重力作用
【典例2】关于重力的产生,下列说法正确的是( )
A. 重力是物体本身具有的性质
B. 重力是由地球的吸引产生的
C. 只有固体受到重力,液体和气体不受重力
D. 物体离地球越远,受到的重力越大
【变式1】下列物体中,不受重力作用的是( )
A. 空中飞行的客机
B. 太空中运行的国际空间站
C. 水平地面上的石块
D. 深海中的潜水艇
【变式2】下列关于重力的施力物体和受力物体的说法,正确的是( )
A. 施力物体是物体本身,受力物体是地球
B. 施力物体是地球,受力物体是地球上的物体
C. 施力物体和受力物体都是地球
D. 施力物体和受力物体都是物体本身
【变式3】请解释 “孤掌难鸣” 和 “苹果落地” 两个现象,分别说明是否与重力有关,并简述理
由。
知识点2:重力的三要素
1. 重力的大小
(1)实验探究 “重力与质量的关系”
实验目的:探究重力与质量的定量关系;
实验工具:天平(测质量)、弹簧测力计(测重力);
实验方法:控制变量法(控制地理位置不变,改变质量,测量重力);
实验结论:同一位置,物体所受重力与质量成正比(G=mg)。
实验数据处理技巧
步骤 1:计算 “重力与质量的比值”(g=G/m),若比值恒定,说明二者成正比;
步骤 2:绘制 “G-m 图像”,若图像是过原点的倾斜直线,验证成正比关系;
步骤 3:多次测量的目的:寻找普遍规律,避免偶然性(而非减小误差)。
实验误差分析
误差原因 1:弹簧测力计未调零(测量值偏大或偏小)→ 改正:测量前调零,未调零则减去初始读
数;
误差原因 2:弹簧测力计拉力方向与轴线不一致(摩擦导致测量值偏大)→ 改正:拉力方向与弹簧
轴线一致;
误差原因 3:天平测量质量时未调平(质量测量不准确)→ 改正:天平使用前先调平。
(2)影响因素:重力的大小与物体的质量成正比(质量越大,重力越大),还与物体所在的地理位
置有关(纬度越高,g 值越大;海拔越高,g 值越小,如两极 g 值大于赤道,高山 g 值小于平
原)。
(3)计算公式:G = mg
符号含义:G表示重力(单位:牛顿,N);m表示质量(单位:千克,kg);g表示重力加速度(通常取9.8N/kg,含义是:质量为 1kg 的物体受到的重力为 9.8N;粗略计算时可取10N/kg)。
(4)测量工具:弹簧测力计(测量时,物体静止时弹簧测力计的示数等于物体的重力)。
2.重力的方向
(1)核心规律:重力的方向总是竖直向下(指向地心的近似方向)。
(2)关键区分:“竖直向下”≠“垂直向下”:
竖直向下:垂直于水平面,始终指向地心;
垂直向下:垂直于接触面(如斜面上的物体,垂直向下是垂直于斜面,而竖直向下是垂直于水
平面)。
(3)应用:重垂线(检查墙壁是否竖直)、水平仪(检查桌面是否水平)。
3.重力的作用点 —— 重心
(1)定义:重力在物体上的作用点叫做重心(可以认为物体的重力集中作用在重心上)。
(2)特点:
规则形状、质量分布均匀的物体,重心在其几何中心(如正方体的重心在中心,球体的重心在球心,圆柱体的重心在轴线中点);
不规则形状或质量分布不均匀的物体,重心可能不在物体上(如圆环的重心在圆心处,空心球的重心在球心处);
重心的位置会影响物体的稳定性(重心越低、越集中,物体越稳定,如汽车底盘设计得较低)。
【例3】(2024・广东广州・期末)关于重力的大小和方向,下列说法正确的是( )
A.物体的质量越大,受到的重力越大
B.物体的重力大小与所处位置无关
C.重力的方向总是垂直于地面向下
D.重力的方向总是垂直于接触面向下
【例4】关于 g=9.8N/kg 的物理意义,下列说法正确的是( )
A.1kg 等于 9.8N
B.质量为 1kg 的物体受到的重力是 9.8N
C.9.8kg 的物体受到的重力是 1N
D.物体所受重力与质量的比值为 9.8N/kg
【变式1】(24-25・广西北海・期末)关于重心,下列说法正确的是( )
A.重心一定在物体上
B.规则物体的重心一定在其几何中心
C.物体的重心越低,稳定性越好
D.物体的重心位置与质量分布无关
【变式2】下如图所示,一质量为2kg的木块静止在斜面上,请画出该木块所受重力的示意图(g=10N/kg).
【变式3】(多选)(24-25・浙江温州・期末)宇航员从月球取回一块质量为2kg的矿石标本,拿到
地球上,这块矿石的质量是多少?受到的重力是多少?(g=10N/Kg)
知识点3:重力与质量的区别与联系
1.重力与质量的核心区别
对比维度
质量(m)
重力(G)
物理意义
物体所含物质的多少
地球对物体的吸引而产生的力
本质属性
物体的固有属性(与外界无关)
物体受到的外力(依赖于地球的吸引)
符号与单位
符号 m,单位:千克(kg)
符号 G,单位:牛顿(N)
是否变化
不随位置、状态、形状改变(如地球→月球,质量不变)
随地理位置改变(如地球→月球,重力变小)
测量工具
天平、台秤(测量物质多少)
弹簧测力计(测量力的大小)
矢量 / 标量
标量(只有大小,无方向)
矢量(既有大小,又有方向,方向竖直向下)
实例说明
一个 5kg 的铁块,在地球和月球上质量都是 5kg
该铁块在地球重力约 50N,在月球上约 8.3N
2.重力与质量的核心联系
1.定量关系:公式关联(核心规律)
在同一地理位置(g 为定值),物体的重力与质量成正比,数学表达式为:G = mg
比例关系:质量越大,重力越大。
2.定性关系:因果关联
质量是产生重力的 “基础”—— 物体有质量,在地球附近才会受到重力;但重力大小不仅取决于质
量,还取决于所在位置的g值(地理位置)。
3.g的物理意义(联系的关键桥梁)
g=9.8N/kg的含义是:质量为 1kg 的物体,在地球表面受到的重力为 9.8N。
g值的特点:地球表面不同位置g略有差异(两极>赤道,平原>高山),但差异较小;
月球上g月≈g地,因此同一物体在月球上重力是地球的1/6,但质量不变。
【典例5】关于重力与质量的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体的质量越大,受到的重力越大
B. 物体的重力越大,质量越大
C. 物体的重力与质量成正比,比值为 9.8N/kg
D. 质量和重力是同一物理量,单位可以互换
【典例6】质量为 3kg 的物体,在地球上受到的重力为______N(g 取
9.8N/kg);若将其带到 g=1.6N/kg 的月球上,其重力为______N,质量为______kg。
【变式1】一辆质量为 1.2t 的小汽车,在水平路面上行驶,求它受到的重力大小(g 取 10N/kg)。若该车在行驶过程中装载了质量为 300kg 的货物,此时车和货物的总重力为多少?
【变式2】一个物体在地球上的重力为 68.6N,求它的质量(g 取 9.8N/kg)。若将其带到火星上,火星上的 g 值约为 3.7N/kg,该物体在火星上的重力为多少?
【变式3】在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下表.
次数
物体质量/kg
物体重力/N
重力与质量的比值/(N/kg)
1
0.1
0.98
9.8
2
0.2
1.96
9.8
3
0.3
2.94
9.8
(1)在实验过程中,需要的测量工具是 和 ;
(2)分析表中的实验数据,得出的结论是 .
【方法技巧】
方法技巧 1:判断物体是否受重力,只需看 “是否在地球附近”(无需接触地球),排除 “只有
静止物体才受重力” 的错误认知。
方法技巧 2:“质量是属性,不变;重力是外力,随位置变;G=mg 来关联”。
方法技巧 3:用“稳定性”辅助理解重心(重心越低越稳定,如不倒翁、汽车低底盘)。
【巩固训练】
1.(2024・河南新乡・期末)下列现象中,不能说明物体受重力作用的是( )
A. 熟透的桃子从树上落向地面
B. 抛出去的篮球最终落回地面
C. 用手将气球向上抛,气球最终会下落
D. 穿旱冰鞋的人推墙,人向后退
2.关于重力的方向,下列说法正确的是( )
A. 重力的方向总是垂直于地面向下
B. 重力的方向总是竖直向下,指向地心
C. 斜面上的物体,重力方向垂直于斜面向下
D. 重力的方向随物体的运动状态改变而改变
3.(多选)(2024・辽宁大连・期末)关于重力与质量的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体的重力与质量成正比,关系式为 m=Gg
B. 同一位置,质量越大的物体,受到的重力越大
C. 1kg 的物体受到的重力一定是 9.8N
D. 质量和重力是同一物理量,单位可以互换
4.(24-25・湖南湘西・期末)关于重心,下列说法错误的是( )
A. 规则形状、质量均匀的物体,重心在其几何中心
B. 物体的重心一定在物体上
C. 物体的重心位置与质量分布有关
D. 重心越低,物体的稳定性越好
5.用弹簧测力计测量物体重力时,下列操作正确的是( )
A. 测量时弹簧测力计必须竖直放置
B. 物体运动时,弹簧测力计的示数等于物体重力
C. 测量前无需调零,直接测量即可
D. 读数时,视线可以不与刻度盘垂直
6.(多选)(2024・湖北黄冈・期末)重力的方向总是______,利用这一性质制成的______可以检查墙壁是否竖直,______可以检查桌面是否水平。
7.(24-25・山西吕梁・期末)一辆质量为 1.5t 的汽车,装载了质量为 500kg 的货物,该车和货物的总质量为______kg,总重力为______N(g 取 10N/kg)。
8.如图所示,用一细绳将氢气球系在地面上,在水平风力的作用下,氢气球保持静止状态,请在图中O点处画出氢气球受到的重力和细绳的拉力。
9.(多选)(24-25・山西运城・期末)航天员在太空中处于 “失重” 状态,为什么还能完成太空行
走?请结合重力的概念简要说明理由。
10.(24-25・江西上饶・期末) 现有三个物体,质量分别为:物体 A 0.5kg、物体 B 1.2kg、物体 C 300g,将它们放在一起,求总重力(g 取 10N/kg)。
11. (24-25・安徽合肥・期末)小明同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”时,记录的数据如下表所示:
实测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
比值((N/kg)
比值的平均值(N/kg)
物体1
物体2
物体3
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是:弹簧测力计、 ;
(2)表格中空白处应填入的数据是 N/kg,请根据表格中的数据,在图甲中画出重力与质量之间关系的图线 ;
(3)分析表中实验数据和图甲所示图象,得出的结论是: ;
(4)实验中获取多组数据的目的是: ;
(5)在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:将该装置放在水平桌面上,逐渐改变木板M与桌面的夹角,会观察到悬线OA的方向 (选填“变化”或“不变”);以上实验现象分析得出:重力的方向总是 。
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