第3节 重力（导学案）物理新教材人教版八年级下册

第3节 重力 （导学案） 【学习目标】 1.知道重力的产生原因、方向和单位；理解重力与质量的正比关系，掌握重力公式G=mg及g的物理意义；能解释生活中与重力相关的现象。（物理观念） 2. 通过分析实验数据归纳重力与质量的关系，提升数据分析与归纳推理能力；能运用重力公式解决简单计算问题，建立重力的模型认知。（科学思维） 3. 设计实验探究重力与质量的关系，体验科学探究的完整流程；学会使用弹簧测力计测量重力，规范实验操作与数据记录。（科学探究） 4. 通过认识重力的普遍存在及应用，激发对自然现象的探究兴趣；培养实事求是的实验态度；理解重力知识在生活、科技中的价值，增强理论联系实际意识。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 重力的概念、产生原因及方向； 2. 重力与质量的正比关系及重力公式G=mg的理解与应用； 3. 实验探究重力与质量的关系； 4. 重心的概念及重力方向的应用。 【学习难点】 1. 理解重力方向是“竖直向下”而非“垂直向下”； 2. 区分质量与重力的概念； 3. 理解重心的概念及不规则物体重心的判断； 4. 运用重力公式解决实际问题。 【自主预习】阅读教材P11~15页的《第3节 重力》，完成以下问题： 1. 重力是由于_______对物体的_______而产生的力，其施力物体是_______，受力物体是_______。重力的单位是_______，简称_______，符号是_______。 2. 重力的方向总是_______，利用这一特点可以制成_______来检查墙壁是否竖直，或检查桌面是否水平。 3. 物体所受的重力跟它的质量成_______关系，用公式表示为_______，其中g表示_______，其数值通常取_______N/kg，它的物理意义是____________________________________。 4. 质量为50kg的物体，所受的重力大小为_______N（g取10N/kg）。 5. 物体的_______叫重心。质地均匀、形状规则的物体的重心在它的_______上。例如，均匀球体的重心在_______，均匀细棒的重心在_______。 【答案】 1.地球；吸引；地球；物体；牛顿；牛；N 2.竖直向下；重垂线 3.正比；G=mg；重力与质量的比值；9.8；质量为1kg的物体受到的重力是9.8N 4.500 5.受到的重力的作用点；几何中心；球心；棒的中点 【探究新知】 探究一、重力的概念 1. 现象探究：地球附近的物体受到地球的引力。 现象 苹果下落 天上飘的雪花 水向低处流 抛出去的铅球 图示 现象分析 苹果受到地球的吸引作用，所以向下落 雪花受到地球的吸引作用，所以落向地面 水受到地球的吸引作用，所以从高处流向低处 推出的铅球受到地球的引力作用，所以落向地面 探究归纳 在地球附近的物体，都受到地球的吸引作用 2. 重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，通常用字母G表示，重力的单位是N。重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。 3. 重力的三个特点 （1）普遍性：地球附近的所有物体都受到重力的作用 （2）不等性：重力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 （3）非接触性：重力是非接触力，空中的飞机、树上的苹果都受到重力的作用。 （1）日常生活和贸易中说的物体有多重，指的是物体的质量。物理学中说的物重指的是重力。要注意生活语言和物理语言的区别。 （2）不论是地面上的还是地面上空的，不论是静止的还是运动的物体都受到重力作用。 【典例1】（24-25八年级下·四川成都·期末）中国“天宫空间站”已经开启了有人长期驻留时代。在空间站适合航天员体育锻炼的项目是（　　） A．举哑铃 B．踢毽子 C．拉拉力器 D．跳远 【答案】C 【详解】ABD．举哑铃、踢毽子、跳远都需要克服重力，而在太空，这些物体处于失重状态，所以在失重状态下，航天员起不到体育锻炼的作用，故ABD不符合题意； C．拉拉力器需要克服弹力， 在太空中弹簧的弹性依然存，能产生弹力，故航天员起到体育锻炼的作用，故C符合题意。 故选C。 探究二、重力的大小 1.实验探究：重力的大小与质量的关系 提出问题 物体所受重力与它质量有什么关系 猜想与假设 通常我们感觉到物体的质量越大，就越重。因此可以作出猜想：物体所受的重力与质量存在一定的关系，物体的质量越大，它所受的重力越大 设计实验与制定计划 用弹簧测力计分别测出总质量不同的钩码所受重力的大小，观察、比较钩码所受总重力的大小与总质量有何关系 实验器材 弹簧测力计、50g钩码若干 进行实验 （1）固定弹簧测力计，使其保持竖直状态。 （2）把一个质量为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出的弹簧测力计的示数即钩码所受重力的大小，将其记录在表格中。 （3）用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个、6个、7个相同的钩码的重力，并把测量结果记录在表格中。 （4）以质量为横坐标，重力为纵坐标，作出钩码重力大小跟其质量的关系图像，如图所示。 质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 重力G/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94 3.43 重力与质量的比值/（N·kg-1） 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 分析论证 （1）由实验数据可知，当质量成倍数增加时，重力也成倍数增加，物体所受的重力与其质量的比值不变。 （2）由G-m图像可知，此图线是一条过原点的直线，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 探究结论 大量精确的实验表明，物体所受重力跟它的质量成正比。如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，地球附近的物体所受重力跟它的质量之间的关系可以写成，即G=mg。 2. 实验注意事项 （1）测量前，要在竖直方向上调零，测量时要使弹簧测力计的轴线方向在竖直方向上。 （2）由于50g钩码所受的重力大小不是一个整数，所以读数时应尽量准确些。 （3）当钩码静止时，弹簧测力计对钩码的拉力大小与钩码所受的重力大小相等，所以读取弹簧测力计的示数即为钩码的重力，且读数方便、准确。 （4）实验中测量多组数据的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。 （5）对于物体重力的大小与质量的关系不能叙述为“物体的质量跟物体的重力大小成正比”。 因为质量是物体的一种固有属性，与重力等外因无关。 （6）如果一个物理量和另一个物理量的比值不变，或两个物理量的关系是一条过原点的倾斜直线，都可以判定这两个物理量是成正比关系。 3. 重力的计算 （1）公式：G=mg，其中重力G的单位是N，质量m的单位是kg，g取9.8 N/kg，在粗略计算中，g可以取10 N/kg。 （2）g=9.8 N/kg 表示的物理意义：质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8 N。 g不是定值，它与物体所在的位置有关 （1）在同一地区的物体，g值随其离地面高度的增加而减小（高度变化不大时，g值的变化可以忽略不计）。（2）距离海平面相同高度的物体，g值随地理位置的变化而变化，在赤道处g值最小，在两极处g值最大。 （3）月球上的物体由于被月球吸引也受月球的“重力”。但是月球上的g值大约是地球上g值的，所以物体在月球表面受到的重力越是其在地球表面受到重力的。 （3）使用公式 G=mg 时应注意以下两点： ①公式中各物理量都必须用国际单位制单位。 ②会将公式正确变形，并能灵活运用。如已知物体的重力求质量时可将 G=mg变形为m = 4.重力和质量的对比 项目 质量 重力 概念 物体所含物质的多少 地球对物体的吸引而具有的力 符号 m G 性质 只有大小没有方向 既有大小，又有方向，且方向竖直向下 单位 Kg N 大小与地理位置的关系 同一物体在任何位置，质量均相等 物体的重力随位置的变化而变化 计算公式 m=ρV G=mg 测量工具 托盘天平 弹簧测力计 联系 重力和质量的关系：G=mg，g取9.8N/kg 【典例2】（24-25八年级下·湖南湘潭·期中）在“探究重力与质量的关系”的实验中，如图： (1)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； (2)老师认为表格中有一组数据是编造的，你认为是第 次（选填“1”、“2”、“3”、“4”或“5”） “重力与质量的关系”数据表格： 次数 1 2 3 4 5 质量m/g 100 200 300 400 600 重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 (3)分析表格数据可以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成 ； (4)以下实验中与本实验多次测量目的相同的是：_______； A．探究质量和体积的关系 B．用刻度尺测量物理课本的长度 (5)在中国太空站“天和号”中用同样的器材 （选填“能”或“不能”）完成该探究。 【答案】(1)静止 (2)5 (3)正比 (4)A (5)不能 【详解】（1）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态，钩码受力平衡，弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。 （2）第5次数据重力为6N，超出弹簧测力计的量程5N，所以第5次数据是编造的。 （3）根据重力与质量的关系图象可知质量是原来几倍，重力也是原来几倍，物体所受的重力跟它的质量成正比。 （4）本次探究多次测量目的是通过多次测量，从数据中归纳重力与质量的变化关系。 A．在探究质量和体积的关系的实验中，多次测量，从数据中归纳质量与体积的变化关系，故A符合题意。 B．用刻度尺测量物理课本的长度，多次测量的目的是求平均值减小误差，使测量结果更准确，故B不符合题意。 故选A。 （5）因为物体在太空站处于完全失重状态，所以用同样的器材不能完成该探究。 【典例3】（24-25八年级下·江苏徐州·期中）一辆自重是6.0×104N的卡车，装载着30箱货物，每箱货物的质量是400kg（如图所示）在桥前，问： (1)卡车自身质量为多少千克？ (2)通过计算说明本辆卡车能否安全通过这座桥梁？（g取10N/kg） 【答案】(1)6×103kg (2)卡车能安全过桥 【详解】（1）根据重力公式G=mg，变形可得 （2）已知每箱货物质量m货箱=400kg，一共有30箱货物，则货物的总质量为 m货=30×400kg=12000kg 卡车自身质量m车=6×103kg，货物总质量m货=12000kg，则卡车和货物的总质量为 m总=m车+m货=6×103kg+12000kg=18000kg=18t 已知桥梁限重20t，因为18t<20t，所以这辆卡车能安全通过这座桥梁。 探究三、重力的方向 1.实验探究：重力的方向 实验 探究 把如图所示的装置放在水平面上，用三角板检验悬线自由下垂的方向与水平面的关系 把如图所示的装置倾斜放置用三角板检验悬线自由下垂的方向与水平面的关系 图示 现象 悬线下垂方向与水平面垂直，即悬线竖直下垂 悬线下垂方向仍与水平面垂直，即悬线仍竖直下垂 探究结论 重力的方向总是竖直向下 竖直向下≠垂直向下 （1）“竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向；如下图中的G； （2）垂直向下：是垂直于支持面向下，如下图中的F。只有当物体在水平面上时，垂直向下与竖直向下才是相同的。 2. 重力方向竖直向下的应用 （1）检查是否竖直 例如：建筑工人在砌墙时常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，这是因为悬线的方向与重力方向在同一直线上，用这种原理来检查墙壁是否竖直，或检查装饰画是否竖直，这种悬挂重物的细线叫做铅垂线，如下图所示。 （2）检查是否水平 用如图所示自制水平仪(由光滑的平板A垂直固定在A上的木棒 B垂线组成)，检查时将平板A放在物体表面上，若铅垂线与木棒B上的刻线重合，则说明物体表面是水平的，若铅垂线偏向刻线的右侧，则表明物体表面左高右低。 如下图所示，将直角三角尺的一条直角边平放在物体表面上，看铅垂线和直角三角尺的另一直角边是否平行，若平行，则物体表面水平，若不平行，则物体表面不水平。 利用铅垂线和三角板检查桌面是否水平 【典例4】（24-25八年级下·江苏无锡·月考）如图甲所示，支杆OB固定在木板BC上，小球A通过细绳悬挂在杆端O 处，利用此装置可以研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角，此过程中细绳OA的方向 （选填“改变”或“不改变”）；在建造房屋时，建筑工人常常利用如图乙所示的铅垂线检测墙体是否竖直，图中所示的墙体向 （选填“东”或“西”）倾斜。图丙所示为一种用透明吸管自制的气泡水平仪，当仪器中气泡居中时表示桌面水平，若气泡在左端，则表示所放木板的左端偏 （选填“高”或“低”）。 【答案】 不改变 西 高 【解析】【小题1】[1]小球A受到重力作用，重力方向始终是竖直向下的。所以因此，无论木板如何倾斜，只要小球静止，细绳 OA始终保持竖直方向。 [2]重垂线是利用重力方向竖直向下的原理制成的。当墙体竖直时，重垂线应与墙面平行。图乙中，铅垂线（虚线）偏向墙的西侧，说明墙体没有与重垂线对齐。重垂线是竖直的，而墙体向右偏（即向西侧偏离），说明墙体向西倾斜。 [3]气泡水平仪的工作原理是：液体在重力作用下会流向低处，气泡则被挤向高处。当木板水平时，管内液体均匀分布，气泡居中。若木板左端较高，则液体由于重力会流向右侧（低处），气泡被推向左侧（高处）。 探究四、重心 1. 重心 地球吸引物体的每一部分，物体的各部分都受到重力的作用。但是，对于整个物体，重力的作用的表现就好像它作用在某一点上，这个点叫做物体的重心。重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。 2. 重心的五点认识 （1）形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心处，如图所示。 （2）质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。如图所示是空杯、少半杯水、大半杯水时杯子和水重心大致位置。 （3）物体的重心不一定在物体上。如质量分布均匀的圆环的重心在环的中心处，不在环上。 （4）重心的位置与物体所在的位置及运动状态无关。 （5）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。 3. 确定重心的方法 （1）悬挂法：适用于薄板。用细线通过薄板上某一点A将其悬挂起来，当薄板静止时，用铅笔沿悬线在薄板上画出竖线AB；如图丙所示，用细线再通过另一点C把薄板悬挂起来，当薄板静止时，沿悬线在其上画出另一条竖线CD，则AB、CD两直线的交点O就是薄板的重心。 （2）支撑法：适用于长条状物体。把平衡鸟放在手指上，平衡鸟在指尖静止，则鸟嘴就是其重心所在的位置。 【典例5】（24-25八年级下·江苏无锡·期中）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．不倒翁不容易倾倒，是因为它的重心较低 C．不倒翁不容易倾倒，是因为材料特殊 D．不倒翁左右摇晃时，重力的方向发生改变 【答案】B 【详解】A．不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心最低。当把站立的不倒翁按倒在桌面上，其重心高度是升高的，而不是降低，故A错误； B．不倒翁通常上轻下重，底部较重，使得重心位置非常低。重心越低，物体越稳定，越不容易倾倒，故B正确； C．不倒翁不容易倾倒主要是因为其重心低以及特殊的形状设计等，而不是因为材料特殊。虽然材料的选择对不倒翁的质量分布有影响，但不是其不易倾倒的主要原因，故C错误； D．重力的方向总是竖直向下，与不倒翁的运动状态无关，不倒翁左右摇晃时，重力的方向不会发生改变，故D错误。 故选B。 【典例6】（2025·吉林四平·一模）如图是绳子下的小球在摆动的情景。请作出小球所受拉力和重力的示意图。 【答案】 【详解】小球所受拉力F沿着绳子方向向上；小球所受重力G竖直向下，作用点均在小球的重心，作图如下图所示： 探究五、重力的由来 牛顿的观点 牛顿认为，地球和月球之间存在相互吸引的力。这个力跟地球吸引它附近的物体使物体下落的力是同一种力。 1. 类比分析重力的由来 现象 原因 如图所示，当橡皮筋起来之后，需要用细绳紧紧拉住橡皮，若松开手，橡皮会沿切线向外飞出 橡皮能绕手做圆周运动，是因为被细绳拉住，手通过细绳给了橡皮一个力，橡皮才会绕手做圆周运动而不向外飞出 月球是地球的卫星，月球在不停地绕地球做圆周运动 月球绕地球转动而不会跑掉，是因为月球与地球之间有一条无形的“线”，它就是地球和月球间的引力。在这个引力的作用下，月球绕地球转动而不会跑掉 2. 重力与万有引力的大小关系 重力是由于地球附近的物体受到地球的吸引而产生的。但重力的大小并不一定等于地球对物体的吸引力，除在两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处物体的重力都 略小于万有引力。 【课堂总结】 【课堂练习】 1．1N的力大约等于（　　） A．拿起一支钢笔所用的力 B．拿起两个鸡蛋所用的力 C．提起一个书包所用的力 D．拉动一辆汽车所用的力 【答案】B 【详解】A.一支钢笔的质量约20g，重力，远小于 1N，故A不符合题意； B.一个鸡蛋质量约50g，两个鸡蛋质量为100g，重力，故B符合题意； C.一个书包的质量约2kg，重力，远大于1N，故C不符合题意； D.汽车质量极大，拉动汽车所需的力远大于 1N（通常需几百牛甚至更大），故D不符合题意。 故选B。 2．（2025九年级下·安徽·专题练习）手机已成为人们生活中常用的一种通信工具。一般的手机都有利用振动提示来电的装置。有一种手机提示来电时是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，从而带动手机振动。在下列几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】叶片沿中心点对称分布时，转动后转轴是不会振动的。而当其沿中心点非对称分布时，叶片转动起来后，由于惯性总要向其运动的切线方向飞出，使转轴不断改变位置从而发生振动，并带动手机整体振动。四个选项中，只有C选项是沿中心点非对称分布的，电动机带动它高速转动时，才会使手机产生振动，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．中国空间站在太空中飞行时，处于失重状态。航天员想在飞船中进行下列实验，其中不能完成的是（　　） A．用秒表测时间 B．用卷尺测距离 C．用测力计测拉力 D．用量筒测液体的体积 【答案】D 【详解】ABC．用秒表测时间、用卷尺测距离、用测力计测拉力，都与重力无关，故A、B、C可以完成，不符合题意； D．用量筒测液体的体积，需要将液体装入量筒，失重状态下液体不能倒入量筒，故D不能完成，符合题意。 故选D。 4．（24-25八年级下·江苏徐州·期中）月球对其表面物体的引力是地球的六分之一，用弹簧测力计分别在地球上和月球上测量同一物体的重力，则测量结果对比（　　） A．地球上比月球上大 B．月球上比地球上大 C．月球上和地球上一样大 D．无法确定 【答案】A 【详解】月球对其表面物体的引力是地球的六分之一，因此同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一。故弹簧测力计的示数在地球上比在月球上大，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．像地球一样，月球对它表面附近的物体也有引力，这个力是月球表面物体所受的“重力”，它大约是同一个物体在地球上所受重力的。我国的嫦娥五号成功将1731g月球样品带回地球，这些月球样品在月球上的质量是 kg，在地球上受到的重力是 N，在月球表面受到月球对它的引力大约是 N。（取10N/kg） 【答案】 1.731 17.31 2.885 【详解】[1][2][3]质量是物体本身的一种属性，与物体的位置无关，所以月球样品在月球上的质量与在地球上相同，即；月球样品在地球上受到的重力；月球样品在月球表面受到的月球引力。 6. 若体重为50kg的小明在地球上最多能举起重力为600N的杠铃，如果他随飞船到达月球，则小明在月球上最多可举起重力为 N的杠铃，杠铃的质量为 kg。（取） 【答案】 600 360 【详解】[1][2]杠铃在地球上的重力。根据题意可知，小明在月球上能举起物体的重力；物体在月球上受到的重力只有在地球上受到的重力的，即，则由可知，小明在月球上最多能举起的物体的质量。 7．（24-25八年级下·江苏无锡·月考）如图所示，是研究重力方向的装置。现从图示位置将板缓慢放平，在此过程中绳与虚线（虚线与BC垂直）之间的夹角将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。从实验中可知重力的方向总是 ，利用它制成的重垂线，重力的施力物体是 。在探究重力的大小和质量的关系时，我们得到的结论是 。 【答案】 变小 竖直向下的 地球 在同一地方，物体的重力与质量成正比 【详解】[1]因为重力的方向总是竖直向下的，所以悬线OA由于受重力的作用，始终保持竖直向下的方向不变，将板BC缓慢放平时，悬线OA的方向不变，而虚线与BC垂直，所以在此过程中绳与虚线之间的夹角将变小。 [2][3]重力的施力物体是地球。重力的方向始终是竖直向下的，用来检查墙壁砌得是否竖直的重垂线就是根据这一原理制成的。 [4]在探究重力的大小和质量的关系时，可以发现，在同一地方，重力与质量之比为一定值，即物体的重力与质量成正比。 8．（24-25八年级下·吉林松原·期中）如图是电工师傅静止在杆上某处检修电路时的情景，请在图中画出电工师傅所受重力的示意图，O点为重心。 【答案】 【详解】重力的方向竖直向下，作用点在人的重心O处，过重心O沿竖直向下画一条带有箭头的线段，即为重力的示意图，如下图所示： 9．（24-25八年级下·广东惠州·月考）“海宝”是2010年世博会的吉祥物，“海宝”的质量为3000kg，体积为2m3假设“海宝”是实心的且质地均匀。求： (1)“海宝”的重力；（g=10N/kg） (2)如果“海宝”此刻在月球上，已知月球上的“重力”是地球的六分之一，求月球上“海宝”的“重力”。 【答案】(1)3×104N (2) 【详解】（1）“海宝”的重力为 （2）月球上的重力是地球的六分之一，月球上“海宝”的“重力” 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有那些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 重力 （导学案） 【学习目标】 1.知道重力的产生原因、方向和单位；理解重力与质量的正比关系，掌握重力公式G=mg及g的物理意义；能解释生活中与重力相关的现象。（物理观念） 2. 通过分析实验数据归纳重力与质量的关系，提升数据分析与归纳推理能力；能运用重力公式解决简单计算问题，建立重力的模型认知。（科学思维） 3. 设计实验探究重力与质量的关系，体验科学探究的完整流程；学会使用弹簧测力计测量重力，规范实验操作与数据记录。（科学探究） 4. 通过认识重力的普遍存在及应用，激发对自然现象的探究兴趣；培养实事求是的实验态度；理解重力知识在生活、科技中的价值，增强理论联系实际意识。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 重力的概念、产生原因及方向； 2. 重力与质量的正比关系及重力公式G=mg的理解与应用； 3. 实验探究重力与质量的关系； 4. 重心的概念及重力方向的应用。 【学习难点】 1. 理解重力方向是“竖直向下”而非“垂直向下”； 2. 区分质量与重力的概念； 3. 理解重心的概念及不规则物体重心的判断； 4. 运用重力公式解决实际问题。 【自主预习】阅读教材P11~15页的《第3节 重力》，完成以下问题： 1. 重力是由于_______对物体的_______而产生的力，其施力物体是_______，受力物体是_______。重力的单位是_______，简称_______，符号是_______。 2. 重力的方向总是_______，利用这一特点可以制成_______来检查墙壁是否竖直，或检查桌面是否水平。 3. 物体所受的重力跟它的质量成_______关系，用公式表示为_______，其中g表示_______，其数值通常取_______N/kg，它的物理意义是____________________________________。 4. 质量为50kg的物体，所受的重力大小为_______N（g取10N/kg）。 5. 物体的_______叫重心。质地均匀、形状规则的物体的重心在它的_______上。例如，均匀球体的重心在_______，均匀细棒的重心在_______。 【探究新知】 探究一、重力的概念 1. 现象探究：地球附近的物体受到地球的引力。 现象 苹果下落 天上飘的雪花 水向低处流 抛出去的铅球 图示 现象分析 苹果受到地球的吸引作用，所以向下落 雪花受到地球的吸引作用，所以落向地面 水受到地球的吸引作用，所以从高处流向低处 推出的铅球受到地球的引力作用，所以落向地面 探究归纳 在地球附近的物体，都受到地球的吸引作用 2. 重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，通常用字母G表示，重力的单位是N。重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。 3. 重力的三个特点 （1）普遍性：地球附近的所有物体都受到重力的作用 （2）不等性：重力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 （3）非接触性：重力是非接触力，空中的飞机、树上的苹果都受到重力的作用。 （1）日常生活和贸易中说的物体有多重，指的是物体的质量。物理学中说的物重指的是重力。要注意生活语言和物理语言的区别。 （2）不论是地面上的还是地面上空的，不论是静止的还是运动的物体都受到重力作用。 【典例1】（24-25八年级下·四川成都·期末）中国“天宫空间站”已经开启了有人长期驻留时代。在空间站适合航天员体育锻炼的项目是（　　） A．举哑铃 B．踢毽子 C．拉拉力器 D．跳远 探究二、重力的大小 1.实验探究：重力的大小与质量的关系 提出问题 物体所受重力与它质量有什么关系 猜想与假设 通常我们感觉到物体的质量越大，就越重。因此可以作出猜想：物体所受的重力与质量存在一定的关系，物体的质量越大，它所受的重力越大 设计实验与制定计划 用弹簧测力计分别测出总质量不同的钩码所受重力的大小，观察、比较钩码所受总重力的大小与总质量有何关系 实验器材 弹簧测力计、50g钩码若干 进行实验 （1）固定弹簧测力计，使其保持竖直状态。 （2）把一个质量为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出的弹簧测力计的示数即钩码所受重力的大小，将其记录在表格中。 （3）用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个、6个、7个相同的钩码的重力，并把测量结果记录在表格中。 （4）以质量为横坐标，重力为纵坐标，作出钩码重力大小跟其质量的关系图像，如图所示。 质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 重力G/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94 3.43 重力与质量的比值/（N·kg-1） 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 分析论证 （1）由实验数据可知，当质量成倍数增加时，重力也成倍数增加，物体所受的重力与其质量的比值不变。 （2）由G-m图像可知，此图线是一条过原点的直线，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 探究结论 大量精确的实验表明，物体所受重力跟它的质量成正比。如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，地球附近的物体所受重力跟它的质量之间的关系可以写成，即G=mg。 2. 实验注意事项 （1）测量前，要在竖直方向上调零，测量时要使弹簧测力计的轴线方向在竖直方向上。 （2）由于50g钩码所受的重力大小不是一个整数，所以读数时应尽量准确些。 （3）当钩码静止时，弹簧测力计对钩码的拉力大小与钩码所受的重力大小相等，所以读取弹簧测力计的示数即为钩码的重力，且读数方便、准确。 （4）实验中测量多组数据的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。 （5）对于物体重力的大小与质量的关系不能叙述为“物体的质量跟物体的重力大小成正比”。 因为质量是物体的一种固有属性，与重力等外因无关。 （6）如果一个物理量和另一个物理量的比值不变，或两个物理量的关系是一条过原点的倾斜直线，都可以判定这两个物理量是成正比关系。 3. 重力的计算 （1）公式：G=mg，其中重力G的单位是N，质量m的单位是kg，g取9.8 N/kg，在粗略计算中，g可以取10 N/kg。 （2）g=9.8 N/kg 表示的物理意义：质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8 N。 g不是定值，它与物体所在的位置有关 （1）在同一地区的物体，g值随其离地面高度的增加而减小（高度变化不大时，g值的变化可以忽略不计）。（2）距离海平面相同高度的物体，g值随地理位置的变化而变化，在赤道处g值最小，在两极处g值最大。 （3）月球上的物体由于被月球吸引也受月球的“重力”。但是月球上的g值大约是地球上g值的，所以物体在月球表面受到的重力越是其在地球表面受到重力的。 （3）使用公式 G=mg 时应注意以下两点： ①公式中各物理量都必须用国际单位制单位。 ②会将公式正确变形，并能灵活运用。如已知物体的重力求质量时可将 G=mg变形为m = 4.重力和质量的对比 项目 质量 重力 概念 物体所含物质的多少 地球对物体的吸引而具有的力 符号 m G 性质 只有大小没有方向 既有大小，又有方向，且方向竖直向下 单位 Kg N 大小与地理位置的关系 同一物体在任何位置，质量均相等 物体的重力随位置的变化而变化 计算公式 m=ρV G=mg 测量工具 托盘天平 弹簧测力计 联系 重力和质量的关系：G=mg，g取9.8N/kg 【典例2】（24-25八年级下·湖南湘潭·期中）在“探究重力与质量的关系”的实验中，如图： (1)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； (2)老师认为表格中有一组数据是编造的，你认为是第 次（选填“1”、“2”、“3”、“4”或“5”） “重力与质量的关系”数据表格： 次数 1 2 3 4 5 质量m/g 100 200 300 400 600 重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 (3)分析表格数据可以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成 ； (4)以下实验中与本实验多次测量目的相同的是：_______； A．探究质量和体积的关系 B．用刻度尺测量物理课本的长度 (5)在中国太空站“天和号”中用同样的器材 （选填“能”或“不能”）完成该探究。 【典例3】（24-25八年级下·江苏徐州·期中）一辆自重是6.0×104N的卡车，装载着30箱货物，每箱货物的质量是400kg（如图所示）在桥前，问： (1)卡车自身质量为多少千克？ (2)通过计算说明本辆卡车能否安全通过这座桥梁？（g取10N/kg） 探究三、重力的方向 1.实验探究：重力的方向 实验 探究 把如图所示的装置放在水平面上，用三角板检验悬线自由下垂的方向与水平面的关系 把如图所示的装置倾斜放置用三角板检验悬线自由下垂的方向与水平面的关系 图示 现象 悬线下垂方向与水平面垂直，即悬线竖直下垂 悬线下垂方向仍与水平面垂直，即悬线仍竖直下垂 探究结论 重力的方向总是竖直向下 竖直向下≠垂直向下 （1）“竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向；如下图中的G； （2）垂直向下：是垂直于支持面向下，如下图中的F。只有当物体在水平面上时，垂直向下与竖直向下才是相同的。 2. 重力方向竖直向下的应用 （1）检查是否竖直 例如：建筑工人在砌墙时常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，这是因为悬线的方向与重力方向在同一直线上，用这种原理来检查墙壁是否竖直，或检查装饰画是否竖直，这种悬挂重物的细线叫做铅垂线，如下图所示。 （2）检查是否水平 用如图所示自制水平仪(由光滑的平板A垂直固定在A上的木棒 B垂线组成)，检查时将平板A放在物体表面上，若铅垂线与木棒B上的刻线重合，则说明物体表面是水平的，若铅垂线偏向刻线的右侧，则表明物体表面左高右低。 如下图所示，将直角三角尺的一条直角边平放在物体表面上，看铅垂线和直角三角尺的另一直角边是否平行，若平行，则物体表面水平，若不平行，则物体表面不水平。 利用铅垂线和三角板检查桌面是否水平 【典例4】（24-25八年级下·江苏无锡·月考）如图甲所示，支杆OB固定在木板BC上，小球A通过细绳悬挂在杆端O 处，利用此装置可以研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角，此过程中细绳OA的方向 （选填“改变”或“不改变”）；在建造房屋时，建筑工人常常利用如图乙所示的铅垂线检测墙体是否竖直，图中所示的墙体向 （选填“东”或“西”）倾斜。图丙所示为一种用透明吸管自制的气泡水平仪，当仪器中气泡居中时表示桌面水平，若气泡在左端，则表示所放木板的左端偏 （选填“高”或“低”）。 探究四、重心 1. 重心 地球吸引物体的每一部分，物体的各部分都受到重力的作用。但是，对于整个物体，重力的作用的表现就好像它作用在某一点上，这个点叫做物体的重心。重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。 2. 重心的五点认识 （1）形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心处，如图所示。 （2）质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。如图所示是空杯、少半杯水、大半杯水时杯子和水重心大致位置。 （3）物体的重心不一定在物体上。如质量分布均匀的圆环的重心在环的中心处，不在环上。 （4）重心的位置与物体所在的位置及运动状态无关。 （5）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。 3. 确定重心的方法 （1）悬挂法：适用于薄板。用细线通过薄板上某一点A将其悬挂起来，当薄板静止时，用铅笔沿悬线在薄板上画出竖线AB；如图丙所示，用细线再通过另一点C把薄板悬挂起来，当薄板静止时，沿悬线在其上画出另一条竖线CD，则AB、CD两直线的交点O就是薄板的重心。 （2）支撑法：适用于长条状物体。把平衡鸟放在手指上，平衡鸟在指尖静止，则鸟嘴就是其重心所在的位置。 【典例5】（24-25八年级下·江苏无锡·期中）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．不倒翁不容易倾倒，是因为它的重心较低 C．不倒翁不容易倾倒，是因为材料特殊 D．不倒翁左右摇晃时，重力的方向发生改变 【典例6】（2025·吉林四平·一模）如图是绳子下的小球在摆动的情景。请作出小球所受拉力和重力的示意图。 探究五、重力的由来 牛顿的观点 牛顿认为，地球和月球之间存在相互吸引的力。这个力跟地球吸引它附近的物体使物体下落的力是同一种力。 1. 类比分析重力的由来 现象 原因 如图所示，当橡皮筋起来之后，需要用细绳紧紧拉住橡皮，若松开手，橡皮会沿切线向外飞出 橡皮能绕手做圆周运动，是因为被细绳拉住，手通过细绳给了橡皮一个力，橡皮才会绕手做圆周运动而不向外飞出 月球是地球的卫星，月球在不停地绕地球做圆周运动 月球绕地球转动而不会跑掉，是因为月球与地球之间有一条无形的“线”，它就是地球和月球间的引力。在这个引力的作用下，月球绕地球转动而不会跑掉 2. 重力与万有引力的大小关系 重力是由于地球附近的物体受到地球的吸引而产生的。但重力的大小并不一定等于地球对物体的吸引力，除在两极处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处物体的重力都 略小于万有引力。 【课堂总结】 【课堂练习】 1．1N的力大约等于（　　） A．拿起一支钢笔所用的力 B．拿起两个鸡蛋所用的力 C．提起一个书包所用的力 D．拉动一辆汽车所用的力 2．（2025九年级下·安徽·专题练习）手机已成为人们生活中常用的一种通信工具。一般的手机都有利用振动提示来电的装置。有一种手机提示来电时是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，从而带动手机振动。在下列几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（　　） A． B． C． D． 3．中国空间站在太空中飞行时，处于失重状态。航天员想在飞船中进行下列实验，其中不能完成的是（　　） A．用秒表测时间 B．用卷尺测距离 C．用测力计测拉力 D．用量筒测液体的体积 4．（24-25八年级下·江苏徐州·期中）月球对其表面物体的引力是地球的六分之一，用弹簧测力计分别在地球上和月球上测量同一物体的重力，则测量结果对比（　　） A．地球上比月球上大 B．月球上比地球上大 C．月球上和地球上一样大 D．无法确定 5．像地球一样，月球对它表面附近的物体也有引力，这个力是月球表面物体所受的“重力”，它大约是同一个物体在地球上所受重力的。我国的嫦娥五号成功将1731g月球样品带回地球，这些月球样品在月球上的质量是 kg，在地球上受到的重力是 N，在月球表面受到月球对它的引力大约是 N。（取10N/kg） 6. 若体重为50kg的小明在地球上最多能举起重力为600N的杠铃，如果他随飞船到达月球，则小明在月球上最多可举起重力为 N的杠铃，杠铃的质量为 kg。（取） 7．（24-25八年级下·江苏无锡·月考）如图所示，是研究重力方向的装置。现从图示位置将板缓慢放平，在此过程中绳与虚线（虚线与BC垂直）之间的夹角将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。从实验中可知重力的方向总是 ，利用它制成的重垂线，重力的施力物体是 。在探究重力的大小和质量的关系时，我们得到的结论是 。 8．（24-25八年级下·吉林松原·期中）如图是电工师傅静止在杆上某处检修电路时的情景，请在图中画出电工师傅所受重力的示意图，O点为重心。 9．（24-25八年级下·广东惠州·月考）“海宝”是2010年世博会的吉祥物，“海宝”的质量为3000kg，体积为2m3假设“海宝”是实心的且质地均匀。求： (1)“海宝”的重力；（g=10N/kg） (2)如果“海宝”此刻在月球上，已知月球上的“重力”是地球的六分之一，求月球上“海宝”的“重力”。 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有那些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $