二、重力 力的示意图（教学课件）物理新教材苏科版八年级下册

该初中物理课件围绕重力的概念、大小、方向、重心及力的示意图展开，通过水向低处流、跳伞下落等生活现象导入，引导学生从地球吸引作用切入，搭建从生活经验到物理概念的学习支架，衔接力的基本性质与图示表达。 其亮点在于以科学探究为主线，通过“试一试”“做一做”实验（如测量不同物体质量与重力并绘制G-m图像）培养科学思维，结合铅垂线检查竖直等生活应用渗透科学态度与责任。采用实验探究与实例分析结合的教学方法，课堂小结结构化梳理知识，助力学生构建物理观念，也为教师提供清晰的教学流程与丰富资源。

苏科版 八年级下册 第七章 力 二、重力 力的示意图 01 02 03 04 05 CONTENTS 重力 探究重力与质量的关系 重力的大小 判断重力的方向 重心 重力的示意图 学习目标 1. 了解重力的概念。 2. 会用弹簧测力计测量物重；知道物体所受重力和物体质量的关系。 3. 知道重力的方向及其应用。 4. 知道力的三要素，会用力的示意图表示力。 5. 初步了解重力势能的概念。 重点难点 教学重点： 1.理解重力的概念， 2.掌握重力的方向、作用点以及大小等基本性质； 3.学会绘制力的示意图。 1.理解重力的概念， 2.掌握重力的方向、作用点以及大小等基本性质； 3.学会绘制力的示意图。 教学难点： 1 水为什么会流向低处？跳伞的人为什么会落向地面？抛出的套圈为什么会下落? 情景引入 原来这都与地球的吸引作用有关，今天我们一起学习重力。 PART ONE 重力 重力 1.定义：因地球的吸引而受到的力叫做重力。 2.重力的符号：G 4.重力的施力物体和受力物体 施力物体： 受力物体： 注：地球附近的所有物体都受到重力的作用。 3、单位：牛顿，简称“牛”，符号：N 地球 地球附近的物体 重力 5. 对重力的理解 （1）重力的普遍性：地球附近的所有物体都受到重力的作用。不论它是运动还是静止，是固态、液态还是气态，都受到重力的作用。 （2）非接触性：重力是非接触力，与地面没有接触的物体，比如空中飞着的飞机和鸟，都受到重力的作用。 （3）相互性：由于物体间力的作用是相互的，物体受重力的同时，对地球也有吸引力。 探究重力与质量的关系 PART TWO 重力的大小 1. 重力的测量 生活中常把物体所受重力的大小简称为物重。 物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测量。把物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上，当物体静止时，弹簧测力计的示数就显示了物体所受重力的大小。 探究重力与质量的关系 提起质量不等的物体，你手臂的感觉有何不同？这是为什么？ 如图7-10所示，三个质量相同的钩码，它们的总质量是其中一个的3倍。 那么,三个钩码的总重是不是其中一个的3倍？用弹簧测力计测一测。 试一试 你认为物体所受的重力与它的质量有什么关系？ 猜一猜 图7-10 探究重力大小与质量的关系 探究重力与质量的关系 用天平、弹簧测力计分别测量三个小物体（如钢笔或苹果）的质量和所受的重力，将结果记录在下表中。 做一做 实验序号 物体名称 质量m/kg 重力G/N ①       ②       ③     钢笔 苹果 橡皮擦 0.020 0.196 0.210 2.058 0.010 0.098 探究重力与质量的关系 数据处理：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。 做一做 计算各物体所受的重力与它的质量之比（） ，其结果有何特点? 这说明物体所受的重力与它的质量有什么关系? 议一议 ①由实验数据可知，重力与质量的比值不变。 ②由G-m图像可知，图像是一条过原点的倾斜直线，这是正比例函数图像，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 重力的大小 PART THREE 重力的大小 实验表明，物体所受的重力与它的质量成正比。物体所受的重力与它的质量之比通常用g 表示，即 。 重力的计算公式：G=mg G表示重力，单位是牛（N）；m表示质量，单位是千克（kg）；g约为9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。 理解g的意义：g=9.8N/kg是通常的取值，在地球上的不同位置，其值略有不同，但一般不考虑其变化，精确度要求不高时，也可取g=10 N/kg。在其他星球上，物体也会受到重力作用，g值与在地球上不同，比如在月球上，。 重力的大小 例题：一位八年级男同学的质量是50kg，他所受的重力是多少牛？ （g取10N/kg） 分析：已知质量，根据重力与质量的关系可以计算该同学所受的重力。 解答：该同学所受的重力G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N 注意：使用重力计算公式进行计算时，质量的单位为kg，若物体质量的单位为克，那么计算该物体所受的重力时，首先将质量单位换算成千克。 练一练 1 ．质量为200g的一袋牛奶，受到的重力是多少？小敏同学所受的重力为450N，那么，她的质量是多少千克？（g取10N/kg） ①m=200g=0.2kg 由G = mg可知，牛奶受到的重力 G牛奶= mg=0.2kg×10 N/kg=2N ②由G = mg可得 m=G/g， 因此人的质量 m=G/g=450N/（10N/kg）=45kg 判断重力的方向 PART FOUR 重力的方向 物体所受重力的方向是怎样的？ 猜一猜 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。 重力的方向 实验探究——重力的方向 铁架台、细线、重物、盛水的烧杯、三角尺。 【实验器材】 重力的方向 【实验步骤】 Ⅰ. 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。 Ⅱ. 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。 Ⅲ. 继续改变铁架台倾斜的角度，观察细线的方向是否变化。 重力的方向 无论铁架台怎样倾斜，细线的方向和水面始终是垂直的。 【实验现象】 重力的方向是竖直向下（垂直于水平面向下） 水平面 结论： 重力的方向 做一做 用图7-11所示的器材进行实验。 缓慢改变支架底座的倾角α，观察悬线OA的方向是否变化。判断悬线OA与水平面之间的关系。 图7-11所示 判断重力的方向 由实验可知，重力的方向是竖直向下的 重力的方向 对重力方向的理解 （1）重力的方向“竖直向下” 指与水平面垂直向下，即指向地心 ，不能说成“垂直向下” 。 （2）重力的方向不受其他作用力的影响，与物体的运动状态无关。 重力的方向竖直向下 理解为指向地心 G G 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 重力的方向的应用——铅垂线 （1）检查是否竖直 例如：建筑工人在砌墙时常利用铅垂线来确定竖直方向，这是因为铅垂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。 墙壁竖直 不竖直 重力的方向 重力的方向的应用——铅垂线 （2）检查是否水平 方法一：用如图所示自制水平仪（由倒T形平板与铅垂线组成），检查时将水平仪放在物体表面上，观察铅垂线与水平板上的中心刻线（图中红色标记）是否重合。 简易水平仪 铅垂线与桌面垂直，桌面是水平的 铅垂线与桌面不垂直，桌面是倾斜的 T形架 铅垂线 重力的方向 重力的方向的应用——铅垂线 方法二：如图所示，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（或重合）。 只要铅垂线与三角板的直角边重合（或平行）即可判断桌面水平。 只要铅垂线与壁画的边重合（或平行）即可判断壁画水平。 铅垂线 铅垂线 练一练 2．如图所示是同学们在老师指导下探究重力方向的实验装置。 （1）将该装置放在水平桌面上，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向______（填“变化”或“不变”）； （2）剪断悬线OA，观察小球下落的方向是__________ ； （3）从以上实验现象分析可得出：重力方向__________，建筑工人经常使用的_________就是该原理的应用。 不变 竖直向下 竖直向下 铅垂线 重心 力的示意图 PART FIVE 力的示意图 物理学中，通常把力的大小、方向和作用点称为力的三要素。 力的示意图 （1）概念：用带箭头的线段来表示物体所受的力，这样的图称为力的示意图。 （2）画法：在受力物体上沿力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。如图所示是小车受到100N向右斜向上的拉力的示意图。 F=100N 作用点 方向 大小 F=100N F=100N 力的示意图 力的示意图 （3）画力的示意图的注意事项 ①力的作用点要画在受力物体上，用圆点表示，不能画在施力物体上。 ②如果要在图中画出物体受到的几个力，除了要画出各个力的作用点和方向，还应当用线段的长短粗略地区分力的大小。 ③箭头要画在线段的末端，其长度计算在线段的长度内。 ④力的示意图可以只表示出力的作用点和方向，也可以在箭头旁标出力的大小，把力的三要素都表示出来。若题中给出了力的 大小或符号，要在箭头旁标示清楚。 力的示意图 例题 如图所示，小华拉着箱子行走，拉杆对箱子的拉力为20N，拉力方向与水平面成45°角。试画出箱子所受拉力的示意图。 分析 力的示意图要能反映力的三要素。可用简图（如方框）表示箱子，取拉杆与箱体连接处为力的作用点，从该点沿与水平面成 45°角的方向画一条带箭头的线段，并标注力的大小。 练一练 3．小车在100N拉力的作用下向前运动，如图所示是该拉力的示意图。以下说法不正确的是（ ） A．该示意图把拉力的三要素表示出来了 B．在同一图中，力越大，线段应该越长 C．只有力的大小、方向会影响力的作用效果 D．图中小车所受100N拉力的施力物体是绳子 C 【解析】A、该示意图把拉力的大小、方向、作用点都表示出来了，A正确； B、在同一图中，力越大，线段应该越长，故B正确； C、力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果，C错误； D、木块与绳子之间直接接触并有力的作用，所以木块所受拉力的施力物体是绳子，故D正确。 重心 （1）概念：物体的每一部分都受到重力作用，对于整个物体，我们可以认为重力的作用等效于集中在一个点上，这一点叫作物体的重心。 等效于 物体的每一部分都受到重力作用 对于整个物体，重力的作用效果就好像作用在某一点上的一个力 重心 （2）重心位置 质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上。 物体的重心有可能不在物体上。 将一盒橡皮泥捏成各种各样的形状，他的变了吗？ 重心 怎么确定质量不均匀、形状不规则的物体的重心？ 悬挂法确定重心 如图甲所示，先在A点把薄板悬挂起来，薄板静止时，所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线l1上。 然后在B点把薄板悬挂起来（图乙），同理可知，薄板的重心一定在通过B点的竖直线l2上。 l1和l2的交点O就是薄板重心的位置。 重心 视频演示——《确定形状不规则物体的重心》 练一练 4．下列关于重心的说法中，正确的是（ ） A. 物体所受重力的等效作用点叫做重心 B. 物体的重心处才受到重力作用 C. 物体的重心一定在物体上 D. 球体的重心总在球心 A 【解析】物体各部分都受到重力，从效果上看，认为重心是重力的作用点，故A正确，B错误；质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心上，对于圆环、空心球等物体，重心不在物体上，如果球的质量分布不均匀，重心便不在球心，故CD错误。 生活•物理•社会 高处的物体具有能量 如图 7-15 所示，从高处流下的水能带动水轮发电机发电，从高处落下的重锤能夯实地基。事实表明，被举高的物体具有能量，这种能量叫作重力势能。重力势能和弹性势能是常见的两种势能。 图7- 15 高处的物体具有重力势能 课堂练习 1.下面关于重力说法中正确的是（ ） A.重力的方向是垂直向下的 B.只有与地面接触的物体才受到重力的作用 C.重力的方向是竖直向下 D.苹果下落是由于苹果熟透了的缘故　 C 2.玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来的奥妙是（ ） A.重力太小，可以忽略 B.重心较低，不易倾倒 C.重力的方向总是竖直向下的 D.里面有自动升降的装置　　 B 3 ．足球运动员把足球踢向空中，若不计空气阻力，如图表示足球在空中飞行的受力图的是（G 表示重力，F 表示脚对球的作用力）( ) A . C . B . D . B 4. 从山坡公路上滑下来的汽车，在滑行过程中，受到的重力 （ ） A.大小不变，方向变化 B.大小增大，方向不变 C.大小不变，方向不变 D.大小减小，方向变化 C 5.下图所示的图像中，能表示物体所受重力与质量关系的是（　　） A　　　　　 B　　　 　 C　　　　 D Ａ 6．地球附近的所有物体都受到重力的作用，重力的施力物体是 ；如图所示，铅垂线是利用 的原理制成的。 地球 重力的方向总是竖直向下 7．物体在月球受重力等于地球上所受重力的 ，将 12kg 的物体放到月球上，其质量是 kg ，所受重力是 N ，月球上的重力加速度（重力与质量之比）g月 = 。 12 19.6 1.63N/kg 8．如图所示，小华在弹簧测力计的秤钩下挂一个容积为100mL 、质量为0. 1kg 的容器，然后在弹簧测力计的相应刻度上标上密度值，制成一个可以测液体密度的“密度秤” 。使用时， 只要在容器中加满待测液体，就可以直接“称”出液体的密度。则对于该密度秤的分析中不正确的是 ( ) A ．该密度秤的“0”刻度线应标注在“0N ”刻度线处 B ．该密度秤的量程为0g / cm3 ~4g / cm3 C ．该密度秤的分度值为0.2g / cm3 D ．换用容积相同，质量更大的容器可以提高该密度秤的精确度 Ａ 课堂小结 ①概念：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力 ②大小：物体所受的重力与它的质量成正比，G=mg ③重力的方向：是竖直向下的 ④铅垂线：利用重力的方向总是竖直向下的性质制成的 ⑤重心：重力的作用点。 ①力的三要素：力的大小、方向、作用点称为力的三要素 ②力的示意图：用带箭头的线段来表示物体所受的力 被举高的物体具有能量，这种能量叫作重力势能 重力 力的示意图 重力 力的 示意图 重力势能 布置作业 1. 过年贴窗花是中华民族的传统习俗，小明在贴窗花时感觉窗花贴歪了，于是用铅垂线做了检查，如图所示。为了把窗花贴正，下列操作方法中正确的是（　　 ） A．向左移动铅垂线 B．上下移动窗花的位置 C．调整铅垂线，使得铅垂线与窗花的左右对称线平行 D．调整窗花，使得窗花的左右对称线与铅垂线平行 D 2. 如图所示，小明分别在门上ABC三点用同样大小的力推门，发现在A点更容易把门推开，小明这样做是为了探究力的作用效果与什么因素有关？（　　） A．力的大小 B．力的方向 C．力的作用点 D．力的单位 C 3. 如图所示，小车A受到与水平面成45°角的斜向右上方、大小是25N的拉力，作用点在C点，请在图中作出该拉力。 4. 一辆自重是5.0×104N的卡车，装着25箱货物，每箱货物的质量是300kg，行驶到一座立有限重标志（如图所示）的桥前，问：（g取10N/kg） （1）这辆卡车受到的总重力为多少N？ （2）这辆卡车能不能通过这座桥？为什么？ （1）根据题意可知，卡车自重为G卡=5.0×104N 货物的质量为 m物=300kg×25=7500kg 则货物受到的重力为 G物=m物g=7500kg×10N/kg=7.5×104N 这辆卡车受到的总重为 G总=G卡+G物=5.0×104N+7.5×104N=1.25×105N （2）由G=mg可得，这辆卡车的总质量为 所以这辆卡车不能通过这座桥。 6. 为了探究重力的大小跟质量的关系，实验小组进行了如下的实验。 （1）上表是设计的实验数据记录表格，请把表格中的空格填写完整； （2）实验中，需要的测量工具有_____ 和_____________； （3）如图是由实验数据画出的G-m图像，分析可知：物体所受的重力跟它的质量成________ ； （4）表格在设计上存在不足，请你给出改进方案：____________； （5）中学生体检单上有一项“学生体重”，实质上应该是中学生的__________ 。 表格中增加重力与质量的比值 正比 质量 天平 质量m/kg 0.1 0.2   0.4 重力G/N 1 2 3 4 弹簧测力计 0.3 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Lavf54.6.100 $