内容正文:
第3节
重力
?问题
向空中撒开的渔网,会飘落到水里(图7.3-1);向上
抛出的石块,最终也会落向地面…你知道这是什么原
因吗?
这是因为渔网和石块受重力作
用,重力的方向是竖直向下的
图7.3-1撒网
新知解读
知识点1》
重力
在生活中,你可以随处发现像上面一样的例子。这些现象的产生,是因为地
球对它附近的物体有吸引作用。由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力
(gravity),通常用字母G表示。地球附近的所有物体都受到重力的作用。
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
D想想议议
山间的溪水受到重力的作用,会由高处流向低处。飞机投放的物资受到重
力的作用,会落向地面。你能举出几个例子来证明重力的存在吗?如果没有重
力,我们的生活会是什么样子?
利用铅垂线可以检查墙面是否竖直;树
上的苹果由于受到重力最终会落向地面
知识点2>重力的大小
托起质量不同的物体,会感觉所用的力不同。大量的生活经验告诉我们,质
量不同的物体所受的重力不同。物体所受的重力跟它的质量有什么关系?
我们可以通过实验,测量物体所受的重力和它的质量,找出二者之间的关系。
第七章力11
实验
探究重力的大小跟质量的关系
实验思路
要测量物体所受的重力,可以将物体悬挂在弹簧测力计上,当物体静止时,
弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小。实验时,既可以用天平测量物体的
质量,也可以选用已知质量的物体作为被测物体。最后根据测量结果找出重力跟
质量的关系。
实验过程
如图7.3-2所示,将已知质量的钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时读取
弹簧测力计的示数,记录在下表中。
次数
2
3
4
5
6
质量m/kg
重力G/N
换用数量不同的钩码,测出它们所受的重力,多做几组实验,并记录数据。
G/N↑
m/kg
图7.3-2测量钩码所受的重力
图7.3-3重力跟质量关系的图像
实验结论
在图7.3-3中,以质量为横坐标、以重力为纵坐标描点,连接这些点。
根据实验所得的图像,请你分析:物体所受的重力跟它的质量之间有什么
关系?
物体所受重力跟它的质量成正比,←”
不能说质量跟重力成正比
12
教材笔记物理八年级下册
精确的实验表明,物体所受的重力跟它的质量成正比。如果用G表示重力、
m表示质量、g表示重力与质量之比,那么地球附近的物体所受的重力跟它的
质量之间的关系可以写成g=G,即
G
m
G=mg
公式中重力的单位是牛,质量的单位是千克,因此g的单位是牛每千克,
符号是N/kg。其中
g=9.8 N/kg
在粗略计算时,g可以取10N/kg。
地球上不同位置,g的取值可能不同。在地球赤道附近g最小,
越靠近两极g越大;在同一纬度,高度越高,g越小
例题质量为0.25kg的木块,所受的重力是多少牛?一个人所受的重力为
450N,他的质量是多少千克?g取10N/kg。
解由G=mg可知,木块所受的重力
G*=m*g=0.25kg×10N/kg=2.5N
由G=mg可得m=G
,因此人的质量
m人=
G人-450N=45kg
g 10 N/kg
木块所受的重力为2.5N,人的质量为45kg。
质量指物体所含物质的多少,同一
物体在任何位置质量大小均不变
知识点3》重力的方向
重力的方向如何确定呢?用细线把物体悬挂起来,沿细线向下的方向跟物体
所受重力的方向一致。这个方向就是我们常说的“竖直向下”的方向。
第七章力
13
建筑工人在砌墙时常常利用铅垂线来确定竖直方向(图7.3-4),以此来检查
所砌的墙壁是否竖直。
图7.3-4利用铅垂线确定竖直方向
D想想议议
地球是球形的(图7.3-5),我们站在地面上,脚朝下,
站得很稳。我们可以想一想,在我们脚“下”的南美洲居民,
好像脚是朝“上”的,他们为什么也站得很稳呢?通常所说
的“下”,到底指的是什么方向?
地球对其附近的一切物体都有发引作用,站在我们脚“下”
图7.3-5地球
的南美洲居民也受到重力的作用,重力的方向都是竖直向下的,所以他们也站得
很稳。在忽略地球自转影陶的情况下,通常所说的“下”指的是指向地心的方向
知识点4》重心
地球吸引物体的每个部分。但是,对于整个物体,重力作用的表现就好像它
作用在某一个点上,这个点叫作物体的重心(center of gravity)。形状规则、质量
分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上。如图7.3-6所示,方形薄板的重
心在两条对角线的交点上,球的重心在球心上,粗细均匀的直棒的重心在它的中
点上。
物体重心的位置与物体的形状、质量分布有关
乙
丙
图7.3-6物体的重心
图7.3-7力的作用点在重心上
为了研究问题的方便,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(图7.3-7)。
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教材笔记物理八年级下册
实际上,宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力,这就
是牛顿提出的万有引力(universal gravitation)。正是地球对它附近物体的引力,
使水向低处流、抛出的石块落向地面…
生活中常见的重力就是万有引力的一种表现形式
科学世界
飞出地球
人类一直向往插上翅膀,飞向太空,探索宇宙的奥秘。由于技术条件的限
制,要克服地球引力的束缚去太空旅行,几千年来曾经只是一个美丽的幻想。
随着科学技术的发展,现在人类终于有能力离开所居住的星球去探索太空。自
1957年10月4日苏联成功发射了世界上第一颗人造地球卫星以来,在短短几
十年的时间里,人类对太空的探索已取得了长足的进步。
1961年4月12日,苏联航天员加加林乘坐载人飞船进入太空;
1969年7月20日,美国航天员阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐阿波罗11号飞
船登陆月球;
中国第一颗人造地球卫星
中国是世界上第五个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。/
1970年4月24日,我国成功发射了东方红一号人造地球卫星;
2003年10月15日,我国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发
射,杨利伟成为我国第一位进入太空的航天员;
2011年9月29日,我国成功发射天宫一号目标飞行器,开始了建立空间
站的探索之路;
2016年9月15日,我国天宫二号空间实验室发射成功,它是我国第一个
真正意义上的空间实验室:
2022年11月3日,中国空间站梦天实验舱顺利完成转位,标志着中国空
间站“T”字基本构型在轨组装完成(图7.3-8);
售而而而香
图7.3-8中国空间站
齐奥尔科夫斯基说过:“地球是人类的摇篮,但是人类不会永远生活在摇
篮里。”现在,科学家已经把目光投向了太空中的多个星球。
展望未来,你对探索太空有哪些设想?
第七章力
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练习与应用
①投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图7.3-9所示。
不考虑空气阻力,铅球在空中受到什么力的作用?这
个力的作用效果是什么?画出铅球在P点的受力示
意图。
图7.3-9
1.重力;玫变铅球的运动状态;如图7.3-9所示。
②某实验小组在“探究重力的大小跟质量的关系”GN
的实验中,用几个20g、50g的钩码进行实验,
下表是他们记录的实验数据。为分析重力G和质
量m的定量关系,请你在图7.3-10中建立坐标
轴并确定坐标轴的标度,根据数据描点作图,通
过图像得出实验结论。
0.1
0.20.3m/kg
次数
图7.3-10
1
2
3
5
6
质量m/kg0.050.070.090.140.190.24
2.见图7.3-10;结论:物体所
重力G/N0.5
0.70.91.41.9
受的重力跟它的质量成正比。
2.4
③像地球一样,月球对它附近的物体也有引力,这个力是月球附近物体所受的
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粥
1731g月球样品带回地球,这些样品在月球上时受到月球的“重力”大约是
多少?g取10N/kgo
3.大约是2.885N。
4.为确保桥柔安全,汽车所受的重力超过1,5×10N时,不能从该桥上通行。
④一座桥的桥头立着如图7.3-11所示的标志牌,它表示只允许
质量不超过15t的车从桥上通过。为确保桥梁安全,汽车所受
的重力超过多少牛时,不能从该桥上通行?g取10N/kg。
⑤我们通常用水平仪来判断一个面是否水平。请你利用三角板和铅
垂线制作一个水平仪,说明怎样利用它来判断桌面是否水平。
图7.3-11
5.略。
16教材笔记物理八年级下册
复习与提高
①请分别说明以下作用力的施力物体和受力物体:球拍打
击乒乓球的力;小车所受人的拉力;铅笔盒对桌面的压
力;铅笔盒所受的重力。
1.球拍打击乒乓球的力:施力物体是球拍,受力物体是乒
乒球。小车所受人的拉力:施力物体是人,受力物体是
小车。铅笔盒对桌面的压力:施力物体是铅笔盒,受力
物体是桌面。铅笔盒所受的重力:施力物体是地球,受
图7-1
力物体是铅笔盒。
②将钢尺的一端固定在桌面上,另一端用细线挂在弹簧测力计的挂钩上,如图7-1
所示,分别用大小不同的力竖直向上拉,观察到钢尺向上弯曲的程度不同,说
明力的大小会影响力的作用效果。如果要探究力的方向、作用点是否也会影响
力的作用效果,你应该怎么做?2.略。
③相同的两块橡皮叠放在水平桌面上。请在图7-2甲中画出
A
橡皮B所受重力的示意图,在图7-2乙中画出桌面所受压
+B
力的示意图。3.见图7-2。
④在足球比赛中,运动员踢点球的过程蕴含了很多力学知识。
甲
例如,脚踢球时,球受力发生了形变,说明力能使物体发
生形变。请你也列举几个运动场上涉及力学知识的实例。
B
、,4.投掷铅球时,力放变了铅球的运动状态;网球撞击球
拍时,球拍受力发生形变,说明力能使物体发生形变。
⑤20世纪60年代,河南林县(今林州)人民在物资紧缺的
乙
条件下在太行山上建成了全长1500km的“人工天
图7-2
河”—红旗渠。在施工过程中,技术人员发明了一种简
易水平仪,它由三块木板组成(图7-3)。其中,两块相同的木板均与长木板
垂直,两块木板的顶端各绷有一根细线A、B。使用时把它放到盛水的盆里,
用这两根细线“瞄准”竖直放置的标尺上的刻度,就可以进行测量。请回答
下面的问题。
(1)根据图7-4说明,用这种水平仪是如何测量甲、乙两地的相对高度的。
(2)由于材料和工艺的关系,这种水平仪漂在水面上时,它上部的两根细
线可能不在同一水平面上。怎样判断两根细线是否在同一水平面上?
如果不在同一水平面上,请思考如何进行调整。
、,5.(1)通过得到两根细线在甲、乙两地标尺上对应
的刻度值的差值来测量甲、乙两地的相对高度。
(2)略。
标尺
水平视线
标尺
「水平仪
甲
图7-3
图7-4
第七章力
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