1、第三节第三节 来自地球的力来自地球的力第六章第六章 熟悉而陌生的力熟悉而陌生的力知识点知识点重力重力知知1 1讲讲11.重力的概念重力的概念知知1 1讲讲知知1 1讲讲特别提醒特别提醒日常生活中说的日常生活中说的“物体有多重物体有多重”中的中的“重重”指的指的是是物体的质量。物体的质量。物理学物理学中说的中说的“物重物重”指指的是的是物体的重力。物体的重力。这是这是生活生活语言和物理语言语言和物理语言的区别的区别。知知1 1讲讲2.重力的概念：由于地球对物体的吸引而产生的力。重力的概念：由于地球对物体的吸引而产生的力。3.重力的符号：重力的符号：G。知知1 1讲讲4.重力的理解重力的理解(1)
2、施施力物体和受力物体：施力物体是地球；受力物体是力物体和受力物体：施力物体是地球；受力物体是地球地球附近附近的一切物体。的一切物体。(2)重力重力的普遍性：地球附近的一切物体，都受到重力的普遍性：地球附近的一切物体，都受到重力的作用的作用。(3)力力的作用是相互的：地球给物体一个吸引力的同时，的作用是相互的：地球给物体一个吸引力的同时，物体物体也也给地球一个吸引力。给地球一个吸引力。(4)非非接触力：重力是非接触力，重力的产生不需要物体接触力：重力是非接触力，重力的产生不需要物体相互相互接触接触。知知1 1讲讲知识链接知识链接失重：在空间站中失重：在空间站中，航天员，航天员随空间站绕随空间站绕
3、地球做地球做圆周圆周运动，就好像运动，就好像不受不受重力似的，这种重力似的，这种状态通常状态通常称为失重状态。称为失重状态。知知1 1讲讲深入深入思考思考 地面地面附近的物体所受的重力是不是弹力？为什么？附近的物体所受的重力是不是弹力？为什么？深度理解深度理解重力不是由于重力不是由于弹性形变弹性形变产生的力，不属于产生的力，不属于弹力弹力。重。重力是由于地球力是由于地球吸引而吸引而使物体受到的力，使物体受到的力，物体物体与地球可以不与地球可以不接触。接触。知知1 1讲讲(5)重力重力的作用效果：如图的作用效果：如图1。知知1 1练练例 1下列关于重力的说法正确的下列关于重力的说法正确的是是()
4、A.重力就是地球对物体的吸引力重力就是地球对物体的吸引力B.空中飞翔的小鸟不受重力空中飞翔的小鸟不受重力C.桌子上的茶杯对地球有吸引力桌子上的茶杯对地球有吸引力D.产生重力时，地球和物体必须接触产生重力时，地球和物体必须接触知知1 1练练解析：解析：重力是由于地球对物体的吸引而产生的但不是重力是由于地球对物体的吸引而产生的但不是吸引吸引力力，A 错误；地球附近的任何物体，都受重力，错误；地球附近的任何物体，都受重力，B 错误；错误；茶杯茶杯受到受到地球的吸引力，根据力的作用是相互的，茶杯对地球的吸引力，根据力的作用是相互的，茶杯对地球也有地球也有吸引力吸引力，C 正确；产生重力时，地球和物体不
5、必正确；产生重力时，地球和物体不必接触，接触，D 错误。错误。答案：答案：C知知1 1练练易错提醒易错提醒重力是由于地球重力是由于地球对物体对物体的吸引而产生的的吸引而产生的但不是但不是吸引力。吸引力。知知2 2讲讲知识点知识点重力的大小重力的大小21.探究物重与物体质量的关系探究物重与物体质量的关系(1)猜想猜想：物体质量越大，我们感觉物重越大，据此猜测：物体质量越大，我们感觉物重越大，据此猜测“物体物体所受重力与物体质量成正比所受重力与物体质量成正比”。(2)设计设计实验：用弹簧测力计测出不同数目的质量均为实验：用弹簧测力计测出不同数目的质量均为50 g的的钩码所受的重力，分析归纳得出结论
6、。钩码所受的重力，分析归纳得出结论。(3)实验实验器材：弹簧测力计、质量为器材：弹簧测力计、质量为50 g 的钩码的钩码6 只。只。知知2 2讲讲(4)实验实验步骤：步骤：将弹簧测力计调零。将弹簧测力计调零。分别分别把把1 只、只、2 只、只、3 只、只、4 只、只、5 只、只、6 只钩码挂在只钩码挂在弹簧弹簧测力计测力计下，记下弹簧测力计每一次的示数，并下，记下弹簧测力计每一次的示数，并把数据记录把数据记录在下面在下面表格中。表格中。知知2 2讲讲(5)实验实验数据：记录实验数据，并作出重力与质量关系的图数据：记录实验数据，并作出重力与质量关系的图像像，如，如图图2。实验次数实验次数1234
7、56质量质量m/kg0.050.100.150.200.250.30重力重力G/N0.490.981.471.962.452.949.89.89.89.89.89.8知知2 2讲讲知知2 2讲讲(6)实验实验结论：结论：物体所受重力的大小跟它的质量成正比。物体所受重力的大小跟它的质量成正比。其比值是定值，为其比值是定值，为9.8 N/kg。知知2 2讲讲实验要点实验要点(1)在在探究物重与物体探究物重与物体质量质量的关系时，质量是的关系时，质量是自变量自变量，物重，物重是因变量是因变量，所以，所以设计实验记录设计实验记录表格表格要把质量要把质量m放在放在重力重力G前面前面。(2)因为因为猜想物
8、体所猜想物体所受重力受重力与物体质量与物体质量成正比成正比，所以设计，所以设计“比值比值”一一栏。栏。知知2 2讲讲方法点拨方法点拨重力与质量成正比的重力与质量成正比的判断判断依据：依据：(1)重力重力与质量的比值与质量的比值是一是一个定值。个定值。(2)重力重力与质量的图像与质量的图像，是，是一条过原点一条过原点的直线的直线。知知2 2讲讲2.重力的大小重力的大小(1)公式公式：Gmg。(2)各各物理量的符号及单位物理量的符号及单位物理量物理量重力重力质量质量重力与质量的比值重力与质量的比值符号符号Gmg单位单位NkgN/kg知知2 2讲讲(3)9.8 N/kg 的物理意义：质量为的物理意义
9、：质量为1 kg的的物体，受到的物体，受到的重力重力大小大小为为9.8 N。在粗略计算中，。在粗略计算中，g可以可以取取10 N/kg。【注意注意】“1 kg9.8 N”是错误的。是错误的。【微拓展微拓展】在不同星球上，在不同星球上，g的的值一般不同；在地球值一般不同；在地球上上不同纬度不同纬度的地方，的地方，g值值也不同。也不同。知知2 2讲讲知识知识链接链接 重力重力与质量的关系与质量的关系区别和联系区别和联系重力重力质量质量区区别别概念概念由于地球对物体的吸引由于地球对物体的吸引而产生的力而产生的力物体所含物质的多少物体所含物质的多少单位单位Nkg方向方向竖直向下竖直向下没有方向没有方向
10、性质性质大小可能会随物体所在大小可能会随物体所在位置变化而改变位置变化而改变大小不随状态、形状、大小不随状态、形状、位置变化而改变位置变化而改变联系联系同一位置，物体所受重力与质量成正比，同一位置，物体所受重力与质量成正比，Gmg知知2 2练练小明用家里的器材探究重力的大小小明用家里的器材探究重力的大小与质量与质量的关系。的关系。如图如图3 甲、乙所示，小明用布袋装着质量不同的米甲、乙所示，小明用布袋装着质量不同的米，用用电子秤测其质量，用液晶屏拉力器测其所受重力电子秤测其质量，用液晶屏拉力器测其所受重力，例 2知知2 2练练实验实验数据记录如表：数据记录如表：实验次数实验次数12345电子秤
11、的示数电子秤的示数/g100.0200.0300.0400.0500.0拉力器的示数拉力器的示数/N0.981.962.943.924.90知知2 2练练解题秘方解题秘方：对数据进行分析时，若数据均是增大对数据进行分析时，若数据均是增大的，则可的，则可考虑考虑正比例关系，即看是否以相同倍数正比例关系，即看是否以相同倍数变化，或它们的比值变化，或它们的比值是不是是不是定值。定值。知知2 2练练(1)在在图乙中，当米袋静止时，拉力器的示数与这袋图乙中，当米袋静止时，拉力器的示数与这袋米所米所受受重力的重力的大小大小_。解析：解析：米袋静止时，拉力器的示数等于米袋所受的米袋静止时，拉力器的示数等于米
12、袋所受的重力重力。相等相等知知2 2练练(2)分析分析表格数据可得，物体所受重力的大小与它表格数据可得，物体所受重力的大小与它的质量成的质量成_；下列数据处理方法可以得到此结论下列数据处理方法可以得到此结论的是的是_。A.计算每一次实验中重力的大小与质量的比值计算每一次实验中重力的大小与质量的比值B.计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积正比正比A知知2 2练练知知2 2练练1.在探究重力在探究重力影响因素影响因素的实验中：的实验中：(1)小小明准备了明准备了质量不同质量不同的苹果、小木块的苹果、小木块、小、小铁球各一个，铁球各一个，并分别测出它们的质量和
13、所并分别测出它们的质量和所受的受的重力，来探究物体重力，来探究物体所受所受重力大小与质量的重力大小与质量的关系关系。你认为小明的。你认为小明的做法做法_(填填字母字母序号序号)。A.不合理，因为不合理，因为没有用同种没有用同种物质的物体物质的物体做实验做实验B.不合理，不合理，因为因为没有使没有使物体的质量成物体的质量成整数整数倍变化倍变化C.合理，合理，因为同样因为同样可以可以得到物体所受得到物体所受重力重力与质量的关系与质量的关系C知知2 2练练(2)为了为了探究物体探究物体所受所受重力大小是否与重力大小是否与形状有关形状有关，小明找了，小明找了一些一些橡皮泥橡皮泥，用小刀刻成，用小刀刻成
14、不同的不同的形状，分别测量出形状，分别测量出其所其所受受重力，从而重力，从而得出得出结论结论。请问这种探究。请问这种探究方法可行方法可行吗？答吗？答：_，理由是，理由是_。不可行不可行探究时没有控制橡皮泥的质量相等探究时没有控制橡皮泥的质量相等知知3 3讲讲知识点知识点重力的方向重力的方向31.重力的方向重力的方向(1)探究探究重力的方向重力的方向如图如图4，在水平桌面上放置一铁架台，在铁架台上放，在水平桌面上放置一铁架台，在铁架台上放置一置一盛水盛水的烧杯；在铁架台上用细线悬挂一铁球，使直角的烧杯；在铁架台上用细线悬挂一铁球，使直角三角板的三角板的一个一个直角边与细线平行，判断另一直角边与水
15、平直角边与细线平行，判断另一直角边与水平面的关系。面的关系。知知3 3讲讲知知3 3讲讲知知3 3讲讲(2)重力重力的方向：始终是竖直向下的。的方向：始终是竖直向下的。(3)重力重力方向的理解：方向的理解：重力的方向是竖直向下的，也就是垂直于水平面向下；重力的方向是竖直向下的，也就是垂直于水平面向下；重力的方向不是垂直向下，不一定是垂直于重力的方向不是垂直向下，不一定是垂直于接触面接触面 向下向下。知知3 3讲讲知识链接知识链接竖直向下的另一种理解竖直向下的另一种理解如如图图6 所示，所示，重力方向重力方向指向地心。指向地心。知知3 3讲讲方法点拨方法点拨应用应用比较法比较法确定竖直确定竖直方
16、向方向和水平方向：和水平方向：(1)竖直竖直方向的确定：方向的确定：由于由于重垂线是竖直的重垂线是竖直的，所以，所以与重垂线与重垂线平行的方向平行的方向，就是竖直方向。，就是竖直方向。(2)水平方向水平方向的确定：的确定：由于由于重垂线是竖直的重垂线是竖直的，所以，所以与重垂线与重垂线垂直的方向垂直的方向，就是水平方向。，就是水平方向。知知3 3讲讲2.重力方向的应用重力方向的应用(1)判断判断墙壁是否竖直墙壁是否竖直重垂线：一根线下吊一个重物，重垂线：一根线下吊一个重物，悬挂悬挂起来起来就是重垂线。就是重垂线。判断竖直方向：如图判断竖直方向：如图5 甲甲(a)墙壁墙壁与重垂线平行，则与重垂线
17、平行，则墙壁是墙壁是竖直的。如图竖直的。如图5 甲甲(b)墙壁墙壁与重垂线不平行，与重垂线不平行，则墙壁则墙壁不是不是竖直的。竖直的。知知3 3讲讲(2)判断判断桌面是否水平桌面是否水平 自制水平仪：如图乙，用一个等腰三角形做支架，自制水平仪：如图乙，用一个等腰三角形做支架，在在支架中装支架中装一木板，在木板上端固定一重垂线一木板，在木板上端固定一重垂线。知知3 3讲讲 判断水平方向：使自制水平仪的底边与待测面重合，若判断水平方向：使自制水平仪的底边与待测面重合，若重垂线重垂线与三角形支架的高线重合，则待测面是水平的，与三角形支架的高线重合，则待测面是水平的，如如图图5 乙乙(a)；若重垂线与
18、三角形支架的高线不重合，则若重垂线与三角形支架的高线不重合，则待待测面测面不是水平的，如图不是水平的，如图5 乙乙(b)。知知3 3讲讲易错提醒易错提醒重力方向只能重力方向只能表述为表述为竖直向下，不能说竖直向下，不能说成垂直成垂直向下。向下。竖直方向是竖直方向是和水平面和水平面垂直的方向；垂直的方向；垂直垂直向下是与接触面向下是与接触面垂垂直的直的方向。如：对斜面方向。如：对斜面而言竖直而言竖直方向和垂直方向方向和垂直方向是不同是不同的的方向。方向。知知3 3练练过年贴年画是我国的传统习俗。如图过年贴年画是我国的传统习俗。如图7所所示为利用示为利用自自制制的重垂线贴年画时的情景，为了把年画贴
19、正，下的重垂线贴年画时的情景，为了把年画贴正，下列做法正确列做法正确的是的是()A.上、下移动年画的位置上、下移动年画的位置B.换用质量较大的重锤换用质量较大的重锤C.转动重垂线，使重垂线与年画的竖转动重垂线，使重垂线与年画的竖边平行边平行D.转动年画，使年画的竖边与重垂线平行转动年画，使年画的竖边与重垂线平行例 3知知3 3练练解析：解析：因为重力的方向总是竖直向下的，所以重垂线对应因为重力的方向总是竖直向下的，所以重垂线对应的是的是竖直方向，如果年画的竖边和重垂线是平行的，则年竖直方向，如果年画的竖边和重垂线是平行的，则年画的画的竖边竖边是竖直的，所以应该调整年画，使竖边与重垂线是竖直的，
20、所以应该调整年画，使竖边与重垂线平行。平行。答案：答案：D知知3 3练练2.中考中考天津天津 利用重利用重垂线和三角尺判断桌面是否水平，如垂线和三角尺判断桌面是否水平，如图所图所示的示的做法正确的做法正确的是是()A知知4 4讲讲知识点知识点重力作用点重力作用点重心重心41.重力作用点的理解重力作用点的理解分析可知：物体的分析可知：物体的各各部分部分都受到重力的作用都受到重力的作用，但但从效果从效果上看上看，对于，对于整个整个物体物体来说，各部分受到的来说，各部分受到的重重力力可以认为集中可以认为集中作用在作用在一个点上。一个点上。知知4 4讲讲2.重心重心(1)定义定义：重力的等效作用点。：
21、重力的等效作用点。(2)位置位置：质量质量分布均匀，分布均匀，形形状状规则的物体，规则的物体，其其重心重心在其几何中心在其几何中心。如。如图图8 甲、乙、丙所示。甲、乙、丙所示。重心不一定在物体上，如图丁所示。重心不一定在物体上，如图丁所示。知知4 4讲讲 质量分布不均匀的物体质量分布不均匀的物体,重心位置不仅与物体的形状重心位置不仅与物体的形状有有关关，还跟物体的质量分布有关，还跟物体的质量分布有关。物体重心的位置可以发生改变。如，人的重心会随着物体重心的位置可以发生改变。如，人的重心会随着人人体体的姿势而改变，人下蹲时，重心降低；当人侧身弯腰的姿势而改变，人下蹲时，重心降低；当人侧身弯腰时
22、时，人，人的重心还可能不在身体上。的重心还可能不在身体上。重心的位置与物体所在的位置、放置方式和运动重心的位置与物体所在的位置、放置方式和运动状态状态 无关无关。知知4 4讲讲方法点拨方法点拨等效法等效法认识重心认识重心:虽然地球吸引虽然地球吸引物体上物体上的每一个点，每一的每一个点，每一个点个点都是作用都是作用点，但是点，但是从效果从效果上看，地球好像上看，地球好像只吸引只吸引一个点，这个点一个点，这个点就就是重力是重力的等效作用点的等效作用点重心重心。知知4 4讲讲知识链接知识链接悬挂法找悬挂法找重心重心：将一：将一细绳固定在物体上细绳固定在物体上某某一点一点，将物体悬挂，画，将物体悬挂，
23、画出物体出物体静止后的静止后的重力作重力作用线用线，同理再找，同理再找一点悬挂，两一点悬挂，两条重力作用线的条重力作用线的交点就是物体的重心交点就是物体的重心(如图如图10 甲甲)。知知4 4讲讲支撑支撑法找法找重心重心：用一：用一个支点支撑物体个支点支撑物体,不断不断变换位置，变换位置，越稳定越稳定的位置的位置,越接近重心越接近重心(图乙图乙)。知知4 4讲讲3.增大稳度的方法增大稳度的方法(1)增加增加物体的支撑面：如图物体的支撑面：如图9 甲，为了甲，为了增加落地扇增加落地扇的稳度，的稳度，落地扇底座的底面面积落地扇底座的底面面积比较比较大。大。(2)降低降低物体的重心：如图乙，物体的重
24、心：如图乙，“不倒翁不倒翁”上上半身半身为空心壳体，质量很小为空心壳体，质量很小,下半身是一下半身是一个个实心实心的半球体的半球体，质量，质量较大，所以不倒翁较大，所以不倒翁的的重心重心很低。很低。知知4 4练练如图如图11所所示是跳高发展的三个历史阶段，某运动员示是跳高发展的三个历史阶段，某运动员采用采用图甲中姿势可跳过图甲中姿势可跳过1.70 m，采用图乙中姿势可跳，采用图乙中姿势可跳过过1.80 m，采用采用图丙中的姿势可跳过图丙中的姿势可跳过2 m。例 4知知4 4练练对此对此，下列说法下列说法正确的正确的是是()A.重心位置固定不动重心位置固定不动B.重心一定在运动员身上重心一定在运
25、动员身上C.重心可能不在运动员身上重心可能不在运动员身上D.运动员只有重心处受到重力作用运动员只有重心处受到重力作用知知4 4练练解题秘方解题秘方：根据重力的示意图中运动员重心的变化根据重力的示意图中运动员重心的变化进行进行 分析分析。解析：解析：由图可知，采用不同的姿势跳高，运动员的重心由图可知，采用不同的姿势跳高，运动员的重心位位置发生置发生了改变，且图丙中运动员的重心不在其身上。地球了改变，且图丙中运动员的重心不在其身上。地球吸引吸引物体物体的每一部分，即物体的各部分都受到重力的作用。的每一部分，即物体的各部分都受到重力的作用。答案：答案：C知知4 4练练3.关于物体的重心关于物体的重心，下列，下列说法中全部错误说法中全部错误的是的是()形状规则的物体，形状规则的物体，重心重心在它的几何中心在它的几何中心重心就是物体内最重心就是物体内最重的重的一点一点物体的重心总在该物体的重心总在该物体物体上上重力在物体上的等效重力在物体上的等效作用点作用点，叫做物体的重心，叫做物体的重心A.B.C.D.A来自地球的力来自地球的力施力物体施力物体重力重力万有引力万有引力受力物体受力物体三要素三要素大小：大小：G与与m成正比成正比方向：竖直向下方向：竖直向下作用点：重心作用点：重心
