初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第3节 重力精品教学课件ppt

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向空中撒开的渔网，会飘落到水里；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?
1. 能通过分析生活及实验现象得出重力是由于地球的吸引而产生的。2. 经历探究影响重力大小因素的实验过程，了解重力大小跟物体质量的关系。会根据G-m图像分析处理实验结果。能根据G=mg进行简单的计算。3. 确认重力的方向是竖直向下的。并能应用解决于实际生活中的一些问题。能找到质量分布均匀、形状规则的物体的重心。会画重力的示意图。4. 了解重力的由来。
1. 重力2. 重力的大小3. 重力的方向4. 重心5. 重力的由来6. 课堂总结7. 动手动脑学物理8. 课堂练习
（1）观察现象：观看倾泻而下的瀑布，空中的跳伞，投掷出去的篮球等与重力有关的画面。
（2）现象分析 以上各物体的运动状态都发生了变化，表明它们都受到力的作用。这些物体所受到的力不是由接触产生的，它们最后都要落向地面。与这些物体有着共同联系的物体是地球，这些物体都受到地球的吸引力。（3）探究结论在地球附近的物体，都受到地球的吸引作用。
由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力，通常用字母G表示，重力的单位为N。重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。
（1）普遍性：地球附近的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）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。
视频欣赏——《重力的概念》
【例题1】下列说法正确的是（ ）A. 空中飞行的小鸟，不受重力作用B. 只有静止的物体受重力作用C. 在空中向上运动的物体不受重力作用D. 抛出去的物体总会落回地面，是由于物体受到重力的作用
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，地球附近的所有物体都受到重力的作用，与物体的运动状态无关，故A、B、C错误；抛出去的物体总会落回地面，是由于物体受到重力的作用。
1. 实验探究：重力的大小跟质量的关系
【提出问题】物体重力的大小可能与什么因素有关？【猜想与假设】日常我们感觉到物体的质量越大，就越重。例如，两位运动员进行举重比赛，所举杠铃的质量越大，用力越大，表明重力越大。因此可作出猜想：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。
右面运动员用力大，因为所举的杠铃质量大，重力大。
【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。物体的质量既可以用天平测量，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】（1）把1个50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即为钩码所受的重力，记录在表格中。（2）用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个、6个钩码所受的重力，并把结果记录在表格中。
【分析论证】（1）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（G-m图像）。
①由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，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。
【实验结论】如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，则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/m，即 G=mg。
物体所受的重力跟它的质量成正比，其比值约为9.8Nkg.
演示实验——《探究重力大小跟质量的关系》
（1）计算公式 G=mgG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.（2）理解g的意义g=9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。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，g月=g地球/6.
2. 重力的计算
（3）常见一些物体的重力大小
由于地球的吸引使物体受到的力
物体所受的重力与质量成正比G＝mg
3. 重力和质量的区别与联系
【例题2】质量为0.25kg的木块，受到的重力是多少牛？一个人所受的重力为450N，他的质量是多少千克？g取10N/kg。
①由G = mg可知，木块受到的重力 G木= m木g=0.25kg×10 N/kg=2.5N②由G = mg可得 m=G/g， 因此人的质量 m人=G人/g=450N/（10N/kg）=45kg
【例题3】在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中，按照图甲所示，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，并记录在下面的表格中。（1）把表格中的空格填写完整；（2）根据表格中的实验数据，在图中画出重力与质量的关系图象；（3）由此可知物体所受的重力跟质量成_____；（4）若测力计水平校零后去测重力，则测量值比真实值偏____，若测力计倒过来，用挂环吊物体测重力，测量值比真实值偏____ 。
（1）通过分析表格中相关数据可知，重力与质量的比值不变，则重力为4N时质量为400g。（2）通过描点作出重力与质量的关系图象为：（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）测力计水平校零后去测重力，没有考虑弹簧自身重力，则测量值比真实值偏大。如果将弹簧测力计拿倒了，它自身的重力会使弹簧在没挂重物之前就提前伸长，显示一定的示数，再挂上重物时，必然使总示数偏大。
【想想议议】我们站在地面上，脚朝下，站得很稳。但地球是球形的，在我们“脚下”的阿根廷人，好像是脚朝上的。他们为什么也站得很稳呢？为什么在不同地点的人或物体的“脚”脚都“粘”在地面上呢？我们通常所说的“下”到底指的是什么方向呢？
我们知道力是有方向的，那么重力的方向是向哪的呢？ 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。
1. 实验探究——重力的方向
铁架台、细线、重物、盛水的烧杯、三角尺。
①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。②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。③继续改变铁架台倾斜的角度，观察细线的方向是否变化。
无论铁架台怎样倾斜，细线的方向和水面始终是垂直的。
结论：重力的方向是竖直向下的（竖直方向就是与水平面垂直的方向）.
（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。如图所示，放在斜面上的物体受到的重力方向哪一个正确？
2. 对重力方向的理解
人们在一根线下吊一个重物，就做成一根铅垂线。用铅垂线可以指示重力的方向——竖直向下。 （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。
3. 重力方向的应用——铅垂线
（2）检查是否水平方法一：用如图所示的水平仪放在物体表面上，若铅垂线与水平板上的中心刻线（图中红色标记）重合，则说明物体表面是水平的，若铅垂线偏向刻线的一侧，则表明物体表面不水平。如图所示，桌面左低右高。
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
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）。若平行，则物体表面水平；若不平行，则物体表面不水平。
【例题4】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后，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。
（1）因为重力的方向总是竖直向下的，所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变。（2）剪断悬线OA，小球在竖直向下的重力的作用下就会竖直向下运动。（3）通过分析得出的结论：重力的方向总是竖直向下的，建筑工人使用的重垂线就是利用这个原理制成的。
物体的每一部分都受到重力作用，对于整个物体，重力作用的表现作就好像它作用在某一个点上，这个点叫作物体的重心。
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
（1）重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。（2）质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在它的几何中心上。
（3）质量分布不均匀的物体，其重心的位置除与物体的形状有关外，还与物体的质量分布有关。（4）物体的重心不一定在物体上。比如均匀铁环的重心不在环上，而在圆心处，如图所示。
（5）重心的位置与物体所在位置、放置状态及运动状态无关。（6）有时为了研究问题方便，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。
（1）支撑法确定重心如图所示，把物体放在手指上，仔细调节物体，使其在手指上达到一个平衡状态，物体的重心与支点在同一条竖直线上，在支点的上方。
3. 寻找不规则物体重心的方法
（2）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。
视频演示——《确定薄板的重心》
【例题5】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
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。 故选A.
（1）现象探究与分析①如图所示，当橡皮甩起来之后，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，细绳给了橡皮一个拉力。在这个拉力作用下，橡皮才会绕手做圆周运动而不向外飞出。
②月球是地球的卫星，月球在不停地绕地球做圆周运动，如图所示。月球能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。在这个引力作用下，月球绕地球转动而不会跑掉。
（2）牛顿的观点早在300多年前伟大的科学家牛顿从苹果落地这一司空见惯的现象中得到启发，并总结前人研究成果而发现“宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力”，这就是“万有引力”。
牛顿认为，地球和月球之间存在互相吸引的力。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。
（3）结论重力正是源自地球对它附近物体的万有引力。正是地球对它附近物体的引力，使得水向低处流、抛出的物体落向地面………事实证明，牛顿的结论是正确的。
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。
2. 重力与万有引力的大小关系
视频讲解——《模拟引力》
【例题5】由中国自行设计研制的月球车乘坐“嫦娥”三号探月卫星“亲近”月球，实施无人登月探测。已知月球车在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的1/6，若将一个在地球上重为1200N的月球车放到月球上，它受到的重力是______N，质量是______kg。
阅读教材第15页《飞出地球》，回答问题：1. 哪一个国家成功发射了世界上第一颗人造地球卫星？2. 我国是第几个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家？3. 我国第一位进入太空的航天员是谁？
4. 我国空间站梦天实验舱顺利完成转位，“T”字基本构型在轨组装完成的时间是哪年哪月？
1. 哪一个国家成功发射了世界上第一颗人造地球卫星？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。2. 我国是第几个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家？我国是第5个独立自主研制和发射人造地球卫星的国家。3. 我国第一位进入太空的航天员是谁？ 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，杨利伟成为我国进入太空的第一位航天员。4. 我国空间站梦天实验舱顺利完成转位，“T”字基本构型在轨组装完成的时间是哪年哪月？2022年11月3日，我国空间站梦天实验舱顺利完成转位。
由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力.①物体所受重力跟它的质量成正比.②公式 G=mg③g为比例系数，在地球上约为9.8牛/千克.①总是竖直向下，垂直于水平面，指向地心.②应用：用铅垂线确定竖直方向；用水平仪判断水平.①重力的等效作用点叫作重心.②形状规则、质量分布均匀的物体，重心在几何中心.③可用悬挂法、支撑法来确定物体重心.①宇宙间的物体都存在相互吸引的力，叫做万有引力.②重力正是源自地球对他附近物体的万有引力.
1. 投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。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。
不考虑空气阻力，铅球在空中只受重力的作用，由于重力的方向是竖直向下的，所以重力的作用效果是改变了铅球的运动状态，即铅球经过最高点之后，高度逐渐降低，又由于铅球有水平方向的速度，所以铅球经过最高点后的运动轨迹是一条向下的曲线，如图所示。
2. 某实验小组在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中，用几个20g、50 g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。
横坐标代表质量，纵坐标代表重力，描出对应的点，将各点连接起来，如图所示。根据图像可得，重力与质量的图像为过原点的一条直线，即正比例函数图像，故可初步结论是：物体受的重力与质量成正比。
3. 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1/6。我国的嫦娥五号成功将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?
月球样品在地球上受到的重力G地=mg=1.731kg×10N/kg=17.31N月球样品在月球表面受到的月球引力为
4. 一座桥的桥头立着如图所示的限重标志牌，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?
此限重标志牌的含义是：通过此桥的车辆质量不得超过15t m=15t=15×103kg=1.5×104kg  桥能承受的最大压力： F=G=mg=1.5×104kg×9.8N/kg =1.47×105N
5. 我们通常用水平仪来判断一个面是否水平。请你利用一个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。
1. 制作水平仪：首先，我们需要一个三角板和一根铅垂线。将铅垂线系在三角板的一个顶点上，确保铅垂线能够自由悬挂并保持竖直。这样，我们就制作好了一个简单的水平仪。
2. 三角尺有两个直角边，把三角尺竖直放置，一个直角边放在桌面上，另一个直角边旁边放上铅锤线，因为重力的方向是竖直向下的，如果铅垂线与竖直的直角边平行，则表明桌面是水平的，如图所示。
1. 关于物体的重力，下列说法中正确的是（　　）A．物体的重力就是地球对物体的吸引力B．因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体C．物体的重心是物体所受重力的作用点，所以重心一定在物体上D．物体受到的重力跟它所含物质的多少成正比
A．物体的重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，大小不等于地球对物体的吸引力，不能说物体的重力就是地球对物体的吸引力，A错误；B．地球附近的物体都受重力的作用，重力的施力物体是地球，B错误；C．重心是物体整体所受到的总重力的作用点，质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在几何中心上，但如空心物体、质量分布不均匀、形状不规则的物体，重心也可能不在物体上，C错误；D．物体所含物质的多少叫质量，而物体所受的重力跟它的质量成正比，D正确。
2. 过春节时贴年画是我国的传统习俗，在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正，如图所示的年画的长边与重垂线不平行为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是（ ）A．换用质量大的重锤B．上下移动年画的位置C．调整年画，使年画的长边与重垂线平行D．调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行
因为重力的方向总是竖直向下的，在生活中有好多应用：检查工作台面是否水平、检查墙砌的是否竖直、检查墙上挂的画是否挂正等。为了把年画贴正，通常做法是调整年画，使年画的长边与重垂线平行，因为重力方向竖直向下，所以年画的边长也竖直向下，此时年画就挂正了，故C正确，ABD错误。
3. 画出图中，斜向上运动的篮球受到的重力示意图。
重力的方向是竖直向下，作用点在重心上，如图所示。
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？
5. 由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力，地球附近的物体都受到重力的作用，跟地球一样，在其它星球上的物体也受到重力作用，如表列出的是质量是1kg的物体，在不同星球上受到的重力。（1）由如表可知，同一物体放在______星上受到的重力最大，在金星上的8.50N/kg表示的物理意义是__________________________ ；（2）一宇航员质量为70kg，这个宇航员在海王星上的重力为______；（3）地球上重力的方向总是___________（选填“垂直向下”或者“竖直向下”）。
在金星上，质量是1kg的物体受到的重力是8.50N
6. 在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中，通过规范操作，测量数据如下表所示。（1）表格中的空格应填______；（2）实验测量多组数据的目的是_________；（3）分析表中实验数据，可以得出的结论是：物体的重力和质量成_______比，你判断的依据是______________________；（4）在坐标图中，以质量为横坐标，重力为纵坐标，根据表格中的数据，画出重力与质量之间关系的图线。
物体所受重力与质量的比值为定值
寻求普遍规律，避免偶然性