7.3 重力（導(dǎo)學(xué)案）-【上好課】八年級物理下冊同步備課系列（人教版）【學(xué)生版】

7.3重力（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習目標】1.能通過分析生活及實驗現(xiàn)象得出重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的。2.經(jīng)歷探究影響重力大小因素的實驗過程，了解重力大小跟物體質(zhì)量的關(guān)系。會根據(jù)G-m圖像分析處理實驗結(jié)果。能根據(jù)G=mg進行簡單的計算。3.確認重力的方向是豎直向下的。并能夠應(yīng)用解決于實際生活中的一些問題。能找到質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心。會畫重力的示意圖。4.了解重力的由來?！緦W(xué)習重點】探究重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系。【學(xué)習難點】1.重力的方向。2．重心的概念。【自主預(yù)習】閱讀教材，完成以下問題：1．地球?qū)λ浇奈矬w都有吸引作用，由于而使物體受到的力叫做重力。重力的施力物體是，地球上的所有物體都受到重力的作用，重力的符號是。2.物體所受的重力跟它的質(zhì)量成，用公式表示為。其中g(shù)=（在地球上）表示的意義是：質(zhì)量是1kg的物體受到的重力為N。3.重力的方向是的，即與方向垂直，不同于垂直向下。4．重力的在物體上的作用點叫做。質(zhì)地均勻、形狀規(guī)則的物體，重心在其，形狀不規(guī)則物體的重心可用法找到。5．宇宙間的任何兩個物體之間都存在的力，這就是萬有引力。重力正是源自地球?qū)λ浇矬w的?！竞献魈骄俊刻骄恳弧⒅亓?.現(xiàn)象探究：地球附近的物體受到地球的吸引作用（1）觀察現(xiàn)象：傾瀉而下的瀑布，空中的跳傘，投擲出去的籃球?，F(xiàn)象分析：傾瀉而下的瀑布、空中的跳傘、投擲出去的籃球，都受到地球的吸引作用，所以從高處落向低處。（2）做一做：觀察乒乓球在高處由靜止下落的運動情況。觀察乒乓球沿水平、斜向上、斜向下、豎直方向拋出的運動情況。（3）分析論證以上各物體的運動狀態(tài)都發(fā)生了變化，表明它們都受到的作用。這些物體所受到的力不是由接觸產(chǎn)生的，它們最后都要落向地面，與這些物體有著共同聯(lián)系的物體是，這些物體都受到地球的吸引力，這個力叫做重力。2.重力（1）定義由于而使物體受到的力叫做重力，通常用字母G表示，重力的單位為。重力的施力物體是，受力物體是地球附近的物體。（2）重力的特點①普遍性：地球附近的所有物體都受到重力的作用。不論它是運動還是靜止，不論它是固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài)，都要受到重力的作用。②不等性：重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一個分力。③非接觸性：重力是非接觸力，空中的飛機、樹上的蘋果都受到重力?！纠}1】下列說法正確的是（）A.空中飛行的小鳥，不受重力作用B.只有靜止的物體受重力作用C.在空中向上運動的物體不受重力作用D.拋出去的物體總會落回地面，是由于物體受到重力的作用【想一想】物體重力的大小可能與什么因素有關(guān)？探究二、重力的大小1.實驗探究：重力大小跟質(zhì)量的關(guān)系【提出問題】物體重力的大小可能與什么因素有關(guān)？【猜想與假設(shè)】通常我們感覺到物體的質(zhì)量越大，就越重。例如，兩位運動員進行舉重比賽，運動員所舉杠鈴的質(zhì)量越大，用力越大，表明重力越大。因此可作出猜想：物體所受的重力與質(zhì)量存在一定的關(guān)系，物體的質(zhì)量越大，所受的重力越大?！驹O(shè)計實驗】本實驗需要測量的兩個量分別是物體的和物體受到的，故我們需要用天平測出質(zhì)量（或選用質(zhì)量已知的鉤碼），用彈簧測力計測出重力，分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。【實驗器材】彈簧測力計、鉤碼多個（質(zhì)量已知）。【進行實驗與收集證據(jù)】（1）把1個50g的鉤碼掛在彈簧測力計的掛鉤上，當鉤碼靜止時，讀出彈簧測力計的示數(shù)，即為鉤碼所受的重力，記錄在表格中。實驗序號123456鉤碼的質(zhì)量m/kg0.050.10.150.20.250.3鉤碼的重力G/N0.51.01.52.02.53.0重力跟質(zhì)量的比值N/kg（2）用同樣的方法分別測出2個、3個、4個、5個、6個鉤碼所受的重力，記錄在表格中。【分析論證】（1）數(shù)據(jù)處理：以質(zhì)量為橫坐標、重力為縱坐標建立坐標系。描點連線，畫出G-m圖象。（2）分析表格中數(shù)據(jù)，觀察畫出的G-m圖像，歸納結(jié)論。①由實驗數(shù)據(jù)可知，當質(zhì)量成倍增加時，重力也成倍增加，重力與質(zhì)量的比值。②由G-m圖像可知，圖像是一條過原點的，這是正比例函數(shù)圖像，說明物體所受的重力跟它的質(zhì)量成?！緦嶒灲Y(jié)論】物體所受的重力跟它的質(zhì)量成，其比值約為9.8Nkg。如果用G表示重力，m表示質(zhì)量，g表示重力與質(zhì)量的比值，地球附近的物體所受的重力跟它的質(zhì)量之間的關(guān)系可以寫成g=G/m?！纠}2】在探究“重力的大小跟什么因素有關(guān)”的實驗中，按照圖甲所示，把鉤碼逐個掛在彈簧測力計上，分別測出它們受到的重力，并記錄在下面的表格中。（1）把表格中的空格填寫完整；（2）根據(jù)表格中的實驗數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出重力與質(zhì)量的關(guān)系圖象；（3）由此可知物體所受的重力跟質(zhì)量成；質(zhì)量m/g100200300500重力G/N12345（4）若測力計水平校零后去測重力，則測量值比真實值偏，若測力計倒過來，用掛環(huán)吊物體測重力，測量值比真實值偏。2.重力的計算（1）公式：G=G表示重力，單位是牛頓（N）；m表示，單位是千克（kg）；在地球上，g約為9.8N/kg，粗略計算中，可取10N/kg。（2）g=9.8N/kg，表示質(zhì)量為1kg的物體在地球上。（3）使用公式G=mg時應(yīng)注意以下兩點：①公式中各物理量都必須用國際單位制單位。②會將公式正確變形，并能靈活運用。如已知物體的重力求質(zhì)量時，可將G=mg變形為m=G/g。

3.重力和質(zhì)量比較項目重力G質(zhì)量m概念由于地球的吸引而使物體受到的物體所含的多少影響因素物體所受的重力與質(zhì)量成質(zhì)量是物體的屬性，與形狀、狀態(tài)、位置單位方向豎直向下無方向測量工具聯(lián)系G=mg4.常見一些物體的重力大小一瓶500ml可樂的重力約N；物理課本的重力約2N；一個籃球重力約5N；一個中學(xué)生的重力約500?！纠}3】質(zhì)量為200g的一袋牛奶，受到的重力是多少？小敏同學(xué)所受的重力為450N，那么，她的質(zhì)量是多少千克？（g取10N/kg）探究三、重力的方向【想一想】我們站在地面上，腳朝下，站得很穩(wěn)。但地球是球形的，在我們“腳下”的阿根廷人，好像是腳朝上的。他們?yōu)槭裁匆舱镜煤芊€(wěn)呢？為什么在不同地點的人或物體的“腳”都“粘”在地面上呢？我們知道力是有方向的，那么重力的方向是向哪的呢？物體懸掛起來靜止時，懸線的方向跟物體所受重力的方向一致，這個方向就是我們所說的“豎直向下”的方向。我們可以通過觀察的方向探究重力的方向。（1）探究重力的方向【實驗器材】鐵架臺、細線、重物、盛水的燒杯、三角尺。【實驗步驟】①用細線將重物吊在鐵架臺上自由下垂，浸沒在燒杯的水中。用三角尺的直角邊比較細線的方向和水面的關(guān)系。②將鐵架臺傾斜一定的角度，觀察細線靜止時的方向，用三角尺比較細線的方向和水面的關(guān)系。③繼續(xù)改變鐵架臺傾斜的角度，觀察細線的方向是否變化。【實驗現(xiàn)象】無論鐵架臺怎樣傾斜，細線的方向和水面始終是的?！緦嶒灲Y(jié)論】重力的方向是。重力的方向“豎直向下”理解為與水平面垂直指向地心，不能說成“垂直向下”?！鞠胂胱h議】我們站在地面上，腳朝下，站得很穩(wěn)。但地球是球形的，在我們“腳下”的阿根廷人，好像是腳朝上的。他們?yōu)槭裁匆舱镜煤芊€(wěn)呢？原來，站在我們“腳下”的阿根廷人也受到重力的作用，重力的方向都是豎直向下的，即指向，所以站得很穩(wěn)。2.重力方向豎直向下的應(yīng)用（1）檢查是否豎直例如：建筑工人在砌墻時常利用懸掛重物的細線來確定豎直方向，這是因為懸線的方向與重力方向在同一直線上，用這種原理來檢查墻壁是否豎直，或檢查裝飾畫是否豎直，這種懸掛重物的細線叫做線，如圖甲所示。（2）檢查是否水平方法一：用如圖乙所示自制水平儀（由倒T形平板與鉛垂線組成），檢查時將水平儀放在物體表面上，若鉛垂線與水平板上的中心刻線（圖中紅色標記）重合，則說明物體表面是水平的，若鉛垂線偏向刻線的右側(cè)，則表明物體表面左右。（選填“高”或“低”）方法二：如圖丙所示，將直角三角尺的一條直角邊平放在物體表面上，看鉛垂線和直角三角尺的另一直角邊是否平行，若平行，則物體表面；若不平行，則物體表面（選填“水平”或“不水平”）?！纠}4】如圖所示是同學(xué)們在老師指導(dǎo)下探究重力方向的實驗裝置。（1）將該裝置放在水平桌面上后，逐漸改變木板M與桌面的夾角α，會觀察到懸線OA的方向（填“變化”或“不變”）；（2）剪斷懸線OA，觀察小球下落的方向是；（3）從以上實驗現(xiàn)象分析可得出：重力方向

，建筑工人經(jīng)常使用的就是該原理的應(yīng)用。探究四、重心1.重心（1）地球吸引物體的每一部分，但是，對于整個物體，重力作用的表現(xiàn)就好像它作用在某一個點上，這個點叫做物體的。重心是一個物體各部分受到的重力作用的作用點。【想一想】怎樣確定物體的重心？形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，它的重心在哪里？質(zhì)量分布不均勻的物體的重心在哪里？（2）對重心的認識①形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，它的重心在它的上，例如方形薄板的重心、球的重心等，如圖所示。②質(zhì)量分布不均勻的物體，其重心的位置除與物體的形狀有關(guān)外，還跟物體的分布有關(guān)。如圖所示是小半杯水、大半杯水時杯子和水總重力的重心的大致位置。③物體重心的位置不一定都在物體上。如圖所示，鐵環(huán)的重心不在環(huán)上，而在處。④有時為了研究問題方便，在受力物體上畫力的示意圖時，常把力的作用點畫在上。同一物體受到幾個力時，作用點也都畫在上?！鞠胍幌搿吭鯓哟_定形狀不規(guī)則的物體的重心呢？2.確定重心的方法（1）懸掛法確定重心如圖甲所示，先在A點把薄板懸掛起來，薄板靜止時，所受的重力方向與懸繩的拉力方向在同一豎直線上，所以薄板的重心一定在通過A點的豎直線上。然后在B點把薄板懸掛起來（圖乙），同理知，薄板的重心一定在通過B點的豎直線上，l1和l2的交點就是薄板的位置。（2）支撐法確定重心如圖丙所示，把物體放在手指上，仔細調(diào)節(jié)物體，使其在手指上達到一個平衡狀態(tài)，物體的重心與支點在同一條豎直線上，在支點的上方。4.提高物體的穩(wěn)定程度研究證明：增大或降低可以提高物體的穩(wěn)定程度。在生活中人們常常要用到這些知識?！鞠胂胱h議】“不倒翁”為什么“不倒”？【分析】上輕下重的物體比較穩(wěn)定，也就是說重心越低越穩(wěn)定。不倒翁的重心很低；另一方面，當不倒翁向一邊傾斜時，由于和桌面的接觸點發(fā)生變動，重心和支點就不再在同一條重垂線上了，這時重力的作用會使它繞支點擺動，使不倒翁恢復(fù)正常的位置。探究五、重力的由來1.類比分析重力的由來現(xiàn)象原因如圖，當橡皮甩起來之后，需要用細繩緊緊拉住橡皮，若松開手，橡皮會沿切線向外飛出。橡皮能繞手做圓周運動，是因為被細繩拉住，細繩給了橡皮一個拉力。在這個拉力作用下，橡皮才會繞手做圓周運動而不向外飛出。月球是地球的衛(wèi)星，月球在不停地繞地球做圓周運動，如圖。月球能繞地球轉(zhuǎn)動而不會跑掉，是因為月球與地球之間有一條無形的“線”，它就是地球和月球間的引力。在這個引力作用下，月球繞地球轉(zhuǎn)動而不會跑掉。2.重力的由來（1）牛頓的觀點早在300多年前偉大的科學(xué)家牛頓從蘋果落地這一司空見慣的現(xiàn)象中得到啟發(fā)，并總結(jié)前人研究成果而發(fā)現(xiàn)“宇宙間任何兩個物體，大到天體，小到灰塵之間，都存在互相的力”，這就是“萬有引力”。牛頓認為，地球和月球之間存在互相吸引的力。這個力跟地球吸引它附近的物體使物體下落的力是同一種力。歸納：宇宙間的物體，大到天體，小到塵埃，都存在互相吸引的力，這就是。

（2）結(jié)論：重力正是源自地球?qū)λ浇矬w的。3.重力與萬有引力的大小關(guān)系重力是由于地球附近的物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的。但重力的大小并不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，除在兩極處物體的重力等于萬有引力外，在地球其他各處物體的重力都略萬有引力。

【例題5】由中國自行設(shè)計研制的月球車（如圖）乘坐“嫦娥”三號探月衛(wèi)星“親近”月球，實施無人登月探測。已知月球車在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的1/6，若將一個在地球上重為1200N的月球車放到月球上，它受到的重力是______N，質(zhì)量是______kg。【精講點撥】1．在不同的地理位置，g的取值不同，g的取值隨緯度增加而增大，赤道最小，兩極最大。2．重力的方向“豎直向下”是指與水平面垂直向下指向地心，不能說成“垂直向下”。3．穩(wěn)度就是物體的穩(wěn)定程度，穩(wěn)度越大，物體就越不容易傾倒。提高物體的穩(wěn)度的方法：一是增大支持面，支持面越大穩(wěn)度越大；二是降低重心，重心越低穩(wěn)度越大。4.重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一個分力。重力的大小都略小于萬有引力?！練w納整理】【課堂練習】1.“估測”是物理學(xué)中常見的一種方法，下列關(guān)于重力大小的估測不合理的是（

）A．一顆小鐵釘所受的重力約為10N B．一名中學(xué)生所受的重力約為450NC．兩個雞蛋所受的重力約為1N D．一個蘋果所受的重力約為2N2.關(guān)于物體的重力，下列說法中正確的是（）A．物體的重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B．因為物體本身就有重力，所以重力沒有施力物體C．物體的重心是物體所受重力的作用點，所以重心一定在物體上D．物體受到的重力跟它所含物質(zhì)的多少成正比3.圖是描述地球上不同位置的人釋放手中石塊的四個示意圖，圖中虛線表示石塊下落的路徑，則對石塊下落路徑的描述最接近實際的示意圖是（）ABCD4.過春節(jié)時貼年畫是我國的傳統(tǒng)習俗，在豎直墻壁上貼長方形年畫時，可利用重垂線來檢查年畫是否貼正，如圖所示的年畫的長邊與重垂線不平行為了把年畫貼正，則下列操作方法中正確的是（

）A．換用質(zhì)量大的重錘B．上下移動年畫的位置C．調(diào)整年畫，使年畫的長邊與重垂線平行D．調(diào)整重垂線，使重垂線與年畫的長邊平行5.畫出圖中，斜向上運動的籃球