初中物理网

物理七百讲公众号

推荐阅读

重力

扫码关注微信公众号wuliqibai

本站尚未正式开启,上述资料暂不外泄,敬请谅解!

重力

上一节7.2《弹力》重点介绍了发生弹性形变而引起的弹力,本节7.3《重力》也是一种最常见的力,我们主要介绍重力的概念、重力的大小、重力与质量的关系以及重力的方向。

王尚老师录制了7段视频,供同学们免费学习使用

手机端可长按识别二维码看视频

电脑端请用手机扫二维码看视频

重力概念引入

向天空抛出一块小石子,为什么它会落回地面?

水为什么总是向低处流?苹果熟了之后为什么会掉下来?

篮球高高抛起,为何总是落下来?

这些现象的背后,都是因为有重力的作用。

重力到底是什么?其大小如何计算?我们本节来探究这个概念。

重力的概念

由于地球的吸引,而使物体受到的力叫做重力。

普通的力,用字母F来描述;而重力通常用字母G来表述。

地球附近的所有物体都受到重力的作用。对某个物体的重力而言,该物体是受力物体,施力物体是地球。

需要特殊说明的是,与地球不接触的物体,也会受到重力的作用。即重力是一种非接触力。

比如,在足球场上方高速飞行的足球,并未与地面接触,依然受到了重力的作用。

类似的非接触力,还有我们在7.1《》中提到的磁铁对小球的吸引力。

重力与万有引力的关系,在文末有简要的说明。

重力的大小

用手托起不同的物体,我们的手会感觉到不同大小的力。

生活经验可知,质量不同的物体,其重力的大小也是不同的。是不是这样的呢?

下面,我们来做实验,探究重力的大小跟质量的关系。

实验:探究重力的大小跟质量的关系

重力和质量关系

(1)利用弹簧测力计测量不同砝码的重力。

(2)读出砝码的质量,建立如上图所示的质量-重力表格,将上述数据填表,并计算不同砝码的重力与质量比值。

通过上述实验可知,物体所受的重力跟它的质量成正比(即,从数学角度看,重力的数值除质量的数值为固定的常数)。

重力与质量的比值g

我们物理学用字母符号G来表示重力,m表示质量,g表示重力与质量的比值。根据上述实验结果有:

g=G/m;

g的单位是牛顿每千克,字母符号是N/kg。

g的大小是9.8N/kg;

在粗略计算时,常取g=10N/kg;

补充:在解初中物理题时,一般题目条件会告知g=10N/kg;如果题目条件没有特别说明取9.8N/kg;

根据g=G/m;

进行变换可知,G=mg;

地球附近的物体所受到重力的大小,为其质量的9.8倍。

根据上述公式可知,在已知物体质量时,其重力的大小就可以计算出来。

根据g=G/m;

进行变换可知,m=G/g;

根据上述公式可知,在已知物体重力大小时,其质量的大小就可以计算出来。

除了密度相关公式外,又多了一条计算质量m的途径。

重力的方向

用细线悬挂一个小物体,静止时线的方向跟物体所受重力的方向一致(向下)。

把铁架台的一段垫高,线的方向(即重力的方向)不会发生改变。

重力的方向是竖直向下

这个方向,就是我们常说的“竖直向下”。具体如上图所示。

我们物理教材中提到:重力的方向是竖直向下的。

利用重力的重锤线来盖楼

在建大楼的时候,工人师傅就是利用上述重锤线(一条细线悬挂一个金属重物的装置),来检验墙壁建造的是否竖直。

同学们不妨思考下,如果我们不利用重锤线,那么如何来避免高楼建造过程中不会出现倾斜?

特别高的高楼,如果不注意这个问题,岂不大部分都要盖歪了?

这就是重力方向在生产中的一个典型应用。

盖高楼大厦,用到了重力方向

在文章底部,有对考试卷子中常见到的竖直向下、水平面、水平方向的解释。

重心

在7.1《》我们提到力的三要素,即力的大小,力的方向,力的作用点。

对某个物体而言,重力对其作用就好像作用在了某个点上,这个点叫做重心。

规则、质量均匀分布的物体,重心在它的几何中心上。如薄的方形板,重心就在其对角线交点上。

重力落在重心上

在画力的示意图时,我们总是习惯把力的作用点画在重心上。

需要特别说明的是,重心未必一定在物体上。

金属环的重心

比如图中的金属环,其圆心位于金属环的圆心上,并不在金属环上。类似的还有足球、篮球等中空的物体,显然重心也不在物体上。

重力的由来

重力来源于万有引力。

英国物理学家牛顿在万有引力中指出,任意两个物体间都有相互吸引的力,这就是万有引力。

某物体的重力,来源于其与地球之间的相互吸引(万有引力)。

地球

万有引力与重力、向心力的关系:

F万=G+F向

(注,上述公式中的+为矢量运算,在高中物理必修2中会讲到这部分内容)

竖直向下与水平面、水平方向

补充课本上没有讲到而考题中同学们常遇到的考点:竖直向下、水平面、水平方向。

水平的桌面

在地球表面,重锤线所示的重力的方向,就是竖直向下的方向。

与竖直向下的方向垂直的面,就是水平面。

处于水平面内的任意一条直线,其方向都是水平方向的。

上图中的桌面,如何来保证桌面处于水平面内呢?

我们只有一块比较大的三角板,一根细线,一个金属块。请同学们自己设计实验。

如有质疑,请在微信公众号(初中物理七百讲)内与我们讨论。

《重力》基础知识巩固题

1、重力的概念:      叫重力。重力的施力物体是       。重力的大小计算公式       ,其中g=9.8N/kg表示       。重力的方向       

2、重力的作用点——重心:重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则的物体的重心,在它的       上。不规则物体的重心,可以用       来确定。

3、离开枪口的子弹在空中飞行时,如果忽略空气阻力,则子弹受力情况是       ,它是由       施加给子弹的。

4、重2N的物体放在手掌中,对物体施力的物体有              ,手向上运动突然停止,物体被竖直上抛,此时物体受到       个力的作用,施力物体为       。(空气阻力不计)

5、一物体在地球上的质量是12kg,重力约等于120N,把它放到月球上,(月球上受重力等于地球的1/6)其质量是       kg,重力是       N。

6、同种物质构成的甲、乙两物体的体积比为5:2,则他们的质量之比为       ,他们所受的重力之比为       

7、汽车从斜坡上往下运动,在这个过程中,它所受到的重力大小       ,方向       

8、质量是500g的物体,能否用测量范围是0-5N的弹簧测力计测量其重力?

9、我们生活在地球上,重力无处不在,如工人师傅在砌墙时,常常利用重垂线来检验墙身是否竖直,这充分利用了重力方向的       这个原理;玩具“不倒翁”被扳倒后会自动站起来,这是因为它       的缘故。

10、“金龙鱼”牌食用调和油,瓶上标有“5L”字样,已知该瓶内调和油的密度为0.92×103kg/m3,则该油的质量是       kg,所受重力是       N。

《重力》基础知识巩固题答案

1、地面附近的物体由于地球的吸引而受的力   地球   G=mg   质量为1kg的物体所受的重力为9.8N   竖直向下

2、几何中心   悬垂法

3、只受重力   地球

4、手   地球   一   地球

5、12   20

6、5:2   5:2

7、不变   竖直向下

8、能

9、竖直向下   重心低

10、4.6   45.08

参考文献

初中物理知识点总结

http://chuzhongwuli.com

本文内容与物理知识体系关系

初二下学期物理知识点→7.0《》→7.3《重力

关键词:重力;重力的大小;重力的方向

扫码关注微信公众号wuliqibai

本站尚未正式开启,上述资料暂不外泄,敬请谅解!

物理知识体系图