初中物理重力 力的示意图教学ppt课件

这是一份初中物理重力 力的示意图教学ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了联系宇宙万物的纽带，第八章力，重力的大小和方向，重力势能，力的示意图，Gmg，①重力的大小，精确的实验表明，②比例系数g，②铅锤线等内容，欢迎下载使用。
八年级物理下册•苏科版
宇宙中的天体，地球上的空气、水以及动物和人，乃至物质内部的微粒，它们的运动变化都离不开物体间的相互作用——力.可以说，力无所不在.
二、 重力 力的示意图
高山上的流水、从跳板起跳的运动员最终都会 下落到地面，这是什么力作用的结果？
产生这些现象的原因是什么？原来这都与地球的吸引作用有关.
而在天宫空间站里，王亚平的“马尾”变成了“冲天辫”。
观看奔腾的黄河、长江，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。
以上物体最后都要落向地面，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，是由于地球的吸引产生的。
乒乓球无论怎样运动，最终都会落向地面，并且运动状态都发生了变化，表明都受到力的作用。乒乓球所受到的力不是由接触产生的，与它有着共同联系的物体是地球，表明地球对乒乓球有吸引的力，这种力叫做重力。
①观察在高处由静止下落的运动情况。②观察沿水平、斜向上、斜向下、竖直方向抛出的乒乓球的运动情况。
①重力： 由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，符号G。 生活中常把物体所受重力的大小简称为物重。
②物体所受重力的大小可以用弹簧测力计测量.
视频欣赏——《重力的概念》
【例题1】下列说法正确的是（ ）A. 空中飞行的篮球，不受重力作用B. 只有静止在地面上的物体才会受重力作用C. 在空中向上爬行的飞机不受重力作用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。
提起质量不等的物体，你手臂的感觉有何不同？这是为什么？
2.探究重力大小与质量的关系
提起物体的质量越大，手臂的感觉用力越大，可能是物体的质量越大，所受的重力越大。
如果提供了弹簧测力计和一些质量相等的钩码，我们应当怎样进行实验?
用弹簧测力计分别测量不同质量的钩码所受的重力。 分析比较质量不同的钩码受到的重力大小，得出重力与质量之间的关系。
用弹簧测力计测量一个钩码所受的重力，再逐次增加钩码的个数，分别测量所受的重力，将各次测得的实验数据记录在表格中.
①以质量m为横坐标、重力G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。
由实验数据可知，图像是一条过原点的直线，即正比例函数图像。
分析表格中数据，钩码所受重力的大小与它的质量有什么关系？
①由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，钩码所受的重力跟它的质量成正比。
②对实验数据进一步分析，计算出每一次实验中重力与质量的比值，该比值是一个不变的值，大约是10.0N/kg 。
物体所受重力的大小与它的质量成正比。
重力，单位牛顿（N）
质量，单位千克 (kg)
g — 比例系数，在地球上，约为9.8N/ kg，粗略计算取10N/ kg
地球附近的物体所受重力的大小与它的质量之间的关系可以写成
在地球上，物理学家测定的 g约为9.8N/kg，但是在不同地点的值不同。
在地球上，g 会随着纬度与海拔高度的不同而有所变化。
g =9.8N/kg的物理意义：表示质量为1千克的物体在地球上受到的重力为9.8N
③常见一些物体的重力大小
视频演示——《探究重力大小跟质量的关系》
【例题2】 在“探究重力的大小跟质量的关系”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）使用前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计的指针调节到__________刻度线；把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，弹簧测力计示数______钩码所受的重力大小。
（2）读出图甲弹簧测力计示数填入上表格的空格横线中______。（3）根据表格中的实验数据，在图乙中画出重力与质量的关系图像______。（4）由此得出实验结论：__________。
（4）根据重力与质量的关系图像可知，质量是原来的几倍，重力也是原来的几倍，即物体所受的重力跟它的质量成正比。
物体所受的重力跟它的质量成正比
【例题3】质量为0.25kg的木块，受到的重力是多少？一个人所受的重力为450N，那么，他的质量是多少千克？(g取10N/kg)
由G = mg可知，木块受到的重力
G木= m木g=0.25kg×10 N/kg=2.5N
木块所受的重力为2.5N，人的质量为45kg。
由G = mg可得 m= G /g ， 因此人的质量
物体所受重力的方向是怎样的？
用如图所示的器材进行实验.①缓慢改变木板的倾角α，观察悬线OA的方向。②剪断悬线OA，观察小球下落的方向.
物体所受重力的方向可能与地面垂直；可能指向地球的中心……
缓慢改变木板的倾角α，悬线OA的方向不变；剪断悬线OA，小球沿竖直方向下落.
重力的方向是竖直向下的.
你还能设计出判断重力方向的其他实验方案吗？
①将细线拴好的小球（叫铅垂线）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。
②将细线拴好的小球挂在铁架台放在斜面上，悬线方向变了，重力方向没有变化，还是竖直向下；③盆中装水，将细线拴好的小球悬挂在水面上，重力方向与水面垂直；④将盆和铁架台一起放到斜面上，水面、悬线变化，但是水面、悬线方向垂直；
归纳总结：重力的方向是竖直向下，即与水平面垂直的方向。
“竖直向下”指与水平面垂直向下，不能说成“垂直向下” 。
如图所示，放在斜面上的物体受到的重力方向哪一个正确？
重力的方向竖直向下理解为指向地心
①重力的方向是竖直向下的.
小华同学画出的下列物体所受的重力方向正确吗？
正确。重力的方向总是竖直向下，与物体运动的状态、方向无关。
用一根细线将物体悬挂起来，物体静止时，细线下垂的方向跟重力的方向一致，这样的线叫做铅垂线（也叫重锤线）。
铅垂线的原理：是利用重力的方向总是竖直向下的性质制成的。
比萨斜塔相对于竖直方向倾斜度数为4度左右
不竖直
只要铅垂线与三角板的直角边重合（或平行）即可判断桌面水平。
只要铅垂线与壁画的边重合（或平行）即可判断壁画水平。
利用水平仪判断窗台、地面是否水平。
水平仪（实质还是铅垂线）
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。
【例题4】用直角三角尺、铅垂线来判断桌面是否水平．（1）操作方法：_____________（也可以用图描述操作方法）；（2）实验现象：①若桌面水平，______；②若桌面不水平，_____；（3）实验中利用的物理知识：重力的方向总是____________。
（1）实验操作：将铅垂线固定在锐角顶点上，将其顶点向上放在桌面上，使一直角边与桌面重合，观察铅垂线是否与另一直角边平行；改变三角尺在桌面上的位置，重复上述操作，如图所示。
（2）实验现象：①若桌面水平，铅垂线始终与另一直角边平行； ②若桌面不水平，铅垂线与另一直角边不平行；（3）实验所用的的物理知识为：重力的方向总是竖直向下的。
物体的每一部分都被地球吸引着，受到重力，但对于整个物体，重力的作用等效于集中在一个点上， 这一点叫作物体的重心。
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。
重心是等效作用点，不是重力的实际作用点；重心的位置跟物体形状和质量的分布有关系。
②质量均匀分布且外形规则的物体，重心在它的几何中心处。
方形薄板的重心在对角线的交点上
粗细均匀的棒的重心在中点
唱片的重心在它的圆心上。
③质量分布不均匀、外形不规则的物体的重心
这些物体的重心不在物体上
物体的重心是物体所受重力的等效作用点，重心可以不在物体上。
篮球的重心在球心而不在球面上
④质地不均匀、外形不规则物体的重心可以利用“悬挂法”确定。
①找一根细绳，在物体上找一点，用绳悬挂，待物体静止后，通过悬挂点连一条竖直线AB。
②在该竖直线外再找一点悬挂，通过悬挂点再连一条竖直线CD。
③两条直线的交点O就是不规则物体的重心。
视频演示——《悬挂法确定物体的重心》
物理学家经研究证明：降低重心可以提高物体的稳定程度，在实际生活中人们常常要用到这些知识。
赛车车身很低，轮子相距尽量远，在快速行驶时不易翻倒。
当不倒翁在竖立状态时，重心最低。偏离平衡位置后，重心总是升高的。因此，这种状态的平衡是稳定平衡。所以不倒翁无论如何摇摆，总是不倒的。
⑤物体的稳度程度与重心的关系：
力的作用效果受哪些因素的影响呢？
力的大小能够影响力的作用效果
力越大，弹簧的形变程度越大
①用大小不同、方向相同的力向上拉同一根弹簧，观察弹簧的形变程度。
②用大小相同、方向不同的力分别拉、压缩同一根弹簧，观察弹簧的形变程度。
力的方向能够影响力的作用效果
力的方向不同，作用效果不同
③用大小相同、方向相同，但是作用点不同的力拉同一根弹簧，观察弹簧的形变程度。
力的作用点能够影响力的作用效果
力的作用点不同，作用效果不同
先后用大小、方向都相同的力推一瓶矿泉水，每次力的作用位置不同（A点靠近上部，B点靠近下部），观察力的作用效果有什么不同。
力的作用点也能影响到力的作用效果
用大小、方向都相同的力推矿泉水瓶时，当力的作用位置靠近上部A点时，瓶子容易被推倒；反之力的作用位置靠近下部B点时，瓶子不容易倒，可能会发生移动。
对力的三要素的理解①力的三要素均能影响力的作用效果，当其中的任何一个要素改变时，力的作用效果就可能会随之改变。②因为力的三要素决定了力的作用效果，所以我们要描述一个力时，就必须指明该力的三个要素。
把力的大小、方向、作用点称为力的三要素
①力的示意图物理学中通常用画图的方法来表示力。从力的作用点沿力的方向画一条线段，线段的起点表示力的作用点；箭头表示力的方向，线段的长度定性表示力的大小。这种表示力的图叫作力的示意图。
例如，一个球所受的重力为10N，画出重力的示意图。起点画在球的重心处，沿重力的方向竖直向下画线段，在线段的末端画上箭头表示重力的方向，最后在箭头旁标注10N表示重力的大小。
注意： Ⅰ. 若不指明施力物体及其作用点时，形状规则的物体，力的作用点常画在物体的几何中心上。
确定力的方向：从力的作用点沿力的方向画一条线段，在线段的末端画上箭头表示力的方向。
注意： 在同一图中，力越大，线段应该画得越长；若与水平面有夹角，用虚线画出水平面，并标明力的作用线与水平面的夹角大小。
注意：如果知道力的大小，就要在箭头旁边用数值和单位表示出来；如果不知道力的大小，应在箭头旁边标出力的符号F。
在箭头旁标出力的符号，要添上数值和单位来表示力的大小。
例：用50N的拉力沿水平方向向右拉动箱子前进。
你看懂了吗？——力的示意图的画法
视频欣赏——《力的三要素与示意图》
排球离开手后仍在空中继续飞行，若不考虑空气阻力，只受到竖直向下的重力作用；重力的方向是竖直向下的，过重心画竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示.
【例题5】按要求完成下列作图：如图，排球离开手后在空中继续飞行，不考虑空气阻力，画出排球的受力示意图。
用方框表示行李箱，取绳子与行李箱连接处的0点为力的作用点，从0点沿与水平面成30°角的方向画一条带箭头的线段，并标注力的大小，如图所示.
【例题6】如图所示，小华用20N的力拉着行李箱行走，拉力的方向与水平面成30°角，试画出行李箱所受拉力的示意图。
【典例7】小车在100N拉力的作用下向前运动，如图所示是该拉力的示意图。以下说法不正确的是（ ） A．该示意图把拉力的三要素表示出来了B．在同一图中，力越大，线段应该越长C．只有力的大小、方向会影响力的作用效果D．图中小车所受100N拉力的施力物体是绳子
A.该示意图把拉力的大小、方向、作用点都表示出来了，A正确； B.在同一图中，力越大，线段应该越长，故B正确； C.力的大小、方向、作用点，它们都影响力的作用效果，C错误； D.木块与绳子之间直接接触并有力的作用，所以木块所受拉力的施力物体是绳子，故D正确。 所以选C。
事实表明，被举高的物体具有能量，这种能量叫作重力势能.弹性势能和重力势能是常见的两种势能(ptentialenergy）.
①被举高的物体具有能量
生活 • 物理 • 社会
物体重力势能的大小跟高度、质量有关，质量相同的物体，高度越高，它的重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。
视频演示——《探究影响重力势能大小的因素》
①重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力.
②大小：物体所受重力的大小与它的质量成正比，G=mg
①力的三要素：力的大小、方向、作用点称为力的三要素.
从力的作用点沿力的方向画一条线段，线段起点表示力的作用点；箭头表示力的方向，线段的长度定性表示力的大小.
被举高的物体具有能量，这种能量叫作重力势能.
③重力的方向：是竖直向下的。④铅垂线：利用重力的方向总是竖直向下的性质制成的； 可以判断物体是否竖直或水平。⑤重心：对于整个物体，重力的作用等效于集中在一个点上， 这一点叫作物体的重心。
WHAT•WHY•WOW
课外实践与练习——WWW
1. 铅垂线在生产和生活中有广泛的应用。图中的铅垂线各有什么作用？
左右两幅图中，铅垂线的作用依次为：检查墙体是否竖直，检查窗台是否水平(水平仪)。由于学生缺乏必要的生活经验，若能自制相应的仪器，在演示的基础上再分析各铅垂线的作用，则更有利于学生理解。
2. 用弹簧测力计测得一个物体重4.9N，该物体的质量是多少克？
由G=mg可得：
力 FB所示的方法最省力，力 FA不能将门关上。说明力的三要素中只要有一个不同，力的作用效果就可能不同。
3. 试一试，按如图所示的三种方法关门，哪一种方法最省力？哪一种方法不能将门关上？这说明力的作用效果与哪些因素有关?
本题要求学生画在作业本上时应强调不要画人，可按图作图.
4. 如图所示，小明从与地面成30°角的滑道下滑，受到滑道对他的弹力大小为300N，力的方向斜向上且与滑道垂直.请画出这个力的示意图.提示：画图时可用一个方框替代人体，并以方框的中心作为力的作用点.
这是一个开放性问题，有多种答案。应充分发挥学生的想象力，在发现想象合理时，应给予充分肯定。南半球的重力方向仍然是竖直向下的，因为地球上各地的人都是以自己地区的地面为参照物的。例如:人无法将水喝入肚中，悬在空中的人不会落下来，水不会往低处流，人轻轻一蹬地面就可匀速飞往太空。发射人造地球卫星不需要推力巨大的火箭等.
5. 如图所示，生活在南半球的人会从地球上掉出去吗？为什么?若地球上的物体所受的重力突然消失，将会出现什么情景？请你设想三种情景，并与同学交流.
地球附近的物体(包括与地球接触的和地球周围与地球不接触的)都受到重力作用，重力的施力物体是地球。 所以B正确。
1. 关于重力，下列说法正确的是 （ ）A．苹果只有下落时才受到重力作用B．重力的施力物体是地球C．上升的物体不受重力D．从斜面上下滑的物体不受重力
一个中学生的质量取50kg 根据G＝mg可求出重力大小 G＝mg= 50kg ×10.0N/kg=500N
2. 对一名普通中学生所受重力的估计，最接近实际的是（ ） A．5 N　　　　　　 　B．50 N C．500 N D．5000 N
重心是物体所受重力的作用点，质量分布均匀，形状规则的物体的重心在物体的几何中心，不规则物体的重心不一定在物体的几何中心上，可用悬挂法找到。 选项C正确。
3. 关于物体的重心，下列说法中正确的是 ( )A．重心一定在物体上B．重心在物体的几何中心上C．重心指物体所受重力的作用点D．重心在物体的中间位置
4. 如图所示的几种情况，小球所受重力的示意图，正确的是（ ）
重力的方向始终是竖直向下的，与水平面垂直，重力的作用点作用在球心上。 所以只有C正确。
重力大小与物体的质量有关，而质量大小与重力无关。只有在地球上，g＝9.8 kg/N，不能写成1kg＝9.8 N。 　　　　　　
5. 对于公式G＝mg的正确理解是 （ ） A．质量与重力成正比　　B．重力与质量成正比　　　　 C．g＝9.8 kg/N　　　　 D．1 kg＝9.8 N
易错警示：把重力与质量成正比的关系错误表述成“质量与重力成正比”。
6. 一个静止在水平面上的物体，如图所示，受到大小为100N，与地面成30°角斜向右上方的拉力，画出物体所受拉力的示意图。
物体所受拉力，大小100N，方向与地面成30°角斜向右上方，作用点在重心，拉力的示意图如图：
7. 在图中画出“冰墩墩”受到重力的示意图。
重力的作用点在物体重心上，方向竖直向下，图中“冰墩墩”重心为O点，从点O竖直向下做一条线段，在线段末端用箭头标出重力方向及重力符号G，如图所示：
8. 小华用20N的力拉着重为30N的行李箱行走，拉力的方向与水平面成30°（如图乙中的a所示），请在图b中画出行李箱所受拉力和重力的示意图。
重力的作用点在物体重心，大小为30N，方向竖直向下；拉力的作用点在A点，大小是20N，方向与水平地面成30°角的斜向右上方，如图所示：
9. 小华用如图所示的装置判断重力的方向，缓慢改变木板的倾角α，可观察到悬线OA的方向______（填“改变”或“不变”），说明重力的方向为_____________。
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力的施力物体是地球，重力的作用点叫重心，重力的方向竖直向下。改变木板的倾角α，可观察到悬线OA的方向不变，依然是竖直向下，说明重力的方向竖直向下。
10．某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中，进行了如下的实验探究。（1）在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如表：
①在探究过程中，需要的测量工具有托盘天平和_______；
①根据表中数据，要测量质量和重力，故实验所需要的测量工具是：托盘天平和弹簧测力计。②根据表格数据可知，物体所受的重力跟它的质量成正比，故重力随质量的变化关系图像为过原点的直线，故ACD不符合题意，B符合题意。
②根据上表中测量的实验数据分析图，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是_______；
（2）小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明同学的做法_______；A．合理，因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化
（2）为了让实验结论更具有普遍性，小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，这是合理的，因为收集一组数据得出的实验结论具有一定的偶然性，故B不符合题意，A符合题意。