初中物理人教版八年级下册7.3 重力导学案及答案

这是一份初中物理人教版八年级下册7.3 重力导学案及答案，共11页。学案主要包含了学习重点，学习难点，自主预习，合作探究，精讲点拨，归纳整理等内容，欢迎下载使用。
学习目标
1．知道重力是由于地球的吸引而产生的力。
2．经历探究物体重力和质量的过程得到它们的关系：G=mg。
3．知道重力的方向总是竖直向下。
4．知道重心的概念及规则物体的重心的位置。
学习重难点
【学习重点】
1．理解重力与质量的关系。
2．理解重力的方向。
【学习难点】
1. 理解重力的方向。
2．理解重心的概念。
学习过程
【自主预习】
1．地球对它附近的物体有吸引作用，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力．重力的施力物体是地球，地球上的所有物体都受到重力的作用，重力的符号是G。
2. 物体受到的重力可以用弹簧测力计来测量。物体所受的重力跟它的质量成正比，用公式表示为G＝mg。
3. 重力的方向是竖直向下的，即与水平方向垂直，不同于垂直向下。
4．重力的作用点在物体的重心上。质地均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心，形状不规则物体的重心可用悬挂法找到。
5． 宇宙间任何两个物体之间都存在相互吸引的力，这就是万有引力。
【合作探究】
探究一：重力的概念
观察思考：生活中的现象：抛出去的物体为什么往下掉？

水往低处流 散开的渔网飘落到水里 熟透的苹果向地面下落
分析归纳：地球对它附近的物体有吸引作用，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，地球附近的所有物体都受到重力的作用。
1．重力产生的原因：地球的吸引；
2．重力的施力物体是地球。受力物体是地面附近的一切物体。
3．重力具有普遍性：不论它是运动还是静止，不论它是固态、液态还是气态，都要受到重力的作用。由于物体间力的作用是相互的，地球吸引物体的同时，物体也吸引地球。
4．重力是一种非接触力，物体不一定非要在地面上才受到重力，在空中运动或静止的物体同样受重力作用。
5．重力是由于地球吸引而产生的，但重力大小不一定等于地球对物体的吸引力。
探究二：重力的大小
提出问题：物体的重力的大小可能与什么因素有关呢？有什么关系呢？
托起质量不同的物体，会感觉所用的力不同。大量的生活经验告诉我们，质量不同的物体所受的重力不同。猜想与假设：重力的大小跟物体的质量有关.
我们通过实验，来探究重力小与质量存在怎样的数量关系
设计实验：
（1）用什么工具测量重力？用弹簧测力计测量重力。
（2）需要测量哪些物理量？物体的质量、物体受到的重力大小。。
（3）实验器材：弹簧测力计、质量为50g的钩码（数个）、铁架台。
（4）实验方法：钩码的质量已知(50 g)，挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，其大小等于钩码的重力。比较质量不同的钩码受到的重力大小，找出二者之间的关系。
进行实验：
（1）调节弹簧测力计指针到零刻度线处；
（2）将一个钩码挂在弹簧测力计下，用弹簧测力计测出其重力G，填写在表格中；
（3）逐次增加钩码个数，分别测出对应的重力G，并填写在表格中；
(4)在下方的坐标图中，以质量为横坐标，重力为纵坐标描点，并连接这些点；
实验数据：
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，画出重力与质量关系图像。
分析表格中的数据和观察画出的图像，从中你能得到什么结论？
通过分析数据可以看出，在误差允许范围内，当质量成倍增加时，物重也成倍增加，但它们的比值不变。
这是一条通过原点的直线，即正比例函数图像，由此可以得出物体所受的重力与质量成正比：
实验结论：物体受到的重力和质量成正比，重力与质量的比值为一个定值。
1.重力的大小：物体所受的重力跟它的质量成正比。
2. 比值eq \f(G,m)：这个比值约是9.8 N/kg，用字母g表示，g = eq \f(G,m)，其物理意义是：在地面附近质量为1 kg的物体受到的重力是9.8 N。
3．公式：G＝mg。
其中G表示重力，单位是N； m表示质量，单位是kg；g取9．8 N／kg，粗略计算时，可取g=10 N／kg。
4. 重力的大小与物体的质量、地理位置有关，即质量越大，物体受到的重力越大；在地球上，越靠近赤道，物体受到的重力越小，越靠近两极，物体受到的重力越大
例题 质量为0.25 kg的木块，受到的重力是多少N？一个人所受的重力为450 N，那么，他的质量是多少kg？(g取10 N/kg)
解：由G＝mg可知，木块受到的重力G木＝m木 g＝0.25 kg×10 N/kg＝2.5 N．
由G＝mg可得m＝eq \f(G,g)，因此人的质量m人＝eq \f(G人,g)＝eq \f(450 N,10 N/kg)＝45 kg.
答：木块的重力为2.5 N，人的质量为45 kg。
探究三：重力的方向
实验探究：重力的方向
实验器材：铁架台、细线、重物、水槽、三角尺。
实验步骤：
（1）用细线将重物吊在铁架台上自由下垂，观察细线静止时的方向；
（2）将铁架台倾斜一定的角度，观察细线静止时的方向；
（3）调整铁架台倾斜的角度，观察细线静止时的方向；
（4）将铁架台放置在桌面上，并在台面上放置一烧杯，倒入适量水形成一个水平面。与水槽内的水平面对比。
（5）通过比较不同情况下细线静止时的方向分析总结结论。

实验结论：重力的方向竖直向下。
用细绳悬挂重物静止时，由于它们受到重力的作用，细线一定沿着重力的方向，即竖直向下（垂直于水平面向下）。
1．重力的方向：重力的方向总是竖直向下的。
“竖直向下”指与水平面垂直向下，所以“竖直向下”决不能说成“垂直向下”或“向下”。

2．应用：重垂线、水平仪。
重垂线：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，这样的线叫重垂线。
(1)利用重锤线，判断墙体是否竖直，墙上的画是否挂正。

(2)利用水准仪：判断窗台、地面是否水平。
想想议议：我们站在地面上，脚朝下，站得很稳。但地球是圆形的，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？
想想看，通常所说的“下”，到底指的是什么方向？
我们通常所说的“下”是指向地心。
探究四：重心
物体的每一部分都被地球吸引着，但对于整个物体，从效果上看，可以认为各部分受到的重力集中于一点，这个点叫做物体的重心。
1.重心：重力的作用点。
(1)重心是等效作用点，重心不是重力的实际作用点，也不是物体最重的点。
(2)重心的位置跟物体形状和质量的分布有关系。
2．物体的重心
(1)外形规则、质量分布均匀的物体重心在它的几何中心上。如：方形薄木板的重心在两条对角线的交点；球的重心在球心；粗细均匀的棒的重心在它的中点。
（2）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，还跟物体的质量分布有关。质量分布不均匀或形状不规则的物体，可用以下两种方法确定物体的重心。
= 1 \* GB3 ①悬挂法：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AB上。然后在C点把薄板悬挂起来，同理知，薄板的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板重心的位置。
= 2 \* GB3 ②支撑法：如果物体的重心正好被另一个物体支起，物体就是平稳的不会掉落。
如图乙所示，把勺子放在手指上，仔细调节勺子的位置，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竖直线上，在支点的上方。

甲 乙
（3）物体重心的位置，可以在物体上，也可以不在物体上。如均匀圆环的重心在圆环的中心不在圆环上。
如一个充气的篮球，其重心在几何中心处。

（4）为了研究问题的方便，在受力物体上画力的示意图时，常常把力的作用点画在重心上。同一物体同时受到几个力时，作用点也都画在重心上。
探究四：重力的由来
想想做做：用一根细线栓住一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动，这时，你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉。

分析：橡皮正是受到手的拉力的作用才不会离开手。
思考：月亮绕地球做圆周运动，没有细线，拉住月球的力是什么力呢?
同样的，月亮在绕地球做类似的运动， 在地球和月亮之间也有一个类似绳子拉力的力在束缚着月亮。
其实，早在300多年前，伟大的物理学家牛顿就通过大量实验研究，发现了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.地球和月亮之间存在互相吸引的力，地球吸引月亮的这个力使月亮绕地。
1．万有引力：宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘，都存在相互吸引的力，这就是万有引力。
2. 重力的由来：重力正是源自地球对它附近物体的万有引力。
重力与质量的区别和联系
【精讲点拨】
1．地球吸引物体的同时，物体也吸引地球，物体间力的作用是相互的．重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不等于地球对物体的引力。
2．因为在不同位置时，g的取值不同，同一物体所受重力大小并不是不变的，g的取值随纬度增加而增大．赤道最小，两极最大．
3．竖直与垂直的区别：竖直是指与水平面成90°夹角的方向，垂直是指与任意受力面成90°夹角的方向，只有与水平面垂直才叫竖直.
4．穏度就是物体的稳定程度，穏度越大，物体就越不容易倾倒。提高物体的穏度的方法：一是增大支持面，支持面越大穏度越大；二是降低重心，重心越低穏度越大。
【归纳整理】
导学检测
1.下列与中学生实际最相符的数据是（ ）
A．体重约为50NB．正常体温约为36.5℃
C．手掌宽度约为20cmD．百米赛跑成绩约为60s
【答案】B
【解析】A、中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N左右，故A不符合实际；
B、正常情况下，人的体温在36℃～37℃之间，变化幅度很小，故B符合实际；
C、中学生手掌宽度在8cm左右，故C不符合实际；
D、中学生百米成绩一般在16s左右，故D不符合实际。故选：B。
2.在没有风的室内向上抛出皮球，在球升到最高点静止的瞬间，不计空气阻力，它受到的力有（ ）
A. 只有重力B. 重力和手的推力
C. 不受力D. 重力和惯性力
【答案】A
【解析】在没有风的室内向上抛出皮球，球升至最高点静止的瞬间，球只受到重力，球已离开手，不受到到推力。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3.如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动｡若该同学上半身的质量约为全身质量的3/5，则她上半身的重力约为___N。
【答案】 300
【解析】[1]她上半身的重力：G上=G=mg=×50kg×10N/kg=300N
上半身的重力为300N。
4.请在图中画出北京冬奥会吉祥物所受重力的示意图。
【答案】
【解析】吉祥物的重心在其几何中心、在O点，从重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示。如上图所示。
5.在图中画出小车受到重力的示意图。
【答案】；
【解析】重力的方向是竖直向下的，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如上图所示。
6.一个木块从斜面上滑下，在水平面上继续滑动，请分别画出木块在斜面和水平面时木块所受重力的示意图。
【答案】：
【解析】由于木块是形状规则的物体，其重心在其几何中心上；不管是在斜面还是水平面，重力的方向总是竖直向下的力，如上图所示。
7．在探究“重力与质量的关系”实验中，采用的实验装置如图甲所示。实验中，以钩码作为被测物体，每个钩码的质量m均为50g。实验步骤如下∶
(1)将弹簧测力计在竖直方向上调零，使指针对准零刻度线。
(2)把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数。此时弹簧测力计的示数___（选填“大于”、“小于”或“等于”）钩码所受的重力。
(3)逐渐增加所挂钩码的个数，测出相应钩码的重力，并记录在下面的表格中。
请你在乙图坐标纸上，用描点法作出G-m图像。
(4)根据图像得出结论：物体所受的重力与它的质量成___。
【答案】 (1). 等于 (2). (3). 正比
【解析】（1）把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数；根据二力平衡，此时弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力；
（2）根据表中数据，采用描点法作出G-m图像如上图所示；
（3）根据图像可知，物体所受的重力与它的质量成线性正比例变化关系。质量 m/kg
0.05
0.1
0.15
0.20
0.25
0.30
重力 G/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
重力/质量 （N/kg）
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
项目
质量
重力
区别
概念
物体所含物质的多少
由于地球吸引而使物体受到的力
方向
没有方向
总是竖直向下
符号
m
G
单位
kg
N
大小变化
不随物体位置变化而变化
随物体所在位置（如高度、纬度）变化而变化
测量工具
天平、杆秤、案秤
弹簧测力计
联系
物体的重力跟它的质量成正比，即G=mg
钩码数 / 个
1
2
3
4
5
质量 m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
重力 G/N
0.49
0.97
1.47
1.97
2.45