1、3.4 重力 力的合成,乔布斯,夏娃,牛顿,万有引力,宇宙中任何两个物体之间，大到天体，小至灰尘，都存在互相吸引的力，即万有引力 。,为什么熟掉了的苹果总是向地面下落？,观察与思考：,衣服上的水为什么落到地面上？,为什么高处的水要往低处流？ 为什么坠机要落向地面呢？,物体由于受到地球的吸引。,一、重力：,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。重力地球的吸引力,重力用表示，单位是牛顿 简称牛 符号,注意：,（2）重力的施力物体是地球；,（3）重力的测量工具：弹簧秤,例如：一个中学生的体重是G=500N,（1）地面附近的一切物体都受重力的作用；,1、观察右图，猜想一下重力的大小跟什么因素有关系？它
2、们可能的情况是什么？,(1)、物体所受重力的大小与其质量的大小无关？(2)、物体所受重力的大小与其质量的大小有关，且成正比关系？还是反比关系？,二、重力的大小（重量）,探究:重力的大小跟什么因素有关系,2、实验设计方案 主要工具仪器： 弹簧测力计、钩码 思路：分别用弹簧测力计测量50g、100g、150g钩码所受的重力。并填在相应表格内，并对数据进行分析就可以得出重力与质量之间的关系了。,我们怎么来证明物体的重力和其质量的关系呢？,实验记录表格,重力与质量关系图象,重力的大小可用弹簧测力计来测量,图象说明：,质量增大几倍，重力也增大几倍，即物体所受的重力与物体的质量成正比,实验分析,重力与质量
3、的关系,0.05,0.1,0.15,0.2,0.49,0.98,1.47,1.96,9.8,9.8,9.8,9.8,也就是说，实验表明了：质量增大几倍，重力也增大几倍，即物体所受的重力跟它的质量成正比。,结论：,强调：重力与质量的关系是 物体所受的重力与其质量成正比,注意：1、公式中g9.8N/kg，我们“认为”是不变的常数。（其实随高度、纬度等的变化这个参数也有轻微的变化） 2、 9.8N/kg “9.8牛顿每千克” 3、 g9.8N/kg表示的意义是：质量为1kg 的物体所受到的重力是9.8N。,4、为计算方便在粗略计算时可以取g=10N/kg。,例题,一位中学生的体重一般为50千克，他受
4、到的重力为多少牛？ （g取10牛/千克 ）,已知: m =50千克, g =10牛/千克,解: G = m g,求: G=?,= 50千克 10牛/千克,= 500牛,答:他受到的重力为500牛,三、重力的方向,观察与思考：重力的方向是怎么样的？,竖直向下,重力的方向总是竖直向下的。,重力的方向总是竖直向下， 就是总指向地心的意思,想想议议：,重力的方向指向哪里？,地球 中心,重力方向的应用,通常我们把与重力方向一致的线叫铅垂线。铅垂线在生活和生产上有着广泛的应用。如图所示，利用铅垂线可以检查墙砌得是否竖直。,重力的方向总是 竖直向下的,铅垂线的工作原理： 重力的方向总是竖直向下的。,猜猜看：
5、哪个是真？哪个是假？,图1,图2,比萨斜塔,目前的倾斜约10%，即5.5度，偏离地基外沿2.3米，顶层突出4.5米。,给你一个三角板和重垂线，如何用它们来检查课桌面是否水平？,讨论：,简易水平仪,简易水平仪,用重垂线可制成简易水平仪，工作原理与重垂线相同:重力的方向总是竖直向下的。,四、重心：,重力在物体上的作用点叫重心,1、对于材料均匀、形状规则的物体，其重心位于几何中心,2、质量不均匀、不规则几何体重心,用悬挂法寻找重心,3、重心的应用,上轻下重的物体比较稳定，也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心和接触点的距离最小，即重心最低。偏离平衡位置后，重心总是升高的。因此，这
6、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。,摔跤运动员为了不被对手摔倒，采用曲腿和弯腰的姿势，使自己重心降低，由于重心越低越稳定，所以能达到不易被摔倒的目的。 补充：物体的稳定性，还跟支撑面积有关。摔跤运动员，降低重心的同时，还把腿脚叉开，扩大支撑面积，也是为了提高自身的稳定性。 总之：物体的稳定性跟物体的重心的高低和支撑面积的大小有关。重心越低，支撑面积越大，物体越稳定。,当你站在行驶的车内时，为了让自己站稳，你都是怎么做的，并说明这样做的道理？,喂，你拿个长棍干嘛？,想一想,飞翔老鹰-平衡玩具,这种玩具利用了重心平衡原理，鸟翅膀两端装了铁块，非常重，整个鸟的重心线经过鸟嘴
7、，且重心点在支撑点下面很多 ，物体的重心只要不偏离支撑面的范围，物体就能保持平衡。,五、重力的由来,万有引力：,宇宙中任何两个物体之间，大到天体，小至灰尘，都存在互相吸引的力，即万有引力 。,两物体之间的引力大小与物体的质量及其间距有关,月球的吸引力只有地球吸引力的1/6,同一物体在地球与月球上，质量是相同的,课堂小结,1.万有引力：,2.重力：,3.重力的大小：,4.重力的方向：,5.重力的作用点：,宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间都存在相互吸引的力。,由于地球的吸引而使物体受到的力，符号G,物体所受的重力与物体的质量成正比。,竖直向下,重心,1.重力：由于 而使物体受到的力叫重力
8、. 2.重力的大小跟物体的质量 , G= . 重力用 表示,单位是 ,质量用 表示, 单位是 , g=9.8N/kg的意义是：. 3.重力的方向 . 4.重心：重力的 叫重心. 质量分布均匀、形状规则的物体重心,在它的 上.,地球的吸引,成正比,mg,G,牛顿 (N),m,千克 (kg),质量为1千克的物体受到的重力是9.8牛顿,竖直向下,作用点,几何中心,练 习,巩固练习,5、 从山坡公路上滑下来的汽车，在滑行过程中，受到的重力 （ ）,A.大小不变，方向变化,B.大小增大，方向不变,C.大小不变，方向不变,D.大小减小，方向变化,C,6、 踢出去的足球，若不计空气的阻力，那么足球的受力情况
9、是 （ ）,A.只受重力的作用,B.受踢力和重力作用,C.受到一个沿飞行方向的踢力作用,D.不受力的作用,A,G,*8、用力的图示法表示重力,如图所示，重为50牛的球形物体放在斜面上。试用力的图示法表示它的重力。,G=50N,9、画出下列各图中物体所受重力的示意图,G=10N,F=10N,因为小球保持静止,拉力F和重力平衡, 所以:,F=G=10N,O,*13、 质量为2千克的物体放在斜角为20的斜面上，用力的图示法画出它们受到的重力的图示。,12、小球的质量为1Kg，用力的示意图画出小球受到的重力。,解：G=mg=1千克10牛/千克=10牛,解：G=mg=2千克10牛/千克=20牛,11,用
10、力的示意图，画出挂在竖直墙上质量为3000克的球所受的重力。,解：G=mg=3000克10牛/千克=3千克10牛/千克=30牛,G=30牛,14、 假如失去重力下列说法中不正确的是( ) A.河水不流动 B.物体没有质量 C.人一跳起来可以离开地球 D.茶杯中的水倒不进嘴里,B,15、 如果一切物体受到的重力都消失了，那么，下列哪些现象将会发生？ （ ）注意：本题系多选题,A.水装在漏斗里可以做到滴水不漏。,B.玻璃杯掷到墙上仍然完好无损。,C.鸡毛和沙粒都可悬浮在空气中。,D.一切物体的质量都为零。,AC,16、 一头大象的质量是4.5t,它站在地面上对地面的压力是多大?(g10N/kg),
11、解:,=mg=4500kgx10N/kg=45000N,m=4.5t=4500kg,F=G=45000N,答:大象对地面的压力是45000N,思考：一位女同学能否一个人将讲台搬起来？ 两位女同学合作可以搬起来 一位男同学就可以将讲台搬起来 两位女同学的作用效果和男同学的作用效果相同吗？,F3的作用效果与F1和F2共同的作用效果_,相同,F3的作用效果与F1和F2共同的作用效果_,相同,合力,几个力共同作用在一个物体身上，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力称为那几个力的合力。,_是_的合力；,_是_的分力。,F3,F2,F1,F3,F2,F1,合力的思想是一种等效代替，实际上不存在这样一个
12、合力，但相当于有这样一个力。 与合力思想类似的等效代替方法：平面镜成像，拿一根蜡烛找蜡烛的像，也是一种等效代替的思想。 类似实际上不存在，为了研究方便而引入的：光线、磁感线。这种物理方法是模型法。,力的合成,如果已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向的过程。,思考1：合力和分力之间有什么特殊关系？,力的作用效果相同,思考2：如果现在给你一个弹簧（或者橡皮筋），怎样操作才能使两次实验的作用效果相同？,弹簧两次的伸长量相同,龙舟赛,力的合成知识的应用,拔河,力的合成知识的应用,上海南浦大桥,力的合成知识的应用,探究同一直线上二力的合成,探究1：沿同一直线，且方向相同的二力的合成,B,B,B,A
13、,A,A,表1：,5,向右,探究2：沿同一直线，且反方向的二力的合成,表2：,F1,F2,F,向右,3,通过对表1和表2数据的分析，同一直线上二力的合成 有什么规律？,沿同一直线作用的两个方向相同的力，其合力方向不变， 大小等于这两个力的大小之和；（F=F1+F2）,沿同一直线作用的两个方向相反的力，其合力方向与 较大的那个力方向相同，大小等于这两个力的大小之差。 （F=F1F2）,课堂练习：,2.一个物体受到同一直线上的两 个力F1、F2的作用,合力大小为30N,其中一个分力的大小为20N,则另一个分力的大小( )A.一定为10N B.一定为50N C.为10N或50N D.无法确定,C,1
14、.关于同一直线上的两个力的合成,下列说法正确的是( ) A.两个不为零的力,其合力一定不为零. B.两个力的合力,一定大于其中任何一个力. C.求两个力的合成力的大小,就是把两个力的大小相加. D.不论两个力的方向如何,合力的方向总是与较大的力的方向相同,D,4、如图所示，加在同一物体上的两个F1、 F2， F1 =18，方向向右；F2 =24，方向向左。现加第三个力 ，使三个力的合力为零，这第三个力 的大小和方向是;( ),A. 6，方向向左 B.6，方向向右 C.42，方向向左 D.42，方向向右,B,3.关于分力和合力，下面说法正确的（ ） A.两个力的合力不可能为零 B.分力越大，它们
15、的合力就越大 C.合力与它的分力对物体的作用效果相同 D.合力不可能等于其中的一个力,C,5.一竖直向上运动的小球,运动过程中只受到重力和空气阻力的作用,则小球所受的合力( ) A.一定小于重力 B.一定大于重力 C.一定等于重力 D.以上说法都不对,6.一个木箱重500N,放在水平地面上,张华同学用400N的力去拉但没拉动，则箱子受到的合力( ) A.900N B.100N C.0N D.500N,B,C,7.两个力F1=50N,F2=100N,它们合力最大值 ,最小值 .,150N,50N,50N,东,8、如图是两位同学拉一辆小车,男同学用150N的力向东拉,女同学用100N的力向西拉,两
16、个力沿一条直线,这两个力合力的大小是 N，方向向 .,9.有两个力F1和F2,在同一直线上,F1向东大小为10N,若F2大小为15N,方向向西,这两个力的合力大小为 ,方向向 ;若F2大小为15N,方向向东,这两个力的合力大小为 ,方向向 .,5N,向西,25N,向东,10.在建筑工地上面,起重机用5100N力竖直向上吊起500kg的货物,货物受到的合力大小 N,方向 .,200,竖直向上,11.重100N的物体受到的空气的阻力保持不变,下降时受到的合力为20N,则当上升时受到的合力是 .,180N,12.竖直向上抛出一个石块,然后石块又落下,设石块只受到重力和空气阻力的作用,且上升和下降过程
17、所受的阻力的大小相等,已知石块上升过程中所受合力为80N,下落过程中所受的合力为60N,则石块在运动过程中所受阻力为F1= N,10N,巩固练习：,1.研究同一直线上方向相同的两个力合成的实验如图所示，实验过程中，需要同时用力F1、F2拉弹簧和单独用力F拉弹簧，这两次拉弹簧应使弹簧的下端到达 的位置（选填“不同”或“相同”）,2.图中，甲同学用力100牛，乙同学用力200牛， 则：图（1）中，合力为 牛，方向 ；图（2）中，合力为 牛，方向 ,3.一个重10N的物体放在水平桌面上，受到桌面10N竖直向上的支持力，则物体受到重力和支持力的合力为多少N？,F支10N,G10N,4.放在水平桌面上的
18、木块受到5牛水平向左的拉力作用和8牛水平向右的拉力作用而运动，其效果可用一个大小为 牛，方向 的力来代替，这个力是它们的 ,5.用8牛竖直向下的力把重5牛的木块紧紧压在地面上，地面受到的压力是 牛；如果用同样大小的力把同样重的木块紧紧压在天花板上，天花板受到木块的压力是 牛,6.下列关于同一直线上两个力与它的合力大小的说法中，正确的是（ ） A 合力的大小等于两个力的大小相加 B 两个力的合力一定大于其中任何一个力 C 两个力的合力不可能小于两力之差 D 两个力的合力不可能大于两力之和,7.同一直线上的两个力的合力为1000牛，其中一个力的大小为400牛，则另一个力的大小（ ） A一定是600牛 B可能等于600牛 C可能等于1400牛 D可能大于1400牛,小结：,1.重力三要素 2.合力： 如果一个力产生的作用效果和几个力共同产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。 同一直线上二力的合成： 方向相同 大小 F合F1+F2 方向 与两个力方向相同 方向相反 大小 F合F大-F小方向 与较大力方向相同,
