第七章 重力
第七章 重力地貌
产生滑坡。例如,土(岩)体颗粒间的空隙水将降
低细颗粒间的凝聚力;地下水能溶解土(岩)体中 的胶结物(碳酸钙等),使土(岩)体失去粘结力; 饱含水分的土(岩)体,增加了单位体积土(岩) 体的重量,因而加大了下滑力;地下水运动时,产
生动压力,能使土(岩)体发生滑动;地下水沿滑
动面运动,使摩擦系数减小,阻力降低。
在山区经常发生崩塌,使村庄、道路和渠道遭受破
坏,因而在野外勘察时,需要查明倒石堆的发育阶段。
如果组成倒石堆的岩屑是大块碎石,而且山坡很陡,说 明崩塌盛行,倒石堆正在发育,修筑道路或渠道时,须
将山坡上的风化岩屑清除或固定,村庄应尽量避开;如
果倒石堆表面大多为细小碎屑,并有植物生长,甚至发 育了土壤,而且山坡也较平缓(小于30°),说明倒石 堆不再发育,山坡停止崩塌,对道路和渠道已无危害。
• (2)岩土结构和岩性:
岩石的结构与滑坡的关系表现在两个方面:
一是滑坡常断层面、节理面或岩层不整合面滑动,
二是沿松散沉积物和基岩面之间滑动或者沿岩层层
面滑动,尤其在岩层面与斜坡倾向一致,而岩层
倾角小于斜坡倾角时最易形成滑坡。
(3)地下水
地下水与土(岩)体间发生的许
多复杂的物理化学作用,使土(岩)体失去稳定性,
•
稳定斜坡与不稳定斜坡:凡是其变化趋势对人
类生存和经济建设有较大影响,甚至是灾害性影响
的坡地(或斜坡),称为不稳定坡地(或斜坡)。
使坡地物质发生运动的自然营力,除块体自身
的重力外,还受水、冰雪、风、生物、地震以及人
为等因素的影响。其中最主要的自然营力是重力和
水的作用。
块体运动
发生在坡地上的块体运动,按其作用营力和运动 过程,大体可分为蠕动、崩塌和滑坡等类型。
人教版物理八年级下册第七章第三节重力教案
教案:人教版物理八年级下册第七章第三节重力一、教学内容本节课的教学内容来自于人教版物理八年级下册第七章第三节,主要内容包括:1. 重力的概念:地球附近的物体都受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
2. 重力的方向:重力的方向总是竖直向下的。
3. 重力的作用点:重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心可能不在物体上。
4. 重力的计算:物体的重力G与质量m成正比,公式为G=mg,其中g=9.8N/kg。
5. 重力与质量的关系。
二、教学目标1. 让学生理解重力的概念,掌握重力的方向、作用点以及计算方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 增强学生对物理学科的兴趣,提高学生的学习积极性。
三、教学难点与重点1. 重力的概念及其计算。
2. 重力的方向和作用点。
3. 重力与质量的关系。
四、教具与学具准备1. 教具:地球仪、重锤、天平、砝码、弹簧测力计。
2. 学具:学生用书、笔记本、铅笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:教师展示地球仪,提问:“地球对附近的物体有什么作用?”学生回答:“地球对附近的物体有吸引力。
”教师进一步提问:“这种吸引力叫什么名字?”引入重力的概念。
2. 讲解重力的概念:教师讲解重力的概念,强调地球附近的物体都受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
3. 讲解重力的方向:教师演示重锤,提问:“重锤受到的重力方向是什么?”学生回答:“竖直向下。
”教师进一步讲解重力的方向总是竖直向下。
4. 讲解重力的作用点:教师讲解重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心可能不在物体上。
5. 讲解重力的计算:教师演示天平和砝码,讲解物体的重力G与质量m成正比,公式为G=mg,其中g=9.8N/kg。
6. 讲解重力与质量的关系:教师讲解重力与质量的关系,让学生明白重力与质量成正比。
7. 例题讲解:教师出示例题,如:“一个质量为2kg的物体受到的重力是多少?”引导学生运用重力的计算方法解答。
人教版八年级物理下册第七章第三节《重力》教学设计
一、教学内容1. 重力的概念:地球附近的物体都受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
2. 重力的作用点:重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心不在物体上。
3. 重力的大小:物体的重力跟它的质量成正比,比值为g=9.8N/kg。
4. 重力方向:重力的方向总是竖直向下的。
二、教学目标1. 让学生理解重力的概念,掌握重力的作用点、大小和方向。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
三、教学难点与重点1. 重力的概念及其作用点。
2. 重力的大小及其计算。
3. 重力的方向。
四、教具与学具准备1. 教具:地球模型、悬挂重物的绳子、测量重力的仪器。
2. 学具:学生实验器材、测量工具、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入:让学生感受重力的存在,观察日常生活中重力的应用。
2. 讲解重力的概念:通过地球模型和悬挂重物的绳子,引导学生理解重力的概念。
3. 演示重力的作用点:用悬挂重物的绳子,让学生观察重力的作用点。
4. 讲解重力的大小:介绍重力大小的计算方法,让学生掌握重力的大小。
5. 演示重力的方向:用悬挂重物的绳子,让学生观察重力的方向。
6. 实验操作:让学生分组进行实验,测量不同物体的重力,加深对重力的理解。
7. 随堂练习:布置一些有关重力的练习题,巩固所学知识。
六、板书设计1. 重力的概念2. 重力的作用点3. 重力的大小:G=mg4. 重力的方向:竖直向下七、作业设计1. 完成教材上的练习题。
2. 测量身边物体的重力,并记录下来。
3. 思考:重力在生活中的应用有哪些?八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课的教学是否达到预期目标,学生对重力的理解程度如何,有哪些需要改进的地方。
2. 拓展延伸:研究重力在工程、科技等领域的应用,探讨重力对人类生活的影响。
重点和难点解析一、重力的概念重力是地球对物体施加的一种吸引力。
第七章力第四节重力
泥瓦匠用重 锤线来检查 窗台是否砌 得水平?门 框放得是否 正?
我们用重
锤线来
检查墙壁 上的画是 否挂正?
2. 重心 ——重力在物体上的作用点
学生实验 1.每个学生拿出自己直尺放在食指上并让直尺保持平衡.
G g m
或
G mg
G —— 重力——牛顿(N)
M ——质量——千克(kg)
g 9.8N / kg
g 表示的物理意义是:
质量为1千克的物体,它所受到重力 大小为9.8 N。 注:粗略计算时,可取 g = 10N/kg。
例1:某同学的质量为50kg,他受到的重 力是多少? 解: G = mg =50kg x 9.8N/kg =490N
分别用弹簧测力计测量50g、100g、150g、 200g钩码所受的重力。并填在相应表 格内。
(5)分析论证:实验记录表格
次数 质量m(kg) 1 0.05 2 0.1 3 0.15
重力G(N) 重力/质量 即G/m(N/kg)
0.49
9.8
0.98
9.8
1.47
9.8
G/N
4 3 2 1
0.1
重力的方向总是竖直向下
演示实验2
观察当老师用剪刀剪断细线后球在重力的作用下向哪个方向下落, 把铁架台底座一侧轻轻抬起的过程中,细线的方向如何变化
重力方向:竖直向下
竖直向下与垂直向下一样吗?
不一样!
放在斜面上的物体受到的重力方向是哪个?
G
G
正确
错误
G
G
G G
重力方向应用:
八年级物理下册第七章第3节 重力
3.重力的方向:竖直向下 4.重心:重力在物体上的等效作用点
1.(2019·聊城)用一根细线的一端系一个小钢球就做 成了一个摆。悬挂的小钢球摆动到图示位置时,请画 出小钢球的受力示意图(不计空气阻力)。
F
G
2. 一个中学生的质量为60kg,则他受到 的重力为多少N?
1)物体所受的重力跟它的质量成正比
2)重力与质量的比值大约是9.8N/kg(一般取10N/kg)
3)用公式表示
G m =g 或
g =9.8N/kg的物理意义:
G=mg
质量为1kg的物体受到的重力为9.8N
拓展知识
在地球上的不同位置, g值可能不同。如果都在
海平面上测量,地球赤道附近g值最小,越靠近两极g
四、重心
概念:重力在物体上的等效作用点叫重心
G
G
质地均匀、外形规则物体的重心在它的几何中心上
如何确定质量不均匀、不规则物体的重心? 用悬挂法寻找重心
注意:1.重心不一定在物体上
G
2.如果物体的形状发生变化, 其重心的位置也可能变化
如: 铁丝变弯
如: 人站立 蹲下
课堂小结
1.重力: 由于地球的吸引而使物体受到的力,符号G 2.重力的大小: 物体所受的重力与物体的质量成正比。
切换镜头实验
质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
重力G/N0.490.来自81.471.96
重力与质量的比值/N kg-1 9.8
9.8
9.8
9.8
重 力
1.96
与
质 1.47
量
关 系
0.98
第七章 第3节 重力
月亮也绕着地球转动, 它们之间有没有力呢?
五、重力的由来
牛顿研究后提出: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。
重力正是源自地球对它 附近物体的万有引力。
重力
第七章 第3节 重力
想想议议
你知道以下这些现象吗?
产生这些现象的原因是 什么呢?
抛出去的物体往下掉
水往低处流
一、重力:由于地球的吸引而使物体受到的 力叫做重力,用字母G表示。
地球附近的所有物体都受 到重力的作用。
你还能举出几个例子来证 明重力的存在吗?
如果没有重力我们的生活 会是什么样子?
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。举起他们的感受也不同。 我们如何找出地球附近的物体所受的重力跟它的 质量之间的关系呢?
铅垂线
铅垂线
水平仪
想想议议
我们平时说的 “下”,到底指 的是什么方向?
F
F
G
地球吸引物体的每 一个部分。 作用效果上就好像作用 在某一点上的一个力。
四、重心
质地均匀、外形规则物体的重心在 它的几何中心上。
小实验
用一根细线栓一块橡皮, 甩起来,使橡皮绕手做 圆周运动。这时,你会 觉得橡皮要用先拉住才 不会跑掉。
G /N
实验结论:
(1)物体受到的重 力大小跟它的质量成 正比 关系 (2)物重跟质量的 10 N/kg 比约等于______ _。
0
m/kg
二、重力的大小 1.物体所受的重力与物体的质量成正比。
G 2. g m
或
G mg
3. g= 9.8 N/kg。它表示质量为1 kg 的物 体所受到的重力是9.8 N。为计算方便在粗 略计算时可取g =10 N/kg。
教科版八年级物理下册教案:第7章第4节 重 力
教案:教科版八年级物理下册第7章第4节重力一、教学内容本节课的教学内容选自教科版八年级物理下册第7章第4节,具体内容包括:1. 重力的概念:地球附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
2. 重力的方向:重力的方向总是竖直向下。
3. 重力的作用点:重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心可能不在物体上。
4. 重力的大小:物体的重力跟它的质量成正比,计算公式为G=mg。
二、教学目标1. 让学生了解重力的概念、方向、作用点和大小,能用重力的知识解释生活中的现象。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生积极参与课堂讨论、动手实验的良好习惯。
三、教学难点与重点1. 重力的概念及其方向。
2. 重力的作用点及重心。
3. 重力的大小及计算公式。
四、教具与学具准备1. 教具:地球模型、悬挂重物的绳子、测力计。
2. 学具:学生实验器材、练习册。
五、教学过程1. 实践情景引入:提问学生为什么扔出去的物体最终会落回地面?引导学生思考重力的存在。
2. 知识讲解:(1) 重力的概念:地球附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
(2) 重力的方向:重力的方向总是竖直向下。
(3) 重力的作用点:重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心可能不在物体上。
(4) 重力的大小:物体的重力跟它的质量成正比,计算公式为G=mg。
3. 例题讲解:运用重力知识解释为什么抛出去的物体最终会落回地面?4. 随堂练习:学生自主完成练习册上的相关题目。
5. 实验环节:学生分组进行实验,验证重力的方向和大小。
六、板书设计重力1. 概念:地球附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
2. 方向:重力的方向总是竖直向下。
3. 作用点:重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心可能不在物体上。
4. 大小:物体的重力跟它的质量成正比,计算公式为 G=mg。
第七章 4.重力势能
1.重力做的功: (1)特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终 路径 点的位置有关,而跟物体运动的________无关.
mgh1-mgh2 (2)表达式:WG=________________(其中 h1、h2 分别表示
物体的起点和终点的高度)或写成 W=mgh(h 为物体始末位置的 高度差). 负 (3)重力做功的正负:物体被举高时,重力做________功; 正 物体下降时,重力做________功.
负值 的重力势能为________(填“正值”或“负值”).
1.重力做的功:
(1)重力的功与路径无关,只与它的起点和终点的位置有关.
(2)计算式:WG=mgh1-mgh2.
2.重力势能的理解:
(1)表达式:Ep=mgh,即物体的重力势能等于它所受重力 的大小与所处高度的乘积. (2)单位:焦耳,简称焦,符号为 J.
பைடு நூலகம்WG=-ΔEp=120 J.
3.重力势能的特点: (1)相对性: ①物体的重力势能总是相对于参考平面而言,在参考平面 上重力势能为零. ②参考平面不同,物体的重力势能不同,一般选地面为参 改变 考平面.重力势能的差值不随参考平面的不同而________. 正 ③参考平面上方的物体的重力势能为________值,下方为
负 ________值.
解:(1)相对于平台表面 h=0,故 Ep=mgh=0.
(2)相对于地面,物体的重力势能为
Ep=mgh=3×10×4 J=120 J .
(3)物体从平台表面下落到地面上,以平台为参考面,有
Ep1=0 Ep2=mgh=3×10×(-4) J=-120 J
故ΔEp=Ep2-Ep1=-120 J
重力势能减少了 120 J,重力做的功为
《重力》力PPT优秀课件
1
2
3
4
5
6
0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300
进行实验
二、重力的大小
(2)绘制G-m图象。
分析数据
从图象分析规律。ຫໍສະໝຸດ 二、重力的大小得出结论
物体所受的重力与跟它的质量成正比。
如果用G表示重力,m表示质量,g表示重力与质量的比值, 地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成
苹果自由下落的频闪照片
悬挂着的吊灯
三、重力的方向
重力的方向总是竖直向下的,即垂直于水平面。
铅垂线
用铅垂线检查墙是否砌 得竖直
用铅垂线检查工作台面是 否水平
四、重心
为什么平衡鸟很稳定,而中性笔不容易竖起来?
四、重心
重力作用于物体的每一部分。但从整体来看,好像重力作 用于某一点,这个点叫做物体的重心。
A.重力和推力
B.重力 C.冲力 D.惯性力
典题讲练
例3 一个铁球沿斜面滚下,铁球所受重力的方向是( ) A.沿斜面向下 B.垂直于斜面向下 C.竖直向下 D.以上三种说法都不对
例4 关于物体的重心,下列说法中正确的是( ) A.任何有规则形状的物体,它的几何中心必然与重心重合 B.重心就是物体内最重的一点 C.重心可能在物体上,也可能在物体之外 D.只有重心才受重力的作用,物体的其他部分不受重力的作用
课堂小结
课堂小结
形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的几何中心上。
四、重心
重心不一定就在物体本身上
五、重力的由来
地球附近的物体会受到地球的吸引作用,而力的作用是相 互的。地球在吸引其他物体的同时也会受到这个物体对地球的 吸引作用。它们之间的相互吸引作用是怎样产生的?
《第七章 重力势能》课件
重力势能是一个相对量,具有相对性,即重力势能跟参考平面的选取有关。 而重力势能的变化量-△Ep具有绝对性,与参考平面的选取无关(也可以说 成是重力做功与参考平面的选取无关)。
第七章
机械能守恒定律
例1 质量为m的小球从距地面高为h处自由落下,
碰地后弹起的高度为h1,然后落下,碰地后 再弹起,弹起的高度为h2……,最后小球静 止于地面上,求整个过程中重力做的功.
第七章
机械能守恒定律
第四节
重力势能和弹性势能
第七章
机械能守恒定律
一、重力做的功
设一个质量为m的物体,从高度为h1的位置,
沿不同的路径运动到高度为h2的位置,如图 7-4-1所示,重力做功为:WG=mglcosθ mg(h1- h2) =______________ .
图7-4-1
重力做功的特点 : 物体运动时,重力对它做的功只跟它 路径 无 的 起点和 终点 的位置有关,而跟物体运动的______
D
)
C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做
功多 D.不管沿怎样的斜面运动,物体克服重力做功相同
学.科.网
第七章
机械能守恒定律
四、弹性势能
弹力的 1、定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有____ 相互作用而具有的势能叫做弹性势能. 变化量有 劲度系数、弹簧的______ 2、大小:弹簧弹性势能的大小与________ 关.公式:E p 1 k l 2 3、弹力做功与弹性势能变化的关系 减小,弹力做负功时,弹性势 (1)弹力做正功时,弹性势能____ 增加. 能____
重力PPT课件(人教版)
力应该为100 g 物体所受重力的3 倍,故数据
1.5 出错了,应该是3。
感悟新知
在同一地
(3)重新测量并进一步分析数据,得出的结论是__________
点,物体所受重力与质量成正比
_______________________________。
解析:由数据可知,物体所受的重力与质量的比值
为定值,故可得出结论:在同一地点,物体
(2)猜想:提起质量越大的物体用力越大,由此猜想:物体
的质量越大,所受的重力越大。 日常生活中说物体有
(3)设计实验:用弹簧测力计测 多重,指的是物体的质量;
物理学中说的物重指的是
出不同数目的质量均为50 g 重力。
的钩码所受的重力,分析归纳得出结论。
感悟新知
(4)进行实验:
①将1 个钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,如图2 所示。
解析:把三角尺竖直放置,一个直角边放在桌面上,另一
个直角边挂上铅垂线,因为重力的方向是竖直向下
的,如果铅垂线与直角边是平行的,则表明桌面是
水平的。
答案:A
感悟新知
知3-练
3-1. 墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,
建筑工人常用铅垂线检测墙体是否竖直,这是运用了
竖直向下
重力的方向是_________,如图6
当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数,即钩码所受
的重力。用同样的方法分别测出2 个、3 个、
4 个、5 个钩码所受的重力,并记录在
表格中。
弹簧测力计对钩码的
拉力才等于它的重力。
感悟新知
质量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
重力G/N
第七章 第四节 重力势能
B
)
即时应用(即时突破,小试牛刀) 2.下列关于重力势能的说法中正确的是(
D
)
A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小 也随之确定 B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能 也越大 C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重 力势能变小了
(5).重力势能的相对性:
由于高度具有相对性 , 所以重力势能也
具有相对性. 高度的相对性不影响对相关重力势能 的问题的研究,因为高度差是一定的.
参 考 平 面
选定某一个水平面,并把这个水平面的 高度定为零,则物体在该平面上的重力 势能为零.(又称零势面)
对选定的参考平面而言, 在参考平面上方的物体, 高度是正值,重力势能也 是正值;在参考平面下方 的物体,高度是负值,重 力势能也是负值.物体具 有负的重力势能,表示物 体在该位置具有的重力势 能比在参考平面上具有的 重力势能要小.
下落过程 小球重力 势能变化
6J 10J
-4J
0
10J 10J
-10J -10J
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程,WG和△EP与参考平面的选择无关
B
20
三、重力做功与重力势能变化的关系
1、重力做正功,重力势能减少, 重力做负功,重力势能增加
2、重力做的功等于重力势能的减少量
打 桩 机 工 作 现 场
“和平号”空间站残片
水电站
(1)俄罗斯“和平号”空间站坠落时,为什么会燃烧?碎片燃烧 时,温度可达3000℃,其能量由什么能量转化而来?(2)打桩机 的重锤从高处落下时,为什么能把水泥打进地里? (3)水力发电站 为什么要修那么高的大坝?(4)在你的头顶上方相同的高度,分别 用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球,你的感觉有何不同? 以上问题的根本原因都在于
《重力》PPT课件
3、物体受到的重力跟它的质量的关系为:
说明:m单位用Kg,重力G的单位才是N,粗略计算可取值为g= 10N/Kg。
补充说明:不同地方,重力与质量的比值一般不同,随纬度的增高g值增大,赤道最小,极点最大。
二、重力的大小
设计实验:
把质量均为50 g的 3个钩码,逐个增加,挂在弹簧测力计下,并记下示数。
二、重力的大小
观察并记录: 弹簧秤下端悬挂一个钩码时,弹簧秤的指针所在位置。
进行实验:
二、重力的大小
观察并记录: 弹簧秤下端悬挂两个钩码时,弹簧秤的指针所在位置。
二、重力的大小
用一根线把物体悬挂起来,物体静止时,线的方向跟重力方向一致,这个方向叫做竖直向下。
重力的方向:物体自由落向地面的方向。
三、重力的方向
竖直向下
三、重力的方向
竖直向下
三、重力的方向
重垂线的工作原理是什么?
重力的方向总是竖直向下。因为在一根线下挂重物时,重物静止后,在重力的作用下,悬线下垂的方向跟重力的方向一致。
三、重力的方向
每个苹果的重力方向均指向地心
——重力在物体上的作用点
(1)质量均匀、外形规则的物体重心:它的圆心、球心、几何中心。
四、重心
G
G
G
质地均匀、外形规则物体的重心在它的几何中心上.
质量均匀、外形规则的唱片的重心在它的圆心上.
四、重心
G
G
(2)质量不均匀、外形不规则物体重心:可以用悬挂法确定。
二、重力的大小
观察并记录: 弹簧秤下端悬挂三个钩码时,弹簧秤的指针所在位置。
第七章 第四节 重力势能
二.重力势能
1.概念:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 概念:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 概念 重力势能大小: 2 .重力势能大小:等于它所受重力与所处高度的乘积。 重力势能大小 等于它所受重力与所处高度的乘积。 表达式: 表达式:
Ep=mgh
3.单位:国际单位制中,焦耳(J)。 单位:国际单位制中,焦耳 。 单位 4.重力势能是标量,状态量。 重力势能是标量,状态量。 重力势能是标量
( 不论光滑路径还是粗糙路径,也不论是直线运动 还是曲线运动,只要初末状态的高度差相同,重 力做的功就相同。)
即:WG = mg∆h 可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化。 可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化。在物 理学中, mgh”是一个有特殊意义的物理量。 理学中, “mgh”是一个有特殊意义的物理量。 这 个物理量就是表示物体的重力势能。 个物理量就是表示物体的重力势能。
课上练习
2.质量为 的小球,从离桌面 高处由静止下落, 质量为m的小球 从离桌面H高处由静止下落 的小球, 高处由静止下落,
桌面离地面的高度为h,如图所示, 桌面离地面的高度为 ,如图所示,若以桌面为参 考平面, 考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程 中重力势能的变化分别是( 中重力势能的变化分别是 D)
三、重力做功与重力势能变化的关系
1、WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 重力做的功等于重力势能的减少量 2、如果重力做正功,重力势能减少,减少的 如果重力做正功,重力势能减少, 正功 减少 重力势能等于重力对物体做的功 等于重力对物体做的 重力势能等于重力对物体做的功 如果重力做负功,重力势能增加, 如果重力做负功,重力势能增加,增加的重 负功 增加 力势能等于物体克服重力做的功 力势能等于物体克服重力做的功 等于物体克服重力做的
第七章第四节重力
1.重心——重力在物体上的作用点 2.如何寻找物体的重心?
(1)、 质地均匀、外形规则的物体的重
心,在它的几何中心上。
(2)、质量不均匀、外形不规则物体的重心 可以用悬挂法确定.
眼看世界
世界第一高塔——哈利法塔
世界第一钢铁高塔——埃菲尔铁塔
如何提高物体的稳定度?
1、降低重心
2、增大支撑面
学习日记
一、重力 1、由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。 2、重力的施力物体是地球 二、重力的大小 1、物体所受的重力跟它的质量成正比。 2、关系式:G=mg (g=9.8N/kg) 三、重力的方向总是竖直向下的。 四、重力的作用点:重心
制作简易不倒小木偶
把质量均为50g的4个钩码,逐个增加,挂在弹簧 测力计下,并记下示数。
实验表格:
物重跟质量的比值 研究 钩码 质量(m/kg) 物重(G/N) 对象 只数 g/(N· -1) kg 1 0.05 0.1 0.15 0.2 2 3 4
钩码
讨论交流:
得出结论:
1 、物体的重力跟质量的比值约等于
10N/kg 。
1. 由于地球的吸引而使物体受到的 力叫做重力(Gravity)。
2.用字母G表示重力
3.地面上的一切物体都受到地球的吸 引。
•重力的施力物体是什么? 重力的施力物体是地球 •重力的受力物体是什么? 重力的受力物体是地面附近的一切物体
探究物体所受重力大小与哪些因素有关?
猜想: 物体所受重力大小可能与物体的质量有关。 器材: 弹簧测力计、钩码 实验步骤:
观察与思考:
泥瓦匠用什么来检查墙是否砌得竖直?
结论:用重垂线
因为在一根线下挂重物时,重物静止后,在重力的 作用下,悬线下垂的方向跟重力的方向一致。
人教版八年级物理下册第七章《力》第3节 重力
图象说明:
0.05 0.1 0.15
m/kg
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。
物体所受的重力与其质量成正比
知2-讲
G g 或 G=mg G—— 重力——牛顿(N)
m
m—— 质量——千克(kg)
其中 g=9.8N/kg,读作“9.8牛每千克”。 表示的意义是:质量为1kg 的物体所受到的重力是9.8N。
重力的大小(重量) 探究:重力的大小跟什么因素有关系 地球表面上的物体既有质量,又受到重力,物体所受 的重力与其质量之间有无关系呢? 1. 猜想一下它们可能的情况有什么? (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?
知2-讲
我们用什么来证明物体的重力和其质量的关系呢? 2.设计仪器: 弹簧测力计、钩码 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。
重力的大小可用弹簧测力计来测量
知2-讲
质量m(kg) 0.05
0.1
0.15
重力G(N) 0.5
1
1.5
G/N
知2-讲
1.5
1
0.5
0
定义 地面附近的物体由于 地球的吸引而受到的 力叫做重力。
知1-讲
【例1】 关于重力的产生,下列说法正确的是( C ) A.物体只有接触到地球,才会被地球吸引 B.地球吸引物体的力大于物体吸引地球的力 C.地球吸引地面附近的物体,物体也吸引地球 D.地球吸引物体,物体不吸引地球
知1-讲
【导引】 •物体只要在地球上,无论是在地面上还是在空中(地 面附近),都受到地球的吸引,所以选项A错误; •物体间力的作用是相互的,地球吸引物体,物体也 吸引地球,所以选项B、D错误,选项C正确。
第七章 第三节 重力势能
4 重力势能一、重力做的功1.重力做功的表达式:W G =mgh ,h 指初位置与末位置的高度差.2.重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.二、重力势能 1.重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能.(2)公式:E p =mgh ,式中h 是物体重心到参考平面的高度. (3)单位:焦耳;符号:J.2.重力做功与重力势能之间的关系:W G =E p1-E p2. 三、重力势能的相对性和系统性1.相对性:E p =mgh 中的h 是物体重心相对参考平面的高度.参考平面选择不同,则物体的高度h 不同,重力势能的大小也就不同.2.系统性:重力是地球与物体相互吸引产生的,所以重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的,平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化说法.1.判断下列说法的正误.(1)重力做功多少取决于物体的重力和它通过的路程.(×) (2)重力势能E p1=2 J ,E p2=-3 J ,则E p1与E p2方向相反.(×)(3)同一物体在不同位置的重力势能分别为E p1=3 J ,E p2=-10 J ,则E p1<E p2.(×) (4)重力做功W G =-20 J 时,物体的重力势能减小20 J .(×)(5)物体由高处运动到低处,重力一定做正功,重力势能一定减小.(√) (6)重力做功一定与路径无关,只与初、末位置的高度差有关.(√)2.质量为m的物体(可视为质点)从地面上方H高处由静止释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图1所示,重力加速度为g,在此过程中,重力对物体做功为________,重力势能________(填“减少”或“增加”)了________.图1答案mg(H+h)减少mg(H+h)一、重力做功如图所示,一个质量为m的物体,从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B,在这个过程中思考并讨论以下问题:(1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功;(2)求出丙中重力做的功;(3)重力做功有什么特点?答案(1)甲中W G=mgh=mgh1-mgh2乙中W G′=mgl cos θ=mgh=mgh1-mgh2(2)把整个路径AB分成许多很短的间隔AA1、A1A2…,由于每一段都很小,每一小段都可以近似地看成一段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2…,则物体通过每段小斜线时重力做的功分别为mgΔh1、mgΔh2….物体通过整个路径时重力做的功W G″=mgΔh1+mgΔh2+…=mg(Δh1+Δh2+…)=mgh=mgh1-mgh2(3)物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.1.重力做功大小只与重力和物体高度变化有关,与受到的其他力及运动状态均无关. 2.物体下降时重力做正功,物体上升时重力做负功.3.重力做功的特点可推广到任一恒力的功,即恒力做功的特点是:与具体路径无关,而跟初、末位置有关.例1 如图2所示,质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下经过水平面BC 后,再滚上另一斜面,当它到达h4的D 点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为( )图2A.mgh 4B.3mgh 4 C .mgh D .0答案 B解析 解法一 分段法.小球由A →B ,重力做正功W 1=mgh 小球由B →C ,重力做功为0, 小球由C →D ,重力做负功W 2=-mg ·h 4故小球由A →D 全过程中重力做功W G =W 1+W 2=mg ⎝⎛⎭⎫h -h 4=34mgh ,B 正确. 解法二 整过程法.全过程,小球的高度差为h 1-h 2=34h ,故W G =34mgh ,故选B.【考点】重力做功的特点 【题点】重力做功的计算计算重力做功时,找出初、末位置的高度差h ,直接利用公式W G =mgh 即可,无需考虑中间的复杂运动过程. 二、重力势能如图所示,质量为m的物体自高度为h2的A处下落至高度为h1的B处.求下列两种情况下,重力做的功和重力势能的变化量,并分析它们之间的关系.(1)以地面为零势能参考面;(2)以B处所在的高度为零势能参考面.答案(1)重力做的功W G=mgΔh=mg(h2-h1),选地面为零势能参考面,E p A=mgh2,E p B=mgh1,重力势能的变化量ΔE p=mgh1-mgh2=-mgΔh.(2)选B处所在的高度为零势能参考面,重力做功W G=mgΔh=mg(h2-h1).物体的重力势能E p A=mg(h2-h1)=mgΔh,E p B=0,重力势能的变化量ΔE p=0-mgΔh=-mgΔh.综上两次分析可见W G=-ΔE p,即重力做的功等于重力势能的变化量的负值,而且重力势能的变化与零势能参考面的选取无关.1.重力做功与重力势能变化的关系W G=E p1-E p2=-ΔE p2.重力势能的相对性(1)物体的重力势能总是相对于某一水平参考面,选不同的参考面,物体重力势能的数值是不同的.故在计算重力势能时,必须首先选取参考平面.(2)重力势能是标量,但有正负之分,物体在零势能面上方,物体的重力势能是正值,表示物体的重力势能比在参考平面上时要大,物体在零势能面下方,物体的重力势能是负值,表示物体的重力势能比在参考平面上时要小.3.重力势能变化量的绝对性:物体在两个高度不同的位置时,由于高度差一定,重力势能之差也是一定的,即物体的重力势能的变化量与参考平面的选取无关.例2下列关于重力势能的说法正确的是()A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能增加了D.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零答案 C解析物体的重力势能与参考平面的选取有关,同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同,A选项错;物体在零势能面以上,距零势能面的距离越大,重力势能越大,物体在零势能面以下,距零势能面的距离越大,重力势能越小,B选项错;重力势能中的正、负号表示大小,-5 J的重力势能小于-3 J的重力势能,C选项对;只有选地面为零势能面时,地面上的物体的重力势能才为零,否则不为零,D选项错.【考点】对重力势能的理解【题点】重力势能的性质例3如图3所示,桌面距地面的高度为0.8 m,一物体质量为2 kg,放在桌面上方0.4 m的支架上,则:(g取9.8 m/s2)图3(1)以桌面为参考平面,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少?(2)以地面为参考平面,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少?(3)比较以上计算结果,说明什么问题?答案(1)7.84 J23.52 J(2)23.52 J23.52 J(3)见解析解析(1)以桌面为参考平面,物体距参考平面的高度为h1=0.4 m,因而物体具有的重力势能E p1=mgh1=2×9.8×0.4 J=7.84 J.物体落至地面时,物体的重力势能为E p2=mgh2=2×9.8×(-0.8) J=-15.68 J,因此物体在此过程中的重力势能减少量ΔE p=E p1-E p2=7.84 J-(-15.68) J=23.52 J.(2)以地面为参考平面,物体距参考平面的高度为h1′=(0.4+0.8) m=1.2 m,因而物体具有的重力势能E p1′=mgh1′=2×9.8×1.2 J=23.52 J.物体落至地面时,物体的重力势能为E p2′=0.在些过程中,物体的重力势能减少量为ΔE p ′=E p1′-E p2′=23.52 J -0=23.52 J.(3)通过上面的计算,说明重力势能是相对的,它的大小与参考平面的选择有关,而重力势能的变化是绝对的,它与参考平面的选择无关. 【考点】重力势能的变化 【题点】重力势能变化量的计算 三、重力做功与重力势能变化的关系重力做多少功,物体的重力势能就减少多少.关系式为: W G =mgh 1-mgh 2=E p1-E p2=-ΔE p .其中,E p1=mgh 1表示物体在初位置的重力势能,E p2=mgh 2表示物体在末位置的重力势能,ΔE p 表示此过程中重力势能的变化量.(1)当物体由高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减少,也就是W G >0,E p1>E p2.这里物体重力势能的减少量等于重力所做的功.(2)当物体由低处运动到高处时,重力做负功(物体克服重力做功),重力势能增加,即W G <0,E p1<E p2.这时重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功.例4 如图4所示,质量为m 的小球,用一长为l 的细线悬于O 点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个竖直向下的速度让小球向下运动,O 点正下方D 处有一钉子,小球运动到B 处时会以D 为圆心做圆周运动,并经过C 点,若已知OD =23l ,则小球由A 点运动到C 点的过程中,重力做功为多少?重力势能减少了多少?图4答案 13mgl 13mgl解析 从A 点运动到C 点,小球下落的高度为h =13l ,故重力做功W G =mgh =13mgl ,重力势能的变化量ΔE p =-W G =-13mgl负号表示小球的重力势能减少了. 【考点】重力做功与重力势能变化的关系 【题点】定量计算重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系:W G =E p1-E p2=-ΔE p ,即重力势能变化多少是由重力做功的多少来量度的,与物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有其他力做功等因素均无关.针对训练 在水平地面上平铺n 块砖,每块砖的质量均为m ,厚度均为h ,如图5所示,如将砖一块一块地竖直叠放起来,在此过程中,重力做多少功?图5答案 -n (n -1)2mgh解析 砖由平放在地面上到把它们一块块地叠放起来,克服重力所做的功等于砖增加的重力势能.取n 块砖整体为研究对象,原来整体重心距地面高度为h2,叠放起来后整体重心距地面高度为12nh ,W G =nmg Δh =nmg ⎝⎛⎭⎫12h -12nh =-n (n -1)2mgh .【考点】重力做功与重力势能变化的关系 【题点】定量计算重力做功与重力势能变化的关系1.(重力做功的特点、重力势能的变化)(2017·余姚中学高一第二学期期中考试)如图6所示,静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道高度为h ,桌面距地面高为H ,物体质量为m ,则以下说法正确的是( )图6A .小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程,重力做功最少B .小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程,重力做功最多C.以桌面为参考面,小球的重力势能的减少量为mghD.以地面为参考面,小球的重力势能的减少量为mg(H+h)答案 C解析重力做功与路径无关,所以无论沿哪条轨道下滑,重力做功相同,A、B选项错误;小球重力势能减少量与参考平面的选取无关,重力做功W=mgh,所以重力势能减少了mgh,选项C正确,D错误.2.(对重力势能的理解)关于重力势能,下列说法正确的是()A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的B.处在同一高度的物体,具有的重力势能相同C.重力势能是标量,不可能有正、负值D.浮在海面上的小船的重力势能一定为零答案 A解析重力势能具有系统性,重力势能是物体与地球共有的,故A正确;重力势能等于mgh,其中h是相对于参考平面的高度,参考平面不同,h不同,另外质量也不一定相同,故处在同一高度的物体,其重力势能不一定相同,选项B错误;重力势能是标量,但有正负,负号表示物体在参考平面的下方,故C错误;零势能面的选取是任意的,并不一定选择海平面为零势能面,故浮在海面上的小船的重力势能不一定为零,选项D错误.【考点】对重力势能的理解【题点】重力势能的性质3.(重力势能及重力势能的变化)一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D.A、B、C、D、E面之间竖直距离如图7所示.以地面C为零势能面,g取10 m/s2,则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是()图7A.15.6 J和9 JB .9 J 和-9 JC .15.6 J 和-9 JD .15.6 J 和-15.6 J 答案 C解析 以地面C 为零势能面,根据重力势能的计算公式得D 处的重力势能E p =mgh =0.3×10×(-3.0) J =-9 J .从A 落下到D 的过程中重力势能的减少量ΔE p =mg Δh =0.3×10×(0.7+1.5+3.0) J =15.6 J ,故选C. 【考点】重力势能的变化 【题点】重力势能变化量的计算4.(重力做功及其功率)(2017·浙江11月选考科目考试)如图8所示,质量为60 kg 的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒.已知重心在c 点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa 、Ob 分别为0.9 m 和0.6 m .若她在1 min 内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4 m ,则克服重力做的功和相应的功率约为( )图8A .430 J,7 WB .4 300 J,70 WC .720 J,12 WD .7 200 J,120 W答案 B解析 设每次俯卧撑中,运动员重心变化的高度为h ,由几何关系可得,h 0.4=0.90.9+0.6,即h=0.24 m .一次俯卧撑中,克服重力做功W =mgh =60×9.8×0.24 J =141.12 J ,所以1 min 内克服重力做的总功为W 总=NW =4 233.6 J ,功率P =W 总t=70.56 W ,故选B.一、选择题考点一 重力做功的特点1.如图1所示,甲、乙两名学生的质量都是m ,且身高相同,当他们从地面分别以图示的路径登上高h的阶梯顶端A时,他们的重力做功情况是()图1A.甲的重力做的功多B.乙的重力做的功多C.甲、乙的重力做的功一样多D.无法判断答案 C解析重力做功只与物体的初、末位置有关,与运动路径无关,所以甲、乙重力做功一样多,C正确.【考点】重力做功的特点【题点】不同物体重力做功的比较2.某游客领着孩子游泰山时,不小心将手中的皮球滑落,球从山上的位置A滚到了山脚下的位置B,高度标记如图2所示,则下列说法正确的是()图2A.从A到B的曲线长度不知道,无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH答案 D解析重力做功与路径无关,根据两点间的高度差即可求得重力做的功.因A、B两点间的高度差为H,则重力做功W=mgH,D正确.【考点】重力做功的特点【题点】同一物体重力做功的比较3.(多选)在高处的某一点将两个质量相等的小球以相同速率v0分别竖直上抛和竖直下抛,下列结论正确的是(不计空气阻力)()A.从抛出到刚着地,重力对两球所做的功相等B.从抛出到刚着地,重力对两球做的功都是正功C.从抛出到刚着地,重力对两球做功的平均功率相等D.两球刚着地时,重力的瞬时功率相等答案ABD解析重力做功只取决于初、末位置的高度差,与路径和运动状态无关.由W=mgh得出重力做功的大小只由重力和高度的变化决定,故A、B项正确;由于竖直上抛比竖直下抛的运,知P上<P下,故C项错误;由运动学公式得出着地时速度相同,重力动时间长,由P=Wt的瞬时功率P=mg v相同,故D项正确.【考点】重力做功的特点【题点】不同物体重力做功的比较考点二对重力势能的理解4.下列关于重力势能的几种理解,正确的是()A.重力势能等于零的物体,一定不能对别的物体做功B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零C.选取地面为参考平面,从不同高度将某一物体抛出,落地时物体的重力势能不相等D.选取不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响有关重力势能问题的研究答案 D【考点】对重力势能的理解【题点】重力势能的性质5.如图3所示,一小球贴着光滑曲面自由滑下,依次经过A、B、C三点.以下表述正确的是()图3A.若以B点所在水平面为参考平面,小球在B点的重力势能比C点小B.若以A点所在的水平面为参考平面,小球在B点的重力势能比C点小C.若以B点所在的水平面为参考平面,小球在C点的重力势能大于零D.无论以何处水平面为参考平面,小球在B点的重力势能均比C点大答案 D【考点】重力势能的变化【题点】定性判断重力势能的变化6.篮球场上,运动员练习投篮,篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐,球的轨迹如图4中虚线所示.从篮球出手到落入篮筐的过程中,篮球的重力势能()图4A.一直增大B.一直减小C.先减小后增大D.先增大后减小答案 D解析篮球出手后先上升后下降,故重力势能先增大后减小,D正确.7.物体从某高处做自由落体运动,以地面为重力势能零势能面,下列所示图象中,能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()答案 B解析设物体开始下落时的重力势能为E p0,物体下落高度h过程中重力势能减少量ΔE p=mgh,故物体下落高度h时的重力势能E p=E p0-ΔE p=E p0-mgh,即E p-h图象为倾斜直线,B正确.考点三重力做功与重力势能的变化8.(多选)物体在运动过程中,克服重力做功100 J,则以下说法正确的是()A.物体的高度一定降低了B.物体的高度一定升高了C.物体的重力势能一定是100 JD.物体的重力势能一定增加100 J答案BD解析克服重力做功,即重力做负功,重力势能增加,高度升高,克服重力做多少功,重力势能就增加多少,但重力势能是相对的,增加100 J 的重力势能,并不代表现在的重力势能就是100 J ,故B 、D 正确,A 、C 错误.【考点】重力做功与重力势能变化的关系【题点】定量计算重力做功与重力势能变化的关系9.一根长为2 m 、重为200 N 的均匀木杆放在水平地面上,现将它的一端缓慢地从地面抬高0.5 m ,另一端仍放在地面上,则所需做的功为( )A .50 JB .100 JC .200 JD .400 J答案 A解析 由几何关系可知,杆的重心向上运动了h =0.52m =0.25 m ,故克服重力做功W =Gh =200×0.25 J =50 J ,外力做的功等于克服重力做的功,即外力做功50 J ,选项A 正确.【考点】重力做功与重力势能变化的关系【题点】定量计算重力做功与重力势能变化的关系10.如图5所示,物体A 的质量为m ,A 的上端连接一个轻弹簧,弹簧原长为L 0,劲度系数为k ,整个系统置于水平地面上,现将弹簧上端B 缓慢地竖直向上提起,B 点上移距离为L ,此时物体A 也已经离开地面,则下列说法中正确的是( )图5A .提弹簧的力对系统做功为mgLB .物体A 的重力势能增加mgLC .物体A 的重力势能增加mg (L -L 0)D .物体A 的重力势能增加mg ⎝⎛⎭⎫L -mg k 答案 D解析 将弹簧上端B 缓慢地竖直向上提起,由于开始时有支持力,故拉力先小于mg ,物体离地后等于mg ,拉力的位移为L ,故提弹簧的力对系统做功小于mgL ,故A 错误;B 点上移距离为L ,弹簧伸长量为ΔL =mg k,故A 上升的高度为L -ΔL ,所以物体A 的重力势能增加mg ⎝⎛⎭⎫L -mg k ,故B 、C 错误,D 正确. 【考点】重力势能的变化【题点】弹簧连接物体重力势能变化的计算二、非选择题11.(重力做功及其功率)质量为m =2 kg 的物体从距地面45 m 高处自由下落,物体落地后不反弹,在t =2 s 的时间内重力的功率为多少?在2 s 末重力做功的功率等于多少?在4 s 末重力做功的功率又为多少?(g 取10 m/s 2)答案 200 W 400 W 0解析 在t =2 s 的时间内物体下落的距离为h =12gt 2=12×10×22 m =20 m. 重力做的功为W =mgh =2×10×20 J =400 J ,重力做功的平均功率为P =W t =4002W =200 W ; 在2 s 末重力做功的瞬时功率为P =mg v =mg ·gt =mg 2t =2×102×2 W =400 W ;物体落地的时间t m =2h g =2×4510s =3 s <4 s ,说明4 s 末物体已落地静止,重力的功率为零.12.(重力做功与重力势能变化的关系)如图6所示,一条铁链长为2 m ,质量为10 kg ,放在水平地面上,拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,铁链克服重力做功为多少?铁链的重力势能变化了多少?(g 取9.8 m/s 2)图6答案 98 J 增加了98 J解析 铁链从初状态到末状态,它的重心位置提高了h =l 2,因而铁链克服重力所做的功为W =mgl 2=12×10×9.8×2 J =98 J ,铁链的重力势能增加了98 J. 【考点】重力做功与重力势能变化的关系【题点】定量计算重力做功与重力势能变化的关系13.(重力做功与重力势能的变化)起重机以g 4的加速度将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h ,则起重机钢索的拉力对物体做功为多少?物体克服重力做功为多少?物体重力势能变化为多少?(空气阻力不计)答案 3mgh 4mgh 增加了mgh 解析 由题意可知,起重机向下的加速度a =g 4,物体上升高度为h ,根据牛顿第二定律得mg -F =ma ,所以F =mg -ma =34mg ,方向竖直向上.所以拉力做功W F =Fh =34mgh .重力做功W G =-mgh ,即物体克服重力做功mgh .又因W G =-ΔE p ,故重力势能变化ΔE p =-W G =mgh ,即重力势能增加了mgh .【考点】重力做功与重力势能变化的关系【题点】重力做功与重力势能变化关系的计算。
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提出问题 产生这些现象的原因是 什么呢?
抛出去的物体往下掉
水往低处流
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫 做重力,用字母G表示。
地球附近的所有物体都受 到重力的作用。
你还能举出几个例子来证 明重力的存在吗?
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。举起他们的感受也不同。 我们如何找出地球附近的物体所受的重力跟它的 质量之间的关系呢?
3.关于重力的正确说法是( C )。 A.向上抛的小球在向上运动过程中不受重力作用 B.空中飞行的飞鸟不受重力作用 C.重力在物体上的作用点就是此物体的重心 D.一个物体的重心一定在物体上
4.铅球被推出后,不计空气阻力,在空中飞行时受到那些力 的作用?方向如何?
答:只受到竖直向下的重力作用。
5.下图为空中飞行的铅球,请在图中画 出球所受重力的示意图
实验
探究重力大小跟质量的关系
1.用什么工具测量重力? 弹簧测力计 如何测量重力的大小? 把已知质量的钩码挂 在弹簧测力计上,静止时, 弹簧测力计的示数等于钩 码所受的重力大小。
2.逐次增挂钩码,分别测出它们所受重力,并记 录在表格中 质量 m/kg 重力 G/N
进行实验„„
3.画出重力跟质量关系的图象 (质量为横坐标,重力为纵坐标)
G /N
实验结论:
(1)物体受到的重 力大小跟它的质量成 正比 关系 (2)物重跟质量的 10 N/kg 比约等于______ _。
0
m/kg
例题 质量为0.25 kg 的木块,受到的重力是多 少牛?一个人所受的重力为450N,那么他的质 量是多少千克(g=10 N/kg)
想想议议 如何描述重力的方向?
1、
对于g=9.8 N/kg的理解,下列正确的是(
)。
A.在地球上,质量为1 kg的物体所受的重力大小为9.8 N B. 1 kg =9.8 N
C.质量为1 kg的物体所受的力是9.8 N
D.以上说法都可以. 2、 对于重力的理解,下列正确的是:( )。
A.重力的大小不随物体位置的变化而变化 B.粉笔在使用时,质量变小,重力变小 C.空气中上升的气球没有受到重力作用 D.重力的方向是垂直向下的
重力的方向总是竖直向下的。
重力方向: 总是竖直向下。
G
G
G
G
DALOU
重力方向竖直向下的应用
重垂线
重力方向竖直向下的应用
重垂线
水平仪
想想议议
我们平时说的 “下”,到底指 的是什么方向?
F
F
G
地球吸引物体的每 一个部分。 作用效果上就好像作用 在某一点上的一个力。
重心
质量分布均匀、外形规则物体的重 心在它的几何中心上。
G
6. 画出图中所示斜面上小球所受重力 的示意图
G
小实验
用一根细线栓一块橡皮, 甩起来,使来自皮绕手做 圆周运动。这时,你会 觉得橡皮要用线拉住才 不会跑掉。
月亮也绕着地球转动, 它们之间有没有力呢?
重心
质量分布均匀、外形规则光盘的重 心在它的圆心上。
重心位置在工程上的意义:
增大物体的支撑面,降低物体 的重心,有利于提高物体的稳 定程度。
F支
F支
G
G
重力的由来
牛顿提出: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。
重力正是源自地球对它 附近物体的万有引力。