探究重力的大小与质量的关系

《探究重力的大小与质量的关系》分组实验教案

补郎中学赵朝江

实验目的：

探究重力的大小与质量的关系。

实验原理：

将被测物体挂在弹簧测力计下方，物体静止时，弹簧测力计的示数即为被测物体的重力。

实验器材：

弹簧测力计，铁架台，相同的钩码若干（质量已知）。

实验过程：

1．提出问题：

质量越大的物体，受到的重力越大。重力大小与质量的数量关系，会是怎么样的呢？

2．猜想与假设：

针对上述问题，提出你的猜想：。

3．设计实验：

测出多个物体的质量和重力大小，然后进行比较，发现普遍规律。

4．进行实验：

（1）检查所用的测力计指针是否指零？；若不指零，调零；观察并记录你所用弹簧测力计的量程为：，分度值为：。

（2）将弹簧测力计悬挂在铁架台上，将一只钩码挂在弹簧测力计下方，如图

1、注意使力沿弹簧测力计的轴线方向，指针不与刻度盘摩擦，待静止时读数，将测得数据填入下表。

（3）继续将2只、3只……钩码分别挂在弹簧测力计下端，读出每一次静止时弹簧测力计的示数，填入下表。

实验次数质量m/kg 重力G/N 重力与质量的比值g/N·kg-1

1

2

3

4

5

6

（4）实验结束，整理器材

5．分析数据：

在图2中，以质量m为横坐标、重力G为纵坐标描点，连接这些点。

观察图像是不是过原点的一条直线？如果是，结合数学的正比例函数知识，可以说明：物体受到的重力与物体的质量成正比。

6．得出结论：

分析实验数据可以看到：质量增大，重力也增大，而重力与质量的比值不变；这个比值大约等于10N/kg，物理学中，我们用g来表示重力与质量的比值。由于我们所用的弹簧测力计不够精确，还有不同程度的误差，科学家们经过大量实验表明，这个比值大约为9．8N/kg，即物体受到的重力与物体的质量成正比；表达式为：G=mg。

7．评估与交流：

（1）根据重力和质量的关系，可以看出，物体所受重力与物体的质量有关，质量大的物体受到的重力大。

（2）重力的大小也不是一成不变的，在不同情况下有些细微变化，例如：离地面的高度增加，地球对物体的吸引力会减小，物体受到的重力会减小；由于地球是赤道略鼓，两极稍扁的椭球体，所以同一物体在纬度越高的地方，重力会越大。

（3）同一物体从月球到地球，所含物质的多少没有变，所以它的质量不变；但由于它在月球上受到的吸引力比在地球上的要小，所以重力变小。