資源簡介

7.3 重力
【基礎知識清單】
1．重力是 而使物體受到的力。
2．重力的方向總是 的。
3．重心是重力在物體上的 ，物體的重心 （選填“一定”或“不一定”）在物體上。
4．物體受到的重力與它的質量成 ，比值是 N/kg。
5．重力與質量間的關系公式是： 。
6．與 方向一致的線叫作重垂線。
【知識深層理解】
一、重力
(
正確
G
錯誤
G
圖7-3-1
圖7-3-2
)1．概念：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。
2．表示：用特定的字母G表示。
3．方向：無論物體是向上運動還是向下運動，加速還是減速，無論什么狀態，重力的方向總是豎直向下的，如圖7-3-1所示，不是垂直向下，如圖7-3-2所示。
4．重力的施力物體是地球：由于物體受到的重力是由于地球的吸引而產生的，所以重力的施力物體是地球。
(
F
F
1
G
吸引力
重力
向心力
F
G
F
1
地球
圖7-3-3
)5．重力不是地球對物體的吸引力（該知識在高中詳細探究）：如圖7-3-3所示。地球對物體的吸引力是指向地心的，吸引力有兩個作用，一是提供重力，把物體拉向地面；二是提供使物體隨地球旋轉的向心力。所以重力是“由于地球的吸引而使物體受到的力”而不是“重力就是地球對物體的吸引力”。
二、重垂線
1．概念：與重力方向一致的線叫作重垂線，如圖7-3-4甲所示。
2．應用：
(
乙
丁
重垂線
甲
丙
a
b
圖7-3-4
)
（1）建筑工人常用重垂線檢查墻是否豎直：當墻與重垂線平行時，就說明所壘的墻是豎直的，如圖7-3-4乙所示。
（2）人們常用水平儀檢查物體是否水平：如圖7-3-4丙所示，水平儀是由兩個相互垂直的木棍a、b制成，頂端垂下一條重垂線，當重垂線與木棍a平
行時，就表示物體是水平的（因為水平與豎直是相互垂直的）。
（3）檢查相框是否豎直：如圖7-3-4丁所示。當相框的一條邊與重垂線平行時，就表示相框是豎直的。
三、重心
(
G
O
圖7-3-5
)1．概念：重力在物體上的作用點叫做物體的重心，用字母O表示。
2．等效法研究重心：如圖7-3-5所示，實際上，物體的每一部分都受到重力的作用，為了研究問題的方便，可以把問題簡化為重力只作用在物體上的一點，這個點就叫做重心，這種研究方法叫做“等效法”。
(
O
O
O
圖7-3-6
)3．形狀規則、密度均勻的物體的重心在物體的中心：如圖7-3-6所示，密度均勻的長方體、正方體的重心在對角線的交點（中心），圓球的重心在球心等，所以形狀規則、密度均勻的物體的重心在物體的中心。
(
鐵
木
O
圖
7-3-7
)4．形狀規則但質量分布不均勻的物體的重心不一定在中心：如圖7-3-7所示的鐵和木材組成的長方體，由于物體的質量分布不均勻，物體的重心就不在物體的中心，所以形狀規則但密度不均勻的物體的重心不一定在中心。
(
B
A
C
D
A
B
O
圖7-3-10
) (
O
O
圖7-3-8
圖7-3-9
)5．物體的重心不一定在物體上：有些物體的重心在物體上，比如實心的磚，而有些物體的重心不在物體上，比如籃球、鐵絲圈等，籃球的重心在球心而不在籃球上，如圖7-3-8所示，鐵絲圈的重心在圓心而不在鐵絲上, 如圖7-3-9所示。所以物體的重心不一定在物體上。
6．形狀不規則薄物體重心的找法（懸吊法）：如圖7-3-10所示用一條線把物體懸吊起來，當物體靜止時，沿豎直線AB在物體上畫出該直線作出標記。再把物體換一個位置懸吊起來，當物體靜止時，沿豎直線CD在物體上畫出該直線作出標記。兩條直線的交點O就是該物體的重心（此方法用到后面二力平衡的知識）。
(
v
圖7-3-11
cm
)四、重力的圖示
【例題1】如圖7-3-11所示，一個豎直上升的物體，重力為20N，試畫出物體的重力的圖示。
分析：無論物體如何運動，受到的重力總是豎直向下的。
(
G
v
10N
圖7-3-12
)作圖步驟：
1．畫標度（每格代表10N）；
2．畫線段（從重心豎直向下畫，長度等于兩個標度）；
3．畫箭頭（在線段的末端）；
4．標字母（專用字母G）
物體重力的圖示如圖7-3-12所示。
(
v
圖7-3-13
)五、重力的示意圖
【例題2】如圖7-3-13所示，一個豎直上升的物體，重力為20N，試畫出物體重力的示意圖。
分析：重力的示意圖不需要畫標度，從重心向下畫一個帶箭頭的線段，標上字母G即可。
(
v
G
圖7-3-14
)作圖步驟：
1．畫線段（從重心豎直向下畫）；
2．畫箭頭（在線段的末端）；
3．標字母（專用字母G）。
物體重力的示意圖如圖7-3-14所示。
六、探究重力與質量的關系
1．探究過程：
（1）取質量不同的物體，分別測出其質量和重力，并計算重力與質量的比值；
（2）分析比值間的關系，得出結論。
2．實驗表格： N·kg-1=N/kg
質量m/kg 重力G/N 重力與質量的比值/N·kg-1
1 9.8 9.8
2 19.6 9.8
3 29.4 9.8
3．數據分析：物體受到的重力與它質量的比值都相同。
4．實驗結論：物體受到的重力與它質量成正比，比值是9.8N/kg。
5．重力與質量的比值：
（1）重力與質量的比值：重力與質量的比值用g表示，即g=9.8N/kg。
（2）物理意義：質量是1kg的物體受到的重力是9.8N。
（3）不同地方的g值不一定相同：地球上同一緯度的地方g值相同，不同緯度的g值不同，赤道上的最小，兩極最大。g值的大小還與物體距離地球的高度有關，高度越大，g值越小。所以不同地方的g值不一定相同。
附：不同地方的g值：
地點 g值/N·kg-1 地球緯度 地點 g值/N·kg-1 地球緯度
赤道 9.780 0 北極 9.832 90
武漢 9.794 30 33′ 廣州 9.788 23 06′
北京 9.801 39 56′ 上海 9.794 40 40′
（4）為了計算方便，有些題目給出，但如果不特別指出，按計算。
6．質量與重力的關系公式：（m的單位必須用kg）
【例題3】質量是的物體受到的重力是多少？
解：
物體受到的重力G是：
答：物體受到的重力是。
【例題4】重力是200N物體的質量是多少？()
解：物體的質量是:
答：物體的質量是。
七、物體在地球和月球上的質量與重力的關系
1．同一物體在月球和地球上的質量關系：同一物體在地球上和在月球上的質量是相等的。因為同一物體無論在地球還是在月球上，所含物質的多少是相同的，即質量相同。所以用天平測量物體的質量時，無論在地球上還是在月球上，結果是相同的。
2．同一物體在月球和地球上的重力關系：與地球相比較，由于月球對物體的吸引力較小，同一物體在月球上受到的重力小于在地球上受到的重力，同一物體在月球上受到的重力約是在地球上受到的重力的。所以如果用彈簧測力計在地球和月球上測量同一物體的重力，讀數是不一樣的。
【哲理故事】
車胤囊螢
晉代時，車胤從小好學不倦，但因家境貧困，父親無法為他提供良好的學習環境。為了維持溫飽，沒有多余的錢買燈油供他晚上讀書，為此，他只能利用白天時間背誦詩文。夏天螢火蟲在低空中飛舞，一閃一閃的光點，在黑暗中顯得有些耀眼。他找了一只白絹口袋，抓了幾十只螢火蟲放在里面，再扎住袋口，把它吊起來。雖然不怎么明亮，但可勉強用來看書了。從此，只要有螢火蟲，他就去抓一把來當作燈用。由于他勤學好問，后來終有成就，官至吏部尚書。

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