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第六章 力和機械
第3節 課時2 重力的大小及重心
1.經歷實驗過程，了解重力大小與物體質量的關系；
2.能正確書寫重力大小與物體質量的關系式G=mg，并能進行簡單計算；
3.能找處質量分布均勻、形狀規則的物體的重心。
學習目標
提出問題：物體重力的大小可能與什么因素有關？
舉起質量不同的物體，會感覺所用的力不同。大量的生活經驗告訴我們，質量不同的物體所受的重力不同。
一、重力的大小
新知講解
（1）實驗器材：彈簧測力計、鉤碼若干（質量已知）
設計實驗：
探究重力大小跟質量的關系
實驗：用彈簧測力計測量重力
（2）實驗方案：用彈簧測力計分別測量不同數量的鉤碼所受的重力。分析比較質量不同的鉤碼受到的重力大小，得出重力與質量之間的關系。
（3）如何測量鉤碼重力的大小？
將彈簧測力計豎直放置，把已知質量的鉤碼掛在彈簧測力計上，靜止時，彈簧測力計的示數等于鉤碼所受的重力大小。
進行實驗：
逐次增加鉤碼個數，分別測出50g、100g、150g、200g鉤碼所受的重力G，并填寫在表格中。
被測鉤碼質量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2
測得的重力G /N
（1）根據實驗數據，計算出重力和質量的比值。
數據處理：
鉤碼的質量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2
鉤碼受到的重力G /N 0.49 0.98 1.47 1.96
重力跟質量的比值g N/kg
進行實驗：
逐次增加鉤碼個數，分別測出50g、100g、150g、200g鉤碼所受的重力G，并填寫在表格中。
（1）根據實驗數據，計算出重力和質量的比值。
數據處理：
（2）以質量為橫坐標、重力為縱坐標建立坐標系。描點連線，畫出重力與質量關系圖象
分析表格中的數據和觀察畫出的圖像，從中你能得到什么結論？
由實驗數據可知，當質量成倍增加時，重力也成倍增加，但它們的比值不變。圖像是一條過原點的直線，即正比例函數圖像。
實驗結論：
（1）物體受到重力的大小與它的質量成正比關系；
（2）重力與質量的比值上是一個不變的值，比值大約是9.8N/kg .
1.重力的大小：物體所受的重力跟它的質量成正比。
2.計算公式：
G=mg
3.g=9.8N/kg的意義：
質量為1kg的物體受到的重力為9.8N
4.重力的大小與物體的質量、地理位置有關.
如果用g表示重力與質量的比值，則：
g 跟物體的位置有關,赤道最小,兩極最大.粗略計算時可取g=10N/kg.
歸納小結
【例題】小明是學校舉重隊的隊員，體重 的小明最多可以舉起 的杠鈴，則：（ 取 ）
（1）小明的質量是多少？
解：由G=mg可得，小明的質量：
m=50kg
（2）小明舉起杠鈴時，需要用多大的力？
[答案] 小明舉起的杠鈴時，需要的力：
重力的簡單計算
物體的各部分都會受到重力的作用，但在處理重力問題時，常把這些力看成作用在某一點上的一個力，這個點叫做物體的重心。
物體的每一部分
都受到重力作用
對于整個物體，重力的作用效果就好像作用在某一點上的一個力。
等效于
1. 重心
二、物體的重心
重心是等效作用點，不是重力的實際作用點；重心的位置跟物體形狀和質量的分布有關系。
①形狀規則、質量分布均勻的物體，重心在它的幾何中心上。
方形薄板的重心在對角線的交點上
粗細均勻的棒的
重心在中點
球的重心
在球心
G
唱片的重心在
它的圓心上。
2. 重心的位置
②質量分布不均勻、外形不規則的物體的重心
這些物體的重心不在物體上。
物體的重心是物體所受重力的等效作用點，重心可以不在物體上。
籃球的重心在球心
而不在球面上。
③在畫物體受到的重力時，常把力的作用點畫在物體的重心上。
為了研究問題的方便，同一物體同時受到幾個力時，作用點也都畫在重心上。
人受到重力
和支持力
物體受到
重力和拉力
F
質地不均勻、外形不規則物體的重心可以利用“懸掛法”確定。
①找一根細繩，在物體上找一點，用繩懸掛，待物體靜止后，通過懸掛點連一條豎直線AB。
②在該豎直線外再找一點懸掛，通過懸掛點再連一條豎直線CD。
③兩條直線的交點O就是不規則物體的重心。
A
B
C
D
A
B
A
B
C
D
3. 利用“懸掛法”尋找重心
物理學家經研究證明：增大支撐面或降低重心可以提高物體的穩定程度，在實際生活中人們常常要用到這些知識。
賽車車身很低，輪子相距盡量遠，在快速行駛時不易翻倒。
4. 重心的應用——穩度
當不倒翁在豎立狀態時，重心最低。偏離平衡位置后，重心總是升高的。因此，這種狀態的平衡是穩定平衡。所以不倒翁無論如何搖擺，總是不倒的。
1.下列關于重心的說法正確的是（ ）
A．物體受到的重力全部集中在重心上，其他部分不受到重力
B．懸掛法找重心適用于任何物體
C．物體的重心一定在物體上
D．質量不均勻、外形不規則的物體的重心也可能在物體的幾何中心
D
課堂練習
2.玩具“不倒翁”被扳倒后會自動立起來的奧秘是（ ）
A、重力太小，可以忽略；
B、重心較低，不易傾倒；
C、重力的方向總是豎直向下的；
D、里面有自動升降的裝置
B
3.一位中學生的體重一般為50千克，他受到的重力為多少牛？
（g取10牛/千克 ）
已知: m =50千克，g =10牛/千克
解: G = mg
求: G =
= 50千克×10牛/千克
= 500牛
答:他受到的重力為500牛。
②形狀規則、質量分布均勻的物體，重心在幾何中心。
①重力的等效作用點叫做重心。
重力的重心
重力的大小
重力大小跟質量的關系：
G=mg
重力的簡單計算
單位：N
g=9.8N/kg
課堂小結

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