1、第一节重力核心素养目标新课程标准1.让学生了解重力在生活中的应用，体会物理来源于生活，也服务于生活这一理念。2培养学生学以致用的意识，提高运用物理知识分析解决实际问题的能力1.知道重力产生的原因、大小和方向。会测量物体重力的大小。2知道重心的概念。初步体会等效替代的思想，体会引入重心概念的意义。3会画力的图示和力的示意图。4了解重力在生产、生活中的应用，会利用重力作用解决简单的生活问题知识点一认识重力及重力的应用情境导学(1)如图甲所示，为什么树上的苹果总要落向地面？(2)如图乙所示，为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直？提示：(1)苹果受重力作用且重力方向竖直向下。(2)重锤受重力作用且重力方
2、向竖直向下。知识梳理1重力(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。(2)大小：Gmg，g是自由落体加速度。(3)方向：竖直向下。(4)单位：牛顿，简称牛，符号是N。(5)测量工具：弹簧测力计、磅秤、电子台秤等。2力的表示方法(1)力的图示：选定标度后，用有向线段表示力。有向线段的长短表示力的大小；箭头表示力的方向；箭尾(或箭头)表示力的作用点。(2)力的示意图：在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的作用点和方向。3重力的应用(1)利用重垂线来检验墙身是否竖直和农业生产中的抛秧都是利用了重力的方向竖直向下。(2)重力探矿主要是利用具有密度较大矿石的地区，其重力加速度要比周边地区稍大些的
3、原理。初试小题1判断正误。(1)重力的方向总是竖直向下的。()(2)同一物体在同一地点，无论运动状态如何，其所受重力都一样大。()(3)物体向上抛出时所受到的重力小于它静止时所受到的重力。()(4)力的示意图能准确表示力的大小、作用点和方向。()2(多选)关于重力和自由落体加速度，下列说法正确的是()A物体所受重力的方向总是竖直向下的B物体所受重力的施力物体是地球C地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而减小D质量大的物体受到的重力大，所以自由落体加速度也大解析：选AB重力的方向总是竖直向下的，A正确；物体所受重力的施力物体是地球，B正确；地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而增大，C错误；自由
4、落体加速度与质量无关，质量不同的物体在同一位置的自由落体加速度相等，D错误。知识点二重心情境导学如图所示，质量分布均匀的棒的每一小部分由于都有质量，所以每一部分都受到竖直向下的重力，但在分析棒的受力时我们常说棒受到重力和绳子的拉力两个力，这就要求将棒的各部分受到的重力简化在一个等效作用点上，这个等效作用点应在什么位置？提示：重心。知识梳理1定义：一个物体的各部分都受到地球的吸引，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。2决定重心位置的因素：a.物体的形状；b.物体内质量的分布。初试小题1判断正误。(1)只有物体的重心才受到重力的作用。()(2)重心的位置可以不
5、在物体上。()(3)重心与物体的形状和物体内质量的分布有关。()2关于物体的重心，下列说法正确的是()A物体升高或降低时，重心在物体上的位置也相应升高和降低B物体改变形状时，重心位置一定发生变化C物体的重心可能位于物体之外D重心是物体上最重的一点解析：选C对于一个确定的物体，它的重心位置相对于物体是固定不变的，不随物体的上升、下降而发生变化，A错误；物体的重心位置与物体的形状和质量分布均有关，形状改变，重心位置不一定改变，B错误；物体的重心不一定在物体上，如环形绳子的重心就不在绳子上，C正确；重心是物体各部分所受重力的等效作用点，重心并非集中了物体的全部重力，也不是物体上最重的点，D错误。力的
6、图示与力的示意图问题探究足球撞击球网的瞬间如图所示。(1)足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力，球网对足球有没有作用力？(2)若足球对球网的作用点为图中的A点，且作用力方向水平向右，大小为50 N，请在图中画出该力的图示。提示：(1)有。(2)足球对球网的力的图示如图所示。要点归纳力的图示和力的示意图的比较力的图示力的示意图步骤(1)选定标度(单位长度的力)(1)无需选标度(2)从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度及力的大小按比例确定线段的长度(2)从作用点开始沿力的方向画一适当长度的线段(3)在线段的末端画出箭头，表示方向(3)在线段的末端画出箭头，表示方向示例例题1一质量为0.
7、6 kg的物体放在倾角为30 的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示。(g取10 N/kg)解析选定标度，选单位长度的线段表示2 N的力。力的作用点应在物体的几何中心，从作用点分别沿力F的方向和重力G的方向画线段，表示力F的线段长度为单位长度的4倍，表示重力G(0.6 kg10 N/kg6 N)的线段长度为单位长度的3倍。在线段上末端加箭头表示力的方向。拉力、重力的图示如图所示。答案见解析图画力的图示的技巧(1)标度的选取应根据力的大小合理设计，一般情况下，线段应取25段整数段标度的长度。(2)要用同一标度画同一物体受到的不同的力。表示
8、力的线段的始端一般为物体的重心位置。(3)操作的“四定二标”：一定作用点，二定作用线，三定比例标度，四定线段长度；一标力的方向，二标力的数值。 针对训练小车所受外力的图示如图所示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是()AF1和F2BF1和F4CF1、F3和F4 D.都不相同解析：选B由题图可知，力F1、F4大小、方向、作用点均相同，则作用效果一定相同。选项B正确。对重力及重心的理解问题探究如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的重力的方向及共同重心位置将如何变化？提示：重力的方向竖直向下，不发生变化。重心随着水的流出
9、先降低再升高，水全部流出后，重心上升到原来的高度。要点归纳1对重力的理解(1)重力的方向总是竖直向下的，不是指向地心的，与物体的质量、运动状态均无关。(2)重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关。(3)重力的大小可用弹簧测力计测出，测量时物体应处于静止或匀速直线运动状态。2重心位置的确定(1)形状规则的均匀物体，重心处在其几何中心。(2)质量分布不均匀的薄板形物体，可利用“悬挂法”确定重心位置。例题2(多选)下面关于重力、重心的说法正确的是()A风筝升空后，越升越高，其重心也升高B质量分布均匀、形状规则的物体的重心不一定在物体上C舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心位置不断变化D
10、重力的方向总是垂直于地面解析重心是一个物体的各个部分所受重力的集中点，具体位置应该由物体的形状和质量分布情况决定，只要物体的形状和质量分布情况不变，重心与物体的空间位置关系就保持不变，风筝升高，其重心也升高，故A正确。重心可能在物体外，也可能在物体内，对具有规则几何形状、质量均匀分布的物体，重心在物体的几何中心上，故B正确。舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心位置是变化的，故C正确。重力的方向是“竖直向下”的，而“竖直向下”与“垂直于地面”并不完全相同，故D错误。答案ABC针对训练质量为2 kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下静止(g取9.8 m/s2)，则以下说法正确的是()A物体重力的大小等于
11、19.6 NB物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力C剪断细绳后，物体所受重力变为0D物体的各部分中，只有重心处受重力解析：选A由重力和质量的关系可知Gmg29.8 N19.6 N，选项A正确。物体对绳的拉力的施力物体是绳受力，作用点在绳上，而物体重力的施力物体是地球，该物体受力，作用点在该物体上，它们不是同一个力，选项B错误。剪断细绳后，物体所受重力不变，选项C错误。物体的各部分都受重力，从“效果”上看跟重力作用在重心一样，选项D错误。1“悬挂法”确定物体的重心利用“悬挂法”确定物体重心的原理是：二力平衡条件。当悬挂物体处于平衡状态时，物体受到的重力方向一定与拉力在同
12、一直线上，所以重心在拉力的直线上，这样两次拉力作用线的交点就是物体的重心。示例1形状不规则的均匀薄板可用悬挂法找重心，图中虚线是第一次悬挂时拉力的作用线，试在图中确定该薄板的重心(用O表示，保留作图痕迹)。解析如图所示，利用“悬挂法”来确定形状不规则薄板的重心位置，当薄板静止时，由二力平衡条件可知重力和拉力的作用线在同一直线上，从而确定薄板的重心在O点。答案见解析图2重力对生产、生活的影响重力在我们的生活中无处不在，重力对我们的生活产生着重大影响。在建筑工程上，工人常用重垂线来测量房屋是否竖直，是利用了重力的方向总是竖直向下的；“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺
13、术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，其利用了马的重心位置和飞燕在一条竖直线上；跳高运动员背越式过杆能有效提高成绩，是通过控制身体越杆的形状，使重心降低，甚至整个过程重心低于横杆。重力对我们有着十分重要的作用，我们要学会利用重力，为人类创造更好的生活。示例2如图所示，走钢丝是一项传统的杂技项目，常常给观众带来惊险、刺激。走钢丝的过程中，演员往往手拿一根很长的木棍，关于木棍的作用，下列说法正确的是()A为了增大演员与钢丝间的压力B为了增大演员的重力C为了调节演员自身重心的位置D为了增加演员动作的观赏性解析在走钢丝过程中，演员手拿很长的木棍，便于调节自身重心的位置，使重心总处于钢丝的正上方而
14、保持平衡，故C正确。答案C1关于物体所受的重力，下列说法正确的是()A物体的重心一定在物体上B放在斜面上的物体所受重力的方向与斜面垂直C同一地点，物体所受的重力与其质量成正比D抛出后的铅球在空中飞行时不受重力作用解析：选C重心可以不在物体上，比如空心球体，故A错误；所有物体所受重力的方向都竖直向下，故B错误；由Gmg可知，同一地点g相同，故物体受到的重力与其质量成正比，故C正确；地球附近的所有物体都受重力作用，物体所受重力与其运动状态无关，故D错误。2下列关于“重力”的理解，正确的是()A把物体由地球两极移到赤道上，物体所受的重力变小B把空气中的物体浸入水中，物体所受的重力变小C把地面上的物体
15、放入行驶的动车中，物体所受的重力变小D把物体挂在弹簧测力计下，其示数一定等于物体所受的重力解析：选A赤道上重力加速度最小，因此地面上的物体在赤道上受到的重力最小，故A正确；重力的大小与物体的运动状态无关，把空气中的物体浸入水中，或把地面上的物体放入行驶的动车中，物体所受的重力都不变，故B、C错误；把物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体所受的重力，故D错误。3关于物体的重心，下列说法正确的是()A物体的重心一定在物体上B有规则几何外形的物体，重心在它的几何中心上C物体的形状发生改变，其重心位置一定改变D物体放置的位置发生改变，重心相对物体的位置不会改变解析：选D重心可以
16、在物体上，也可以在物体之外，如空心的球体重心在球心上，不在物体上，故A错误；物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关，故B错误；重心的位置跟物体的形状有关，还跟质量分布有关，物体形状改变，其重心的位置不一定会改变，故C错误；物体放置的位置发生改变，重心相对物体的位置不会改变，故D正确。4.如图所示，在水平地面上的凹形底座上，放置一个顶部开有小孔的中空金属球壳，小孔的正上方有个小水管通过小孔往球壳内缓慢地注水，在球壳内的水面逐渐上升至小孔处的过程中，球壳及壳内的水的整体重心将会()A先下降后上升B先上升后下降C逐渐上升 D.逐渐下降解析：选A空心球壳的重心在球心处，随着水不断地注入，重心位置逐渐下降，当液面达到一定高度时，重心位置降到最低点，随着液面继续升高，重心开始上升，当壳内充满水时，重心升高到球心处。所以重心先下降后上升，故A正确。
