北师版初二物理第18讲重力二力合成(教师版)

重力 二力合成_1通过实验探究，了解物体所受重力和物体质量的关系。2知道g9.8N/kg和它所表示的物理意义。3知道重力的方向是竖直向下的，以及重垂线的广泛应用。 4.知道几个力的共同作用效果可以用一个力来代替，这个力就是那几个力的合力 5.能举例说明什么是力的合成 6.知道同一直线上方向相同和相反的两个力的合成方法一重力的定义重力是地球附近一切物体都要受到的力，它是由于地球对物体的吸引而产生的。重力通常用字母G来表示。二重力的三要素（大小、方向、作用点）1、 重力的大小 实验探究：影响物体重力大小的因素提出问题：我们很容易提起质量小的物体，此时感觉物体拉手的力不大，但当我们提起较大质量的物体时明显感觉到物体很重。由此猜想物体的重力与质量是否存在一定的关系？ 科学猜想：重力和质量存在一定的关系，质量越大，重力越大。 实验与探究过程：a. 把一个质量为0.05kg的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当挂钩静止时，读出弹簧测力计的示数即为钩码所受的重力大小，记录在表格中。b. 用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个相同钩码的重力，并把结果记录在表格中c. 通过分析实验数据可知，在误差允许的范围内，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，比值不变。（可与八年级上册学习的密度的探究实验相类比） 重力与质量的关系物体所受的重力大小与它的质量成正比，其比值约为9.8N/kg，用字母g表示。重力与质量的关系为G=mg，其中g取9.8N/kg，为了计算简便有时也取10N/kg.g=9.8N/kg的物理意义：它表示质量是1kg的物体所受的重力为9.8N质量重力区别定义物体所含物质的多少由于地球的吸引而使物体受到的力方向没有方向 竖直向下大小 不随物体所处位置的改变而改变 随在地球上位置的改变而变化符号mG单位 千克(kg) 牛顿(N)测量工具 托盘天平 弹簧测力计联系Gmg，其中g9.8N/kg2.重力的方向（1) 实验探究：重力的方向a. 用一根细线将一物体悬挂起来，大家观察悬线的下垂情况b. 手拿橡皮，松开手后，观察橡皮的下落方向c. 自己从地面上竖直跳起，感受下落过程，观察下落方向，看是否回到原点探究结论：重力的方向是竖直向下的。（2） 有关重力方向的注意问题。 重力的方向总是竖直向下的与“垂直向下”区分 重力的方向不受其他作用力的影响，且与物体的运动状态、放置位置无关（3）重力方向的应用：重垂线3、 重力的作用点重心（1） 重心的概念 地球对物体的每一部分都有吸引力，所以物体的各个部分都受到力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用在一点上，我们把这个点叫做物体的重心，即重心是物体所受重力的等效作用。（2）几点说明 质量分布均匀、形状规则的物体的重心，就是它的几何中心上； 重心不一定在物体上，如均匀圆环的重心在圆环的中心，不在圆环上； 重心的位置与物体的形状、质量分布有关。三.二力合成1、合力：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力（1）.“几个力”必须是同时作用在同一个物体上的力大小：F合=F1+F2二力同向二力反向方向：与F1、F2同向大小：F合=|F1 -F2|方向：与较大力同向（2）.合力并不是物体受到的又一个力（3）.合力的实质是“等效力”，它可以代替那几个力2、实验探究：同一直线上二力的合成 题型一 知道重力的概念、方向例1 关于重力，下列的说法中正确的是 ( ) A地球对物体的吸引力就是物体的重力 B在空中向上运动的物体不受重力作用 C重力的方向总是垂直向下的 D抛出去的物体总会落向地面，这是由于物体受到重力作用的缘故解析： 物体的重力是由于地球的吸引而产生的，但重力大小不等于地球对它的吸引力，故A选项不正确；地球附近一切物体都受到重力作用，与物体的运动状态无关，因此B选项不正确；重力的方向总是竖直向下，但不是垂直向下，竖直向下是一种特定的垂直，是指与水平面垂直，故C选项也是错误的；由于重力作用，抛向空中的物体最终都要落回地面，所以D选项正确答案：D例2 关于重力的方向，下列说法正确的是（ ）A物体放在斜面上，物体所受重力的方向垂直指向斜面B物体放在支持面上，物体所受重力的方向垂直指向支持面C在任何情况下，物体所受重力的方向总是垂直向下D在任何情况下，物体所受重力的方向总是竖直向下解析： 解答本题的关键在于正确区分“竖直向下”和“垂直向下” 竖直向下是指垂直于水平面向下，而垂直向下是垂直于某个平面向下，这个平面不一定是水平面，可能是斜面，这时竖直向下和垂直向下就是两个不同的方向了。只有当物体放在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下的方向才是一致的。重力的方向总是竖直向下的，“总是”指在任何情况下都不变，故选项D是正确的。答案：D题型二 理解重力大小与质量的正比关系，会利用公式G=mg进行有关计算例3 甲、乙两物体的质量之比为5:2，若甲物体的质量是20 kg，则乙物体的重力大小是 ；甲、乙两物体的重力之比为 解析：物体所受的重力大小与它的质量成正比，即G甲:G乙=m甲:m乙 G甲=m甲g=20kg×9.8N/kg=196N，G甲:G乙=m甲:m乙=5:2，乙的重力大小G乙=78.4N答案：5:2 78.4N例4 重29.4N的铜块，能否用最大称量是500g的天平称它的质量?解析：这道题目可从两个方面入手：一是通过m，求出铜质量，与天平的称量500g进行比较，若m<500g，就可用这个天平去称二是通过Gmg算出天平所能称量的质量为500g 物体的最大重力，再与要称的铜块重29.4 N比较，得出答案解法1 因为Gmg，所以m kg3kg3000g>500g ，故不能用最大称量是500g的天平去称该铜块的质量在计算过程中要注意各个物理量单位的统一，公式Gmg中，m的单位要换算成kg解法2 根据Gmg0.5kg×9.8 Nkg4.9 N，小于要称的铜块重29.4 N，所以，不能用该天平去称重29.4 N的铜块质量答案：不能用该天平去称重29.4 N的铜块质量例5 瓶子的质量为300g，瓶内装有500cm3的某种液体，瓶子和液体的总重力为7N求： 瓶内液体的质量； 液体的密度(g10Nkg)解析：此题目的在于让学生能灵活应用m=Gg及密度公式来解题 瓶子和液体的总质量m总=，瓶内液体的质量m液=m总-m瓶 =700g-300g=400g。液体的密度答案：400g 0.8g/题型三 探究重力大小跟物体质量的实验题例6 某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时，实验记录如下表：被测物体物体质量m（kg）重力G（N）比值G/m（N/kg）比值G/m的平均值（N/kg）物体10.10.999.9物体20.21.969.8物体30.32.919.7（1）在实验过程中，需要的测量工具是_和_；（2）在上表空白处填出比值G/m的平均值（3）分析表中实验数据，得出结论是：_解析：本题考查探究重力大小与物体质量的关系，分析表中记录数据，归纳出结论是解题的关键 为了探究物体所受重力大小与物体质量的关系，应用天平测量物体的质量，弹簧测力计测重力记录测量数据，分析归纳出重力跟质量的关系即为所求的结论答案：（1）天平；弹簧测力计 （2）9.8 （3）比值不变（或重力与质量成正比）题型四 二力合成例7 把一个重为2N的苹果竖直向上抛出，苹果在空中受到重力和空气阻力的作用。若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为F1、F2，则 （ ） A、F1可能小于F2 B、F1可能等于F2 C、F1一定等于F2 D、F1一定大于F2解析：苹果在上升过程中所受的阻力f是向下的，与重力的方向相同，此时合力F1=G+f；在下降过程中所受的阻力f是向上的，与重力的方向相反，此时合力F2=G-f。因此F1一定大于F2。答案:D例8 水平面上一个物体分别受到向左F1和向右F2两个力的作用，开始时F1小于F2，当向左的力逐渐变大时，物体所受水平方向合力的大小 （ ） A、不断变大 B、不断变小 C、先变大后变小 D、先变小后变大解析：因为F1、F2方向相反，所以合力F=F2-F1，当F1逐渐变大时，合力F在不断的减小。当F1大于F2时，合力F的方向向左，F=F1- F2，当F1不断变大时，合力F也逐渐变大。答案：D。例9作用在同一直线上的两个力，合力为400N，若其中一个的大小为300N，则另一个力的大小为（    ）A. 一定是100N           B. 一定是700N C. 可能是700N           D. 决不可能是0N解析：本题中，合力F=400N，分力F1=300N，求另一分力F2。因F1、F2在同一直线上，且合力F大于F1，所以F1、F2有可能方向相反，也可能方向相同，应考虑两种情况：（1）方向相反时F2为700N；（2）方向相同时F2为100N。答案： C、D基础演练1.如图是一个物体所受重力的示意图，其中正确的是（ ）CADB 2.一个被运动员踢出的在空中向前运动的足球所受重力的情况是（ ） A 不受重力 B 受到向前的重力C 比静止在地面上时所受重力小得多 D 受到竖直向下的重力3.下列关于常数g的叙述中正确的是（）A 质量为1千克的物体受到的力是9.8牛B 在地球表面，质量为1千克的物体受到的重力是9.8牛C g9.8牛千克，表示9.8牛1千克D g是常数，因此，质量为1千克的物体在月球受到的重力仍是9.8牛 4.重力的大小可通过 来测量，把物体挂在它的挂钩上，当物体 时，物体所受的重力就等于弹簧测力计的示数 5.一位同学用重垂线很快地检测出旗杆是否竖直，这是根据重力的方向总是 的道理，利用重垂线也可做成 仪来检测桌面是否水平 6.请以“假如我