8年级下册北师大版物理 第七章 第三节 重力 逐字稿-3,711字

  师:好,同学们上课。今天我们上第七章第三节重力。高空坠物害人不浅,高空坠下的物体让人害怕,特别是重物体,有时候轻物体也能造成危害。有位王女士带女儿从一楼走过,突然听到娃娃哭声,检查发现女儿额头上伤口正在流血,旁边还有一条空烟盒,这就是高空坠物的危害。高空中的物体为什么会坠落呢?学完本节课,大家就能找到答案。

  生活中这样的例子不少,比如运动员落向水面,苹果落向地面,抛出去的篮球落向地面。同学们思考一下,这些人或物体最终都落向哪里?这个过程中哪个物体在发挥作用?对,是地球。这说明地球对人或物体存在一种力,使物体下落。

  科学家发现,地球上的一切物体都受地球的吸引力作用,这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,用字母 G 表示,单位是牛顿,简称牛,符号是 N 。那么重力的施力物体和受力物体分别是谁呢?受力物体是地球上的一切物体。自由物体下落时,下落方向有什么特点?这种现象与重力的哪个因素有关?前面我们学过力有三要素:方向、大小、作用点。大家猜猜可能与哪个要素有关?有同学说可能与方向有关,这样猜想有道理。那重力的方向到底是什么样的呢?接下来我们探究一下,请同学们观察下面的物体,总结重力的方向。

  老师这里用细线悬挂了重物,在重力作用下,细线的方向就是重力的方向。科学家给它起名为竖直向下,这个竖直向下与水平面是垂直关系。要注意,我们说的竖直向下不是垂直向下,因为生活中地面很难做到都是水平的。重力方向的这个特殊性,在生活中有广泛应用。像刚才这种仪器,做大一些就能当做重垂线。利用重垂线,可以检查墙体是否竖直,也能检查贴画是否竖直,还能检查桌面是否水平。比如水平仪,中间有重垂线,沿竖直方向,能检查木工师傅做的家具表面是否水平。类似应用生活中还有很多,希望同学们留意观察。

  接下来讨论重力大小如何判断。老师有个小趣味活动,同学们看桌面上有 5 个物体,请哪位同学帮老师挑出最重(重力最大)和最轻(重力最小)的物体。大家想想用什么方法挑出来呢?好,相信同学们很快能挑出来。最轻的是泡沫塑料,最重的是这个金属块,别看它小,重力却最大。

  这里要跟同学们强调,生活中人们常说的轻和重,与我们今天讲的重力不是一回事。生活中说的重量往往指物体的质量,而我们今天讲的重力是一种力。生活中很多物体看着大,重力不一定大,就像刚才桌面上的物体,有些看着大,实际挑出来重力却很小。那大家是用什么方法判断重力大小的呢?有同学说用眼看,这好像不太准确,有同学说用手掂量,这个方法不错,掂量感觉质量小的,重力小;质量大的,掂着沉,重力大。

  类似现象和生活经验告诉我们,质量不同的物体,重力大小不一样,说明重力与质量之间有一定关系。它们到底是什么关系呢?我们设计个实验探究一下。谁能帮老师做这个实验?实验中要测重力,怎么测呢?上一节我们学过弹簧测力计的使用,把重物挂在弹簧测力计挂钩上,就能间接测出重力大小。

  下面我们按照思路设计实验,包括实验仪器选择、实验步骤、数据搜集、分析与论证、交流与评估。首先选器材,测重力选弹簧测力计,要改变物体质量,选钩码,因为每个钩码质量固定,都是 50 克,即 0.05 千克,改变质量很方便。

  实验步骤如下:第一步,弹簧测力计使用前调零;第二步,在弹簧测力计下方分别挂数目不等的钩码,并记下质量;第三步,记录挂不同钩码时弹簧测力计的示数,这个示数就是重力大小。由于时间关系,老师提前做了这个实验,现在一起看看。

  把调零后的弹簧测力计挂在铁架台上,挂一个钩码,质量是 50 克,即 0.05 千克,测出示数是 0.5 牛,记录在表格里。再增加一个钩码,现在是 100 克,0.1 千克,重力是 1 牛。挂第三个钩码,150 克,0.15 千克,重力是 1.5 牛。挂第四个钩码,200 克,0.2 千克,重力是 2 牛。最后挂第五个钩码,250 克,0.25 千克,重力是 2.5 牛。

  通过实验得到 5 组数据,同学们可以观察并初步处理。第一种处理方式是求重力与质量的比值,写在表格第三行;第二种处理办法是把这 5 个点描在坐标轴上,0.05 千克对应 0.5 牛,0.10 千克对应 1 牛,0.15 千克对应 1.5 牛,0.20 千克对应 2 牛,0.25 千克对应 2.5 牛,然后用刻度尺连线。

  请同学们观察数据和坐标轴上连的线,总结重力与质量的关系。从数据看,重力与质量的比值是 10,单位是牛顿每千克。从图像看,描的点连成线是一条过原点的直线,这说明物体所受的重力与物体的质量成正比。实际上,经过科学家更精确测量,g 值更接近 9.8 牛每千克,它的物理意义是质量为 1 千克的物体所受到的重力是 9.8 牛。为计算方便或粗略计算时,我们可以取 10 牛每千克,像我们实验粗略得到的结果就是 10 牛每千克。

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