[提出问题]小明在上一节学过弹簧测力计是测量力的工具,但是有一次妈妈用它称出了菜的质量,弹簧测力计不是测量力的工具吗?怎么可以测质量呢?物体的重力与质量是否存在一定的关系呢?

[猜想与假设]通常我们感受到物体的质量越大，它就越重，所以可以猜想，重力和质量存在一定的关系,质量越大，重力越大。

[设计实验与探究过程]

（1）把一个50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即为钩码受到的重力，记录在表格中。

（2）用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个、6个、7个钩码的重力,并把结果记录在表格中。

[实验数据分析]由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，重力与质量的比值不变。

以质量为横坐标，重力为纵坐标，作出重力与质量的关系图像，如图所示。由图像可知，是一条过原点的直线，即正比例函数图像，说明重力与质量成正比。

[结论]物体所受重力与它的质量成正比,其比值约为9.8N/kg。

◆注意：

(1)用弹簧测力计测重力时，要注意使弹簧测力计的轴线方向在竖直方向上。

(2)由于测量不可避免地存在误差，各地的g值也不相同,所以算出的比值可能不等于9.8 N/kg。

(3)由于质量是50g的钩码所受的重力不是一个整数,所以读弹簧测力计的示数时尽量准确些。

(4)用弹簧测力计测重力时，为什么要等到钩码静止下来才能读数呢?这是因为只有当钩码静止或做匀速直线运动时，钩码所受重力的大小才等于弹簧测力计的拉力大小。

(5)在探究重力与质量的关系时，不一定要选取质量固定的钩码来做实验，也可以选择其他质量不是成倍增加的不同物体做实验，处理数据时只要算出每个物体的重力与质量的比值进行比较得出结论即可。

(6)多次测量的目的是得到普遍规律,排除偶然性。

(7)总结实验结论,只能说“物体所受重力与它的质量成正比”，不能说“物体的质量与其受到的重力成正比”。因为质量是物体的物理属性，其大小与重力无关。太空中,物体处于失重状态，但物体的质量不变。

2.重力计算公式:G= mg，g约等于9.8 N/kg(在粗略计算中，g取 10 N/kg)

g的物理意义是质量为1 kg的物体所受重力的大小是9.8N。重力的大小可以用弹簧测力计测出,其大小等于物体静止时对水平支持面的压力或对竖直悬绳的拉力，但不要认为拉力、压力总等于重力。拉力或压力在数值上等于重力是有条件的;也不要认为拉力、压力就是重力，拉力或压力与重力是不同性质的力。

如图所示，重力G的施力物体是地球,拉力F的施力物体是悬绳,G与F是两种不同性质的力。拓展：一个物体所受的重力大小不受运动状态改变的影响，与是否还受其他力也没有关系。

(1)在地球上不同纬度的地方测定的g值略有差异，同一个物体在地球上不同地方受到的重力大小也略有差异。

(2)月球上的物体由于被月球吸引也受到“重力”。登月航天员穿的航天服质量约为80 kg,若在地面上，人会感到很重，但航天员在月球上不会感觉很重，这是由于月球上g月大约是地球上g地的1/6。

例2表一是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据。

(1)实验中,需要的测量工具是（ ）、（ ）

(2)分析表一中数据，可以得出的结论是：（ ）

(3)在通常情况下,我们将g值取为9.8 N/kg.但经过精确测量发现，在某些不同的地理位置,g 值存在着微小差异。表二列出了一些城市和地区的g值大小。

根据表二中提供的信息，回答下列问题:

①g值相同的城市是（ ）

②造成g值不同的原因可能是（ ）

③我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的（ ）

解析

(1)探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，需要测量物体的重力和质量，所以需要的测量工具是弹簧测力计和天平。

(2)从表一中数据知，物体的质量增大几倍，物体所受的重力大小也增大几倍，重力大小与质量的比值相等，所以可以得到的结论是物体所受的重力跟它的质量成正比。

(3)①从表二中第二列中获知;g值相同的城市是武汉和上海。

②从表二中第三列知，造成g值不同的原因可能是地理纬度不同,纬度越高,g值越大。

③质量是物体的一种属性，不随物体的形状和位置、物质的状态的变化而变化，所以在往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的质量。

例3自古以来踢毽子都是人们非常喜爱的一项体育活动。用脚将毽子踢起

后,空中飞舞的毽子最终要落向地面，这是键子（ ）的缘故，一只25 g的毽子所受重力约为（ ）N。(g取10 N/kg)

二、重力的方向

1.实验探究：重力的方向

举例:我们站在地面上,脚朝下，站得很稳。但地球是球形，在我们另一端的人好像是脚朝上的，但他们并不感觉是脚朝上,他们的感觉和我们一样，也是脚朝下，这是因为重力的方向总是竖直向下、指向地球的内部。

2.重力的方向:重力的方向总是竖直向下,可由重垂线确定。或者说重力的方向总与当地的水平面垂直且向下,但不可说成垂直向下，因为平面不同,其垂直向下的方向也不同。重力的方向不受其他作用力的影响，与物体的运动状态无关。

3.应用:利用重力的方向竖直向下，可制作铅垂线,用来检验墙壁是否竖直或与地面、桌面是否水平等。

4.重力和质量的区别与联系

例4如图：描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是（ ）

解析：重力的方向总是竖直向下，所以站在地球上不同位置的人释放手中的石块后，石块在重力作用下总是沿竖直向下的方向下落，也可以说是垂直水平面向下下落的。此类问题的解答关键是抓住一点:重力的方向总是竖直向下，即垂直水平面向下。

四、重心

1.定义:重力在物体上的等效作用点叫重心。

2.对重心的五点认识

(1)重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。

(2)质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关。有规则几何形状的质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心，如质量分布均匀的铅球的重心就在球心。

(3)质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。

(4)物体的重心可以在物体上，也可以不在物体上。例如,一个平板的重心在板上，而质量分布均匀的圆环,重心就在环心(而不在环上),空心球的重心在球心(而不在球上)。

(5)重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关，但一个物体的质量分布发生变化时,其重心的位置也发生变化。如一个充气的篮球,其重心在几何中心处,若将篮球内充入一半体积的水，则篮球(含水)的重心将下移。

3.悬挂法找重心:如图所示，先在A点把薄板悬挂起来，薄板静止时,所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线AB上。然后在C点把薄板悬挂起来，同理知,薄板的重心一定在通过C点的竖直线CD上。AB和CD的交点O就是薄板重心的位置。

4.支撑法找重心:如图所示：例如，一块四边形木板，我们就可以在其上找到一点，如果用一个手指顶住这点,木板会保持平衡，这个平衡点与这块木板的重心在同一条竖直线上。

拓展：生活中，物体的稳定程度与重心有关，降低重心可提高物体的稳定程度，例如，滑雪运动员从山上滑下时，弓着腰可降低重心，增大稳度;物体的稳定程度还与支持面的大小有关。

例5下列关于重心的表述正确的是（）

A.重心是物体所受重力的等效作用点

B.重心是物体上最重的点

C.重心的位置一定在物体上

D.质量不均匀但形状规则的物体重心在它的几何中心

解析:重心是物体各部分受到重力作用的等效作用点，故A选项正确;重心可以看成物体重力集中于一点而不是物体上最重的点，故B选项错误;圆环的重心在环心，空心球的重心在球心，故C选项错误;质量均匀、形状规则的物体重心在它的几何中心，质量不均匀时重心的位置还与质量的分布有关,所以不一定在几何中心，故D选项错误。

五、力的示意图

1.力的三要素

物理学中，通常把力的大小、方向和作用点称为力的三要素。力的三要素影响力的作用效果。例如:力的方向不同，可以关门、开门。力的作用点和力的大小不同，影响关门或开门的速度，能否关上或打开。

例6如图是同一弹簧两次受力的情景,通过此实验可以探究力的作用效果与力

的（ ）

A.大小有关B.作用点有关C.方向有关D.大小、方向、作用点都有关

解析:力的作用效果与三个因素有关，分别是力的作用点、力的大小及力的方向。图中用5N的力向下压弹簧时弹簧被压缩，用5 N的力向上拉弹簧时弹簧被拉伸，这个情景说明力的大小和作用点相同，力的方向不同时，作用效果不同。因此通过此实验可以探究力的作用效果与力的方向有关。

2.力的示意图

在物理学中，为了形象、直观地表示力的三要素,通常用-根带箭头的线段来表示力。在受力物体上沿着力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点，线段的长短表示力的大小。这就是力的示意图。

3.“三定”“三标”法画力的示意图

正确画出力的示意图，就要正确画出力的三要素，具体步骤如下:

(1)先确定研究对象即受力物体，并要弄清画的是哪些力，要注意力的作用点要画在受力物体上。

◆注意

如果题中没有给出受力物体的图形，受力物体一般可以用一个正方形或长方形表示，球形物体可以用圆形表示。

(2)“三定"：a.定点;b.定方向;c.定长度。

a.定点:在受力物体上画出力的作用点,要注意作用点的位置。

b.定方向:根据题目中的要求正确作出力的方向(有时要注明角度)。

c.定长度:依据题目要求确定表示力的大小的线段的长度。要注意:在同一图中,如果物体受到几个力的作用,在画这几个力的示意图时，力越大，线段应该画得越长。

(3)“三标”a.标箭头;b.标力的符号;c.标力的数值和单位。

a.标箭头:在线段的末端标上箭头表示力的方向。

b.标力的符号:压力、拉力、推力，支持力弹力等都用字母“F”表示，摩擦力用字母“f”表示，重力用字母“G”表示。另外，如果有几个力作用在物体上,用下标阿拉伯数字或文字来表示，如F1、F2、F3、F推、F压等。

c标力的数值和单位:在箭头的旁边标上力的数值和单位来表示力的大小。

受力分析的步骤:(1)确定研究对象;(2)分析出重力;(3)根据周围物体确定弹力(推力、拉力、压力、支持力)和摩擦力;(4)对分析出的每个力要确定施力物体。受力分析可概括为:“重力一定有，弹力看四周”。

注意：

(1)作拉力示意图:拉力的作用点要画在被拉物体上，拉力作用线要和细线重合。

(2)作压力示意图:压力的作用点要画在被压物体上，压力方向要和受压物体表面垂直。

(3)作支持力示意图:支持力作用点要画在被支持物体上，支持力方向要和被支持物体表面垂直。返回搜狐，查看更多