师:同学们好,今天我们来讲粤教版第三章第一节重力。首先,一起回顾一下力的知识。什么是力?力是物体之间的相互作用。力的作用效果是什么?力可以使物体由静止变为运动,也能让运动的物体停下来,总结来说,力可以改变物体的运动状态。力还有一个作用效果,就是使物体发生形变。力的三要素是什么呢?是大小、方向和作用点。

  我们初中就学习过重力,今天再来深入认识一下。大家看左边这两张图片,抛出的石子、下落的水滴,最终都会落在地面上,这是因为它们都受到地球的吸引。我们把由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。根据力的相互作用,重力的施力物体是地球,受力物体就是我们所研究的对象。在地球表面或附近的物体,都受到地球吸引,也就都受到重力。

  我们第一章学矢量时知道,力是矢量,有大小和方向,那重力的方向指向哪里呢?我们通过实验来探究。本次实验器材有水平尺、方木块、三角板、铁架台和重垂线。第一步,用水平尺检查水平操作台是否水平,当看到水平尺气泡处于中央,说明操作台水平。第二步,把重垂线悬挂在铁架台上,等静止后,用直角三角板验证其方向。从实验结果看,重垂线方向与直角三角板的一边重合。第三步,改变铁架台放置角度,重新测量重垂线方向,我们发现重垂线还是跟三角板直角边重合。接着让铁架台倾斜角度更大,重复实验,重垂线方向依旧和直角尺直角边重合。通过这三步实验可知,重垂线方向垂直水平面,也就是说重力方向垂直水平面,总是竖直向下,与悬挂方式无关。

  知道了重力方向,那重力大小怎么测量呢?实验时可用弹簧秤测量,生活中可用台秤,随着科技进步,还有电子秤、电子地上衡等更先进仪器。实际生活中,不总靠测量来确定重力,如果知道物体质量,重力大小还能用公式(G = mg)计算。重力单位是牛顿,简称牛,符号(N)。公式里的(g)就是第二章学过的重力加速度。大家观察右侧表格,看看重力加速度与纬度有什么关系?从表中能发现,纬度越高,重力加速度值越大。同一物体在地球表面不同位置,重力有差异。在要求不精确时,为方便计算,可取(g = 10N/kg)或(g = 10m/s2)。

  接下来,回顾一则奥运会赛事。1968年墨西哥奥运会,运动健儿打破多项田赛和径赛世界纪录,像男子100米、200米、400米、4×400米接力赛、男子跳远、三级跳等项目。1968年奥运会成为奥运史上辉煌的年代之一。除了科技和运动员努力,大家能否用刚学的知识解释这一辉煌成绩?资料显示,墨西哥城低纬度、高海拔,重力加速度比一般城市小。这就是墨西哥奥运会连破多项世界纪录的原因。

  刚才学习了重力大小和方向,怎么用图像直观表示物体重力呢?初中我们学过力的示意图,它能形象表示力,但只能粗略表示重力。怎么更精确表示重力呢?可以用力的图示。下面学习用力的图示精确表示重力:第一步,选定标度,比如用某一长度表示1牛的力;第二步,画线段,从力的作用点沿力的方向画,线段长短根据标度和力的大小确定;第三步,定刻度,比如力是3牛,就标上三段;最后画上箭头表示力的方向。通过力的图示就能精确表达出3牛重力的大小、方向和作用点。下面请同学们做个练习,用力的图示表示斜面上重为8牛木块的重力。首先选一个标度表示2牛,第二步,画线段,长度为标度的4倍,第三步,定刻度标上4段,最后画上箭头表示力的方向。通过练习可知,用力的图示表示力,单位长度可以是1牛,也可以是2牛,单位长度表示力的大小可根据实际情况确定,而重力方向总是竖直向下。

  刚才学会了表示力的两种方法,力的图示和力的示意图,那怎么确定重力作用点呢?下面以力的示意图为例,请画出这串葡萄所受重力的示意图。每颗葡萄都有质量,都受重力,怎么画这串葡萄的重力呢?可以用等效替代方法,把整串葡萄看作整体,认为所有重力都集中在一个点,这个点叫物体的重心,重心视为重力的等效作用点。

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《物理 必修1 第3章 第一节 重力 逐字稿-2,948字 第5版》.docx
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