北方课堂重力专题
北方老师原创
一、重力的概念
(1)重力是地球上的物体由于地球的吸引而受到的力，用字母G表示。
(2)重力是最常见的一种力,地球上的一切物体都要受到重力作用,其施力物体是地球,受力物体是地球上所有物体。
Ø 重力的本质来源是地球的引力。
Ø 重力是一个表观的概念，是物体随地球一起转动时受到地球的引力。
Ø 重力等于物体受地球的引力和随地球绕轴转动所需向心力的矢量差。
Ø 重力的方向总是竖直向下的。（不是垂直向下）
Ø 重力是由于地球的吸引产生的，但不能说重力就是地球的引力。
二、重力的大小
(1)物体所受重力的大小与它的质量成正比。计算公式为:G=mg其中G表示重力,单位为牛,符号为N;m表示质量,单位为千克符号为kg。g为重力常数,数值约为9.8,单位为N/kg,在粗略计算时,g可以取10N/kg。重力作用在物体上的作用点叫重心。
(2)重力的大小可以用弹簧测力计来进行测量。测量时把物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上,当物体静止时,根据二力平衡条件的原理可知,弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小。
(3)重力随着纬度大小改变而改变。
三、重力的方向
(1)重力的方向总是竖直向下的(即任何时候都垂直于水平面)。根据这一原理可以制成重垂线来检查墙壁的面是否竖直或工作台面是否水平。
(2)重力在物体上的作用点称为重心。它与物体的形状及密度分布有关。质量分布均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心上,如球体的重心在球心,长方体的重心在体对角线的交点上。对于密度均匀、形状不规则的物体,其重心可以采用悬挂法或支撑法来确定。在对物体进行受力分析时,习惯上把力的作用点都集中画在重心处。
四、重力的误区
(1)重力与质量
①把质量和重力的定义混淆,认为质量就是重力,造成单位kg和N混用,甚至有1kg=9.8N的错误写法;
②把质量和重力的性质混淆,认为质量和重力一样,当物体的位置发生改变时,质量和重力要么都会改变或要么都不变,尤其是错误地认为物体的质量和所受的重力在月球上都会变小;
③把两者的因果关系相互倒置,将重力和质量的关系说成是物体的质量和重力成正比。例如物体所受重力越大,其质量越大。
(2)重力与压力
常见的错误是认为“压力就是重力”或说“压力是由重力产生的”、重力越大,滑动摩擦力越大”以及“重力越大,压力的作用效果越明显”等。为了让同学们对这两个力有更深刻的认识,可以从如下五个方面进行辨别
①从力的性质上看:压力属于弹力性质,而重力则属于引力性质,是由地球的吸引而使物体受到的力
②从施力物体来看:压力的施力物体是相互挤压的物体,而重力的施力物体是地球;
③从力的作用来看:压力作用在发生相互挤压的两个物体的接触面上,而重力的作用点是物体的重心;
④从力的方向上看:压力的方向总是与接触面垂直并指向受压物体,而重力的方向总是竖直向下,并与水平方向垂直指向地心;
⑤从力的大小来看:重力的大小用公式G=mg来计算,当g
定时,其大小取决于物体质量的大小,而压力的大小取决于两个物体相互挤压、发生形变的情况,不一定与重力有关,有时压力与重力有关,例如木块对水平桌面的压力,这时压力大小等于木块的重力,F=G。
五.重心介绍
重力在物体上的作用点叫做重心 。地球对物体的重力，好像就是从这一点向下拉物体。若用其他物体来支持着重心，物体就能保持平衡。
质地均匀、外形规则的物体的重心，在他的几何中心上，例如粗细均匀的棒的重心在他的中点；球的重心在球心；方形薄板的重心在两条对角线的交点。
但是，重心不一定在重物上。
物体的重心位置，质量均匀分布的物体（均匀物体），重心的位置只跟物体的形状有关。有规则形状的物体，它的重心就在几何中心上，例如，均匀细直棒重心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱的重心在轴线的中点。不规则物体的重心，可以用悬挂法来确定。物体的重心,不一定在物体上。
质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化，起重机的重心随着提升物体的重量和高度而变化。
重心位置在工程上有相当重要的意义。例如起重机在工作时，重心位置不合适，就容易翻倒；高速旋转的轮子，若重心不在转轴上，就会引起激烈的振动。增大物体的支撑面，降低它的重心，有助于提高物体的稳定程度。
1折叠重心的影响因素
规则几何物体∶重心在几何中心上或几何中心内
不规则几何物体∶
a、物体形状
b、质量的分布
此外，同一个物体重力的大小与所处的纬度有关。因为一切物体在地球上与地球一起运动，这个运动可以近似看成匀速圆周运动。物体作匀速圆周运动需要向心力，既一个绕地轴转动的力。而纬度低的地方所需向心力大，纬度高的地方所需向心力小。
2重力方向的应用
（1）重垂线：检查物体是否与地球重力垂直。
（2）水平仪：检查桌面或窗台是否水平。
（3）力的三要素：大小、方向、作用点。
（4）物体所受重力跟它的质量成正比，其比值是定值，约等于9.8N/kg，在精确度要求不高的情况下可取值为10N/kg。
（5）重力的方向总是竖直向下的（注意是竖直，不是垂直）。
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