重力学
初中物理重力学案习题
重力导入新课【探究】在弹簧下面分别挂上相同质量的一个钩码、两个钩码、三个钩码，观察弹簧伸长的长度你会发现。
新知探究生成一、重力的概念1. 宇宙间任何物体，都存在的力，这就是万有引力。
2. 由于而使物体受到的力，叫做重力。
思考：地球附近所有物体都受到重力，你知道生活中哪些现象是因为重力引起的？二、重力的大小物体所受的重力跟它的质量成。
表达式为：G= 。
g= ，它的物理意义是。
三、重力的方向★★★重力的方向是。
四、重心1. 对于整个物体，重力作用的表现好像作用在物体上的一个点上，这个点叫做物体的。
2. 形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的。
3. 物体重心的位置,可以在,也可以在。
例如,一个平板的重心在板上,而铁环的重心就不在环上。
4. 在画物体的受力图时,重力的作用点画在上。
巩固新知1、关于重力概念的说法中正确的是（）A．重力方向总是垂直于物体的支撑面B．重力不随物体位置变化而变化C．粉笔在使用时，质量变小，重力变小D．空中上升的气球没有受到重力2、踢到空中的足球，受到哪些力的作用（）A．受到脚的作用力和重力作用B．受到重力作用C．只受脚的作用力D．没有受到任何力的作用3、下列对物体的质量和重力估计正确的是（）A．一个中学生的体重大约是50 N B．一个苹果的质量大约是0.15 kg C．一只母鸡的重力大约是1.5 N D．一个鸡蛋的质量大约是0.5 kg4、小球沿斜面加速下滑，关于小球所受重力的示意图中正确的是（）5、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6、下列关于重力的说法,不正确的是（）A．重力的大小可以用弹簧测力计直接测量B．重力的方向是竖直向下的C．重力在物体上的作用点叫做重心D．重力的单位是千克7、（1）在左图中画出物体A所受重力G的示意图．（2）重为20N的木箱静止在斜面上，请在右图中作出木箱受到重力的示意图．8、地球是球形的，在我们“脚下”正对面的阿根廷，那里的重力方向是怎样的（）A．竖直向上B．竖直向下C．垂直向下D．无法确定9、关于重心，下列说法正确的是（）A．重心一定在物体上某一点B．空心球没有重心C．重心越高越稳定D．规则物体的重心在它的几何中心10、我国已成功进行载人航天，空间站在轨道上正常飞行时处于“失重”状态，在这种环境下，下列哪些现象能像在地面上一样进行（）A．用天平测质量B．用放大镜看物体C．练举重D．用弹簧拉力器健身11、如果没有重力，下列现象中不会发生的是（）A．河水不会流动B．物体没有质量C．人一跳就会离开地面D．茶杯中的水倒不进嘴里12、甲乙两组同学在同一实验室用铁和木头研究物体受的重力与其质量的关系，画出了四幅图，不正确的是（）A．B．C．D．13、一个物体竖直悬挂在弹簧测力计上并静止时,弹簧测力计示数为29.4 N,若改用天平测该物体的质量,其示数应为kg。
【精品】重力学在国内外的发展
重力学在国内外的发展学院：地球物理学院专业：地球物理学学号：2姓名：蒋雨辰摘要重力学是地球物理学的一个分支，是大地测量学，天文学，地球物理学，地球动力学的一个交汇点。
他与人类的社会实践密切相关。
本文大致论述了重力学在国内外的发展过程及现状。
关键词：重力学发展情况研究现状改进方向目录一、重力学在国外的发展二、重力学在国内的发展3.1国内重力测量精度的发展3.2国内重力测量仪器的发展3.3地球内部构造研究方面三、未来发展面临的挑战一、重力学在国外的发展古希腊亚里士多德提出物体下落的速度与其重量成比例。
意大利伽利略在1590年从比萨斜塔大量实验中发现，物体下落的路径与它经历的时间的平方成正比，而与物体自身的重量无关，他粗略地求出地球重力加速度的数值为9.8m/s²。
里歇在17世纪在利用摆钟从巴黎到南美进行天文观测是发现重力加速度在各地并非恒值。
牛顿和惠更斯指出这种现象与他们认为地球是旋转的推论相符，在理论上阐明了地球重力场的变化。
1687年，牛顿根据开普勒行星运动定律推导出万有引力定律，这一定律是重力学最重要的基本定律。
1735-1744年，布格等人通过一系列的观测证实了重力随纬度的变化；1749年又进行了重力随高度变化的观测，并研究了重力的海平面改正(又称高度改正)。
19世纪初的发展特点是开展新的测量方法研究和可移动的仪器研制，与进行较大区域的野外测量。
如在1811年德国天文学家鲍年倍格(J．Bohnenberger)阐明了可倒摆原理。
1818年英国卡特(H．Kater)研制成第一台可供野外观测的可倒摆仪器。
试用结果，测量误差约为35毫伽(mGal)贝塞尔(F．W．Bessil)研究了可倒摆的理论和误差源。
并研制出线摆，并在1828年前后用其实施了绝对重力测量。
这种仪器的误差已减到约为10mGal。
拉普拉斯(Laplace)应用克莱劳定理对一批重力点的重力值计算，给出地球扁率约为1：330。
人教版八年级物理7.3重力教学设计
4.重力在生活中的应用：举例说明重力在日常生活、工程建设和科学研究中的应用，如桥梁设计、抛物线运动等。
（三）学生小组讨论
1.教学活动：将学生分成若干小组，针对以下问题进行讨论：
a.重力与物体一道与重力相关的生活实例题，要求学生运用所学知识解决问题，并阐述解题思路。
b.让学生尝试推导重力公式G=mg，并解释其中的物理意义。
c.阅读拓展资料，了解重力在航天、地质勘探等领域的应用，撰写一篇500字左右的读后感。
3.实践作业：
a.分组进行一次户外实践活动，观察并记录生活中的重力现象，如抛物线运动、瀑布等，提交一份小组实践报告。
b.结合本节课所学，设计一个简单的实验，验证重力与物体质量的关系，提交实验方案和实验报告。
4.情感态度与价值观作业：
a.让学生思考重力对人类生活的影响，从环保、资源利用等方面谈谈自己的看法，提交一份300字左右的感悟文章。
b.鼓励学生关注身边的物理现象，培养他们的观察力和科学精神。
5.作业要求：
a.请学生在作业中尽量使用物理术语，确保语言的准确性。
5.针对不同学生的学习特点和需求，采用差异化教学策略，使每个学生都能在原有基础上得到提高，增强他们的自信心和成就感。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重点
1.重力的概念及其方向特性。
2.重力与物体质量的关系。
3.重力在生活中的应用和影响。
4.利用实验方法测量重力，并进行分析。
（二）教学难点
1.重力概念的理解，特别是重力与质量的关系。
4.了解重力的方向总是竖直向下，能够分析物体在不同位置（如斜面、悬挂等）的重力作用效果。
高一重力学知识点归纳总结
高一重力学知识点归纳总结重力学是物理学中的一个重要分支，研究物体之间的相互作用力。
在高中物理课程中，重力学是必修内容之一。
本文将对高一学年的重力学知识点进行归纳总结，以帮助同学们更好地理解和掌握相关概念和原理。
一、引言重力学是研究物体间引力相互作用的学科，负责研究物体间的引力和作用力。
在日常生活中，我们常常能够观察到物体受到重力的影响，也能够利用重力实现很多实用的应用。
二、牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律是描述物体之间引力作用的基本规律。
根据牛顿的定律，两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们的距离的平方成反比。
数学表达式如下：F =G * (m1 * m2) / r^2其中，F表示物体间的引力，G为万有引力常数，m1和m2分别表示两个物体的质量，r表示它们之间的距离。
三、重力加速度在地球表面附近，物体受到的重力加速度约为9.8m/s²，记作g。
物体的重力由其质量乘以重力加速度得到：F = m * g这个公式可以帮助我们计算物体所受的重力大小。
四、重力的研究对象和应用重力学研究的对象涵盖了各种物体，从微小的粒子到巨大的星系，都受到着重力的作用。
重力在航天、建筑、地球科学等领域都有重要应用。
例如，重力被用于测量地球的质量和形状，也被用于确定卫星的轨道。
五、自由落体运动自由落体是指在只受到重力影响的情况下，物体的运动状态。
在自由落体运动中，物体的加速度等于重力加速度g。
自由落体运动的重要特点是：下落时间与下落距离无关，只与物体离地高度有关。
六、重物和轻物的实验验证在同一重力加速度下，重物和轻物受到的重力大小相等。
这个结论可以通过实验来验证，例如将不同质量的物体放在同一斜面上，它们会以相同的加速度滑下。
七、斜面上物体滑动的分析当一个物体沿着斜面滑动时，重力分解成平行和垂直于斜面的两个分量。
平行于斜面的分量与斜面的摩擦力平衡，使得物体稳定地沿斜面向下滑动。
八、天体运动中的重力学重力学还涉及了天体运动的研究。
重力相关的学科
重力相关的学科
重力相关的学科包括但不限于地球物理学、地质学、天文学、航空航天技术等。
这些学科都对重力有深入的研究，并应用重力理论解决实际问题。
1. 地球物理学：主要研究地球内部的构造、物理性质、地球表面的现象等。
在重力研究方面，地球物理学家利用重力测量技术，可以获得地壳厚度、地下构造等信息。
2. 地质学：研究地球的物理属性和化学属性，以及自然环境对人类活动的影响。
地质学家利用重力资料研究地球的构造、地壳运动及矿产资源分布等问题。
3. 天文学：研究宇宙中天体的运动、结构、组成和演化。
天文学家利用重力理论来研究恒星、行星、星系等天体的运动规律和相互作用机制。
4. 航空航天技术：涉及飞行器设计、导航、空间探测等领域。
航空航天工程师需要了解重力对飞行器运动的影响，以及如何利用重力原理进行空间探测和科学研究。
此外，在某些特定领域，如医学影像学和农学等，重力也被用于解释和解决问题。
例如，医学影像学中的核磁共振成像技术就利用了重力和磁场等物理原理。
农学中的土壤肥力和作物生长研究也需要考虑重力对土壤和作物的影响。
重力学-重力测量
总基点
测点 △h
大地水准面 或基准面
△h
总基点
测点
σ
△h
大地水准面 或基准面
校正办法：中间层可当作一个厚度为△h，密度为 σ的无限长水平均匀物质面，其校正公式为：
g g .u . 0 .4 1 9 {} g /c m 3 { h } m
测点高于大地水准面或基准面时，△h取正，反之 取负。
自由空间(高度)校正 校正原因：经地形、中间层校正后，测点与大地
水准面或基准面间还存在一个高度差△h，要消除 这一高度差对实测的影响，就要进行高度校正。
△h
校正方法：
gh g.u.3.086hm
测点高于大地水准面或基准面时，△h取正，反之 取负。
布格校正 高度校正和中间层校正都与测点高程有关，将这
读数换算较易于实现线性化等。
零点漂移
弹性重力仪中的弹性元件，在一个力(如重力)的 长期—作用下将会产生弹性疲劳等现象，致使弹 性元件随时间推移而产生极其微小的永久形变， 它严重地影响了重力仪的测量精度，带来了几乎 不可克服的零点漂移。重力仪读数的这种随时间 而改变的现象称为零点漂移。
为消除零点漂移影响，必须获得重力仪零漂的基 本规律和在工作时间段内零漂值的大小，以便引 入相应的校正。
读数范围内格值变化 ＜1/1000
亮线灵敏度
16～20格(约16～20g.u.)
恒温温阶
15°C, 30°C,45°C
恒温精度
±0.2°C
零点漂移
45°C 条件下1 g.u./h
电源
±2.5V电池组，功耗＜1W
净重
6 kg
美国LR型金属弹簧重力仪
技术指标
2024年高中物理重力教学标准教案
2024年高中物理重力教学标准教案一、教学内容本节课选自高中物理教材第二章第一节《重力》，主要内容包括：重力的定义，重力公式，重力加速度，重力与质量的关系，以及重力在实际生活中的应用。
二、教学目标1. 理解重力的概念，掌握重力公式，并能运用其解决实际问题。
2. 了解重力加速度的概念，知道其取值范围，并能运用相关公式计算。
3. 掌握重力与质量的关系，理解质量的概念及其在生活中的应用。
三、教学难点与重点教学难点：重力加速度的理解，重力与质量关系的理解。
教学重点：重力公式的掌握，重力与质量关系的掌握。
四、教具与学具准备教具：黑板、粉笔、重力演示仪、尺子。
学具：笔记本、铅笔、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用重力演示仪，让学生观察并思考：为什么物体会向下掉落？2. 知识讲解（10分钟）（1）重力的定义：物体之间由于质量吸引产生的力。
（2）重力公式：F = G (m1 m2) / r^2，其中G为万有引力常数，m1、m2为两物体的质量，r为两物体之间的距离。
（3）重力加速度：物体在重力作用下，单位时间内速度的变化量。
（4）重力与质量的关系：重力与物体的质量成正比。
3. 例题讲解（15分钟）（1）计算地球表面上的物体所受的重力。
（2）计算不同高度处的重力加速度。
4. 随堂练习（10分钟）（1）计算两个物体之间的重力。
（2）已知物体质量，计算其在地球表面所受的重力。
重力在实际生活中的应用，如：抛物线运动、天平等。
六、板书设计1. 重力的定义、公式、加速度、与质量关系。
2. 例题解答步骤及答案。
3. 随堂练习题目及答案。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算地球表面上的物体所受的重力。
（2）计算从地球表面到高度h处的重力加速度变化。
2. 答案：（1）F = G (m1 m2) / r^2，代入地球和物体的质量、距离，计算得出重力。
（2）利用公式 g = G M / r^2，计算得出不同高度处的重力加速度。
小学科学《重力》课件
小学科学《重力》课件一、教学内容本节课选自小学科学教材《探索物理》的第四章第三节，主题为“重力”。
详细内容包括：1. 重力的定义：介绍重力的概念，让学生了解重力是一种物体之间相互吸引的力。
2. 重力的方向：讲解重力的方向始终指向地心，即竖直向下。
3. 重力的大小：介绍重力与物体质量的关系，即重力大小与物体质量成正比。
二、教学目标1. 让学生掌握重力的定义、方向和大小，了解重力在生活中的作用。
2. 培养学生运用重力知识解决实际问题的能力。
3. 激发学生对物理科学的兴趣，提高科学素养。
三、教学难点与重点教学难点：重力的大小与物体质量的关系。
教学重点：重力的定义、方向和大小。
四、教具与学具准备1. 教具：弹簧测力计、小球、地球仪、磁铁等。
2. 学具：每组一个弹簧测力计、小球、磁铁。
五、教学过程1. 实践情景引入利用地球仪展示地球与物体之间的引力，引导学生思考这种力的作用。
2. 例题讲解（1）重力的定义：讲解重力的概念，引导学生了解重力是一种物体之间相互吸引的力。
（2）重力的方向：通过实验演示，让学生观察重力的方向始终指向地心。
（3）重力的大小：利用弹簧测力计测量不同质量物体受到的重力，引导学生发现重力与物体质量成正比。
3. 随堂练习（1）判断题：判断重力方向是否始终指向地心。
（2）选择题：选择重力与物体质量的关系。
（3）实验题：分组进行实验，测量不同质量物体受到的重力。
对学生课堂表现进行点评，回答学生疑问，巩固所学知识。
六、板书设计1. 板书重力2. 板书内容：（1）重力的定义（2）重力的方向：竖直向下（3）重力的大小：与物体质量成正比七、作业设计1. 作业题目：（1）简答题：什么是重力？重力的方向是什么？（2）计算题：一个质量为2kg的物体，受到的重力是多少？（3）实验题：设计一个实验，验证重力与物体质量的关系。
2. 答案：（1）重力是物体之间相互吸引的力，方向是竖直向下。
（2）4N（3）实验步骤：①选取不同质量的物体；②用弹簧测力计分别测量它们受到的重力；③记录数据，分析重力与物体质量的关系。
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自由空气异常
• 从观测重力异常中减去观测点的正常重力值（正常重力值 通常只与纬度有关，故也称纬度校正），减去正常重力值 是为了消除地球参考椭球体的重力影响，这是重力测量中 最重要的、量级最大的一个成分，然后再减去该点的自由 空气校正，就得到了自由空气异常，即
g free gobs g0 g fa gobs g0 0.3086 h
布格重力校正
• 影响地表重力观测值的另外一个重要的因素就是地形的引力。 自由空气校正没有考虑观测点至海平面之间物质的引力影响。 然而实际情况是不但有中间物质的引力，而且还有高低起伏 的地形，布格校正就是去除中间物质的引力影响。进行布格 校正时，先把测点周围相对起伏的地形质量引力的影响消除， 把它们都校正到测点的高度上，这时需要把高于测点的物质 质量的影响值减去，并把低于测点的缺失的地形质量的影响 值补上，把观测点的重力值换算成测点周围为平坦地形条件 下的观测值，这称为局部地形校正。局部地形校正的结果， 不论是去掉多余的物质(地形物质引力向上)，还是填补不足的 物质(负地形，物质引力向下的反方向，仍向上) ，都会使得重 力值增加，因此局部地形校正总是正值。 • 自由空气异常再进行局部地形校正后得到的异常也称叫做法耶异常
地球物理学原理
重力学
Gravity
主要内容
a. 学习重力学的基本概念 b. 掌握各种重力异常的含义 c. 掌握重力均衡的概念 d. 重力学在深部构造中的应用
地球的重力场
地球的重力场和磁场都是一种势(位)场(potential field).
a c f a
重力表面重力值在赤道最小，到两极达到最大， 从赤道到两极相差约5000mGal。
(*)
自由空气校正的数学表达式
• 其中r0是大地水准面的半径，实际上是测量点 距球心的距离。(*)式的第二项是g0(r0)与 g (r0 h) 的差，这一项仅仅进行了高度调整，没 有考虑大地水准面至高度h之间物质的引力影 响，称为自由空气改正。于是得到高度校正项 或自由空气改正项为 2hg0 g fa r0
其中
(2 f f 2 ) 2 2 r0 a[1 sin ] 是大地水准面的半径 2 (1 f )
1
自由空气校正的数学表达式
• 代入g0=9.780ms-1, r0=6378.137km，可以得到自 由空气校正的估计值为
g fa 0.3086 h
• 当高度的单位为米时，重力值的单位为毫伽。
p
g正常
(V, )
H
地 球
珠峰最新高度为8844.43m
P点不在大地 水准面上，由 于高程变化， P点处的重力 场强度相对于 正常重力有变 化：高程项
H R (一般H 9km)
自由空气校正的数学表达式
• 设大地水准面（或近似为参考椭球面）上的重 力值为g0(r0)，即 GM
g0 (r0 ) r0
重力单位
重力加速度的国际单位为m/s2，规定以10-6m/s2为国际通 用单位，简写为g.u.,即1m/s2=106g.u.。 重力勘探中，常常使用单位“伽（Gal）”，以纪念第一 个测定重力加速度的伽利略。并且把重力加速度或重力 场的强度简称为“重力”。1Gal=1cm/s2=0.01m/s2。 伽的千分之一称为毫伽（mGal）。1mGal=10-5m/s2。 高精度重力测量中常使用“微伽（uGal）”，1mGal＝ 1000uGal。
2
• 由于h r0 ，那么高度h处的重力加速度可以展 开为泰勒级数，即
h2 2 g (r0 h) g0 (r0 ) h g0 (r0 ) g (r ) ...... 2 0 0 r 2 r
• 忽略掉高阶项，可以得到
g (r0 h) g0 (r0 ) h 2 g (r ) g0 (r0 ) g0 (r0 ) h 0 0 r r0
• 当在海洋上进行重力测量时，观测值减去正常重力值就是 自由空气异常，法耶异常也是自由空气异常。 • 自由空气异常是最简单形式的重力异常，其特点是与局部 小地形形态基本一致，主要反映地表和近地表重力分布的 短波长效应，无法给出任何长波长地形的信息，对高程的 依赖关系主要取决于地形块体的宽度。因此，自由空气异 常在地形起伏不大地区变化小，在地形起伏大的地区变化 剧烈。
m1受到的力等于质量m1乘以m2产生的引力场强度
假 地 表 质 地
定 球 面 量 球
： 为 与 、 内
理 大 转 部
想 地 动 物
椭 水 惯 质
球 准 量 呈
状 面 等 同
形 近 同 椭
体 似 于 圆
； 重 合 ； 地 球 真 实 值 ； 心 层 状 分 布 。
(p 不
在 大 地 水 准 面 上 )
自由空气重力异常 g f 主要用于固体地球物理 研究
g高程 g自由空气 0.3086 h
g f g 观 g 0 g高程 g 观 9.780301 0.005302 sin 2 0.000007 sin 2 2 0.3086h
自由空气重力异常 g f 不涉及物质的调整，对 大 地水准面形状的影响很 小。 反映地形起伏及地球内 部密度分布不均匀性 ， 用于 : 物理大地测量、 计算大地水准面形状和 垂线偏差。
P点不在大地水准面上，由于高程变化，重力场强度变化：高程项
高程变化引起重力场强度变化公式
g球 G M r2
g p g0
dg0 dr
h g0
r R
dg球 dr
h
rR
(p 不
在 大 地 水 准 面 上 )
p
g正常
g G M r2
(Vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ )
H
地 球
M ) 2 dg球 1 r 2GM 3 dr dr r dg 1 g高程 h 2GM 3 h dr r R r r R 2GM g高程 (毫伽) 3 h 0.3086h R R 地球平均半径 d (G h 海拔高程(米) g高程的方向与g 正常方向相反(h 0)