重力的大小跟质量的关系

实验目的

通过数据和图像认识重力与质量成正比,会用G = mg计算。

实验原理

物体静止时,测力计的拉力与重力平衡,示数即重力。同一地点,重力G与质量m成正比,比值g约为9.8 N/kg,因此G = mg。例如质量0.1 kg的钩码,重力约为0.98 N。

实验器材

• 弹簧测力计
• 钩码若干
• 铁架台
• 数据表格
• 坐标纸

实验步骤

1. 测力计竖直调零,记下钩码的质量并换算成千克。
2. 依次挂上不同质量的钩码,静止后读出示数。
3. 把质量m和重力G填入表格。
4. 计算每组G/m,比较它们是否近似相等。
5. 作出G-m图像,观察图线形状,并用G = mg验算数据。

实验现象与结论

质量增大时重力也成倍增大,G/m几乎不变,约为9.8 N/kg,图像为过原点的倾斜直线。结论:物体所受重力与它的质量成正比,关系式为G = mg。

注意事项

• 计算时注意把克换算成千克。
• 测力计要竖直放置,避免与器壁摩擦。
• 读数时视线与指针垂直。

常见问题

质量和重力有什么区别?

质量表示物体所含物质的多少,不随位置改变;重力是地球对物体的吸引产生的力,单位是N。

质量为2 kg的物体重力是多少?

G = mg = 2 kg × 9.8 N/kg = 19.6 N;若g取10 N/kg,则约为20 N。