人教版高中物理《超重和失重》课件.ppt

1、第一页，共21页。你对超重和失重是如何理解的？超重是你对超重和失重是如何理解的？超重是不是物体的重力增加了？失重是不是物不是物体的重力增加了？失重是不是物体的重力减小了？谈谈你的看法？体的重力减小了？谈谈你的看法？仔细观察仔细观察电梯里的超重和失重电梯里的超重和失重视视频，看那些过程中出现了超重和失重现频，看那些过程中出现了超重和失重现象？象？第二页，共21页。用弹簧秤测物体的重力时应使物体用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？处于什么状态？物体处于静止物体处于静止弹簧秤的示数是哪个力的示数？弹簧秤的示数是哪个力的示数？物体拉弹簧的力的示数物体拉弹簧的力的示数原理：原理：根据平衡条件和牛

2、顿第三定律知道：根据平衡条件和牛顿第三定律知道：弹簧秤的示数等于物体重力的大小。弹簧秤的示数等于物体重力的大小。平衡状态平衡状态第三页，共21页。用弹簧秤测物体的重力时，用弹簧秤测物体的重力时，突然向上加速，弹簧秤的示数突然向上加速，弹簧秤的示数如何变化？如何变化？第四页，共21页。物体的受力情况物体的受力情况FGav物体向上加速时：物体向上加速时：根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：FGmaF ma G G物体所受的拉力物体所受的拉力F与物体对弹与物体对弹簧秤的簧秤的拉拉力力F（弹簧秤的示数）（弹簧秤的示数）大于大于物体的重力。物体的重力。第五页，共21页。超重和失重超重和失重 物体对支持物

3、的压力物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉或对悬挂物的拉力力)大于物体所受到的重力的情况称为超重大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。现象。1 1、超重、超重第六页，共21页。超重对宇航员的影响物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于0的情况称为完全失重现象。用水银气压计测舱内气体的压强根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。根据平衡条件和牛顿第三定律知道：物体将飘在空中；弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。拓展：如图，球B放在容器A内，且B略小于A，将它们以一定的速度向上抛出，不计空气阻力，在A和B上升的过程中，A和B间作用力情况？物体对支持物的压力(或

4、对悬挂物的拉力)小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。物体所受的拉力F与物体对弹簧秤的压力F（弹簧秤的示数）小于物体的重力食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔用弹簧秤测物体的重力时，突然向上加速，弹簧秤的示数如何变化？你对超重和失重是如何理解的？超重是不是物体的重力增加了？失重是不是物体的重力减小了？谈谈你的看法？（1）定性分析环在上升过程中，A对地面的压力与整体的重力相比较谁大？超重达到4倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知：超重对宇

5、航员的影响超重对宇航员的影响物体所受的拉力F与物体对弹簧秤的拉力F（弹簧秤的示数）大于物体的重力。例例1 1、一个质量为、一个质量为70Kg70Kg的人乘电梯的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以电梯以3m/s3m/s2 2的加速度匀减速下降，的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。求这时他对电梯地板的压力。（g=10m/sg=10m/s2 2）vaFmg第七页，共21页。vaFmgmaFmg解：人向下做匀减速直线运动，解：人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。根据牛顿第加速度方向向上。根据牛顿第二定律得：二定律得：F 910N根据牛顿第三定律，人对地

6、根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于板的压力大小也等于910N910N，方向竖直向下。方向竖直向下。第八页，共21页。超重对宇航员的影响超重对宇航员的影响 宇航员在飞船起飞和返回地面宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，特别是在升空时，处于超重状态，特别是在升空时，超重可达重力的时，超重可达重力的9 9倍，超重使人倍，超重使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达到达到3 3倍重力时既感到呼吸困难；超重倍重力时既感到呼吸困难；超重达到达到4 4倍重力时，颈骨已不能支持头颅，倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。所以升空时宇航员必有折断的危险。所以升

7、空时宇航员必须采取横卧姿势，以增强对超重的耐须采取横卧姿势，以增强对超重的耐受能力。受能力。宇航员的宇航员的平躺姿势平躺姿势第九页，共21页。F FG Ga av v物体向上减速时：物体向上减速时：根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：G G F F mamaF F G G ma ma G G物体所受的拉力物体所受的拉力F F与物体对弹与物体对弹簧秤的压力簧秤的压力FF（弹簧秤的示（弹簧秤的示数）小于物体的重力数）小于物体的重力 用弹簧秤匀速拉物体时，突然向上减速运动，用弹簧秤匀速拉物体时，突然向上减速运动，弹簧秤的示数如何变化？弹簧秤的示数如何变化？第十页，共21页。物体对支持物的压力物体对支

8、持物的压力(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力)小于物体所受到的重力的情况称为失重现小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。象。2 2、失重、失重第十一页，共21页。例例2 2、在升降机中测人的体重，已知、在升降机中测人的体重，已知人的质量为人的质量为40kg40kg若升降机以若升降机以2.5m/s2.5m/s2 2的加速度匀加的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？速下降，台秤的示数是多少？若升降机自由下落，台秤的示数若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？又是多少？vaFmg第十二页，共21页。解：当升降机匀加速下降时，解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知：根据牛顿第二定律可知：mgm

9、g F F ma ma F F mg mg mama 根据牛顿第三定律可知根据牛顿第三定律可知:台秤台秤的示数分别为的示数分别为300N300N和和0N0N。当当a a1 1=2.5m/s=2.5m/s2 2,F,F1 1=300N=300N当自由下落时，当自由下落时，a a2 2=g,F=g,F2 2=0=0vaFmg第十三页，共21页。物体将飘在空中；弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。F ma G G根据平衡条件和牛顿第三定律知道：（1）定性分析环在上升过程中，A对地面的压力与整体的重力相比较谁大？超重达到4倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。人造地球卫星、

10、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都将处于完全失重状态。a竖直向上 视重 重力 超重状态拓展：如图，球B放在容器A内，且B略小于A，将它们以一定的速度向上抛出，不计空气阻力，在A和B上升的过程中，A和B间作用力情况？液滴成绝对的球形，宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别；3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！你对超重和失重是如何理解的？超重是不是物体的重力增加了？失重是不是物体的重力减小了？谈谈你的看法？a竖直向下 视重 重力重力 超重状态超重状态a竖直向下竖直向下 视重视重 重力重力 失重状态失重状态超重

11、或是失重由超重或是失重由a决定，与决定，与v方向无关方向无关第十五页，共21页。太空中的失重环境太空中的失重环境 人造地球卫星、宇宙飞船、航人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都将处于完全失重状态。的人和物都将处于完全失重状态。物体将飘在空中；液滴成绝物体将飘在空中；液滴成绝对的球形，宇航员站着睡觉和躺对的球形，宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别；食物要做成块着睡觉没有差别；食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣碎渣“漂浮漂浮”在空中，进入宇航在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔员的眼睛、鼻孔空间站中的宇航员空

12、间站中的宇航员第十六页，共21页。在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物体的弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压重力，但仍能测量拉力或压力的大小。力的大小。无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量0第十七页，共21页。利用完全失重条件的科学研究利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造理想的滚珠制造泡沫金属制造泡沫金属第十八页，共21页。练练1.1.下列四个实验中，不能在绕地球飞行的下列四个实验中，不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是太空实验舱中完成的是()()A.A.用弹簧秤测物体的重

13、力用弹簧秤测物体的重力B.B.用天平测物体的质量用天平测物体的质量C.C.用温度计测舱内的温度用温度计测舱内的温度D.D.用水银气压计测舱内气体的压强用水银气压计测舱内气体的压强ABDABD第十九页，共21页。练习练习2、一个木块漂浮在桌面的一杯水中，现假设撤去桌面，、一个木块漂浮在桌面的一杯水中，现假设撤去桌面，木块和杯子一起自由向下运动，问木块受到的浮力有无变化？木块和杯子一起自由向下运动，问木块受到的浮力有无变化？v拓展：如图，球拓展：如图，球B放在容器放在容器A内，且内，且B略小于略小于A，将它，将它们以一定的速度向上抛出，不计空气阻力，在们以一定的速度向上抛出，不计空气阻力，在A和和

14、B上升的过程中，上升的过程中，A和和B间作用力情况？间作用力情况？v练习练习3、如图所示，底座、如图所示，底座A上装有一根足够长的直立上装有一根足够长的直立长杆，其总质量为长杆，其总质量为M，杆上套有质量为，杆上套有质量为m的圆环的圆环B，它与杆有摩擦，当圆环以初速度它与杆有摩擦，当圆环以初速度V0向上飞起时，圆环向上飞起时，圆环的加速度为的加速度为a，底座不动。，底座不动。（1）定性分析环在上升过程中，）定性分析环在上升过程中，A对地面的压力对地面的压力与整体的重力相比较谁大？与整体的重力相比较谁大？（2）计算在整个过程中，水平面对底座的支持力多）计算在整个过程中，水平面对底座的支持力多大？（设摩擦力不变）大？（设摩擦力不变）ABv0第二十页，共21页。本节小结本节小结1 1、超重、超重2 2、失重、失重3 3、完全失重、完全失重第二十一页，共21页。