失重与超重课件.ppt

1、苏州大学苏州大学彭彭 玉玉 华华n（一）引入新课n1、观看图片航天飞机上的失重现象及在电梯中人的超重现象教学过程教学过程提问：刚才所看到的图片资料，它们向我们展示了一种什么现象？用手把可乐瓶下面的空按住，在里面装上水，移开用手把可乐瓶下面的空按住，在里面装上水，移开手指手指，水就从空中射出来。如果放开手，让可乐瓶水就从空中射出来。如果放开手，让可乐瓶自由下落，在下落的过程中，水将不再从空中射出。自由下落，在下落的过程中，水将不再从空中射出。让学生观察所发生的现象，怎样解释这一现象？让学生观察所发生的现象，怎样解释这一现象？2 2、观察失重现象（演示实验）、观察失重现象（演示实验）激发学生的学习

2、兴趣激发学生的学习兴趣和求知欲，让学生带和求知欲，让学生带着问题来学习！着问题来学习！上面所观看的图片资料上面所观看的图片资料和做的演示实验，给我和做的演示实验，给我们展示了超重和失重现们展示了超重和失重现象。超重和失重现象是象。超重和失重现象是怎样产生的呢？这就是怎样产生的呢？这就是我们这节课研究的内容。我们这节课研究的内容。（二）教学过程设计（二）教学过程设计一、超重现象一、超重现象3、7超重和失重实验：介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂实验：介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂有重物。我们取左边的重物加以研究，重物静有重物。我们取左边的重物加以研究，重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受

3、重力，止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受重力，物体对弹簧的拉力等于物体所受的重力。放手物体对弹簧的拉力等于物体所受的重力。放手后物体做向上的加速运动，我们再观察弹簧秤后物体做向上的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化。示数的变化。超重现象超重现象 提问：看到了什么现象？提问：看到了什么现象？弹簧秤的示数增大，物体对绳的拉力增大。学生小实验：细线拉重锤学生小实验：细线拉重锤(绣花线、打绣花线、打点计时器用重锤点计时器用重锤)。线系在重锤上，缓。线系在重锤上，缓慢拉起，再让重锤做向上的加速运动，慢拉起，再让重锤做向上的加速运动，线断。线断。分析超重和失重产生原因分析超重和失重产生原因 讨论：讨论：

4、(1)物体做向上的加速运动时，弹簧对物体的拉力大于物体做向上的加速运动时，弹簧对物体的拉力大于物体静止时的拉力，物体静止时的拉力，Tmg，物体对弹簧的拉力大于，物体对弹簧的拉力大于物重。物重。取物体为研究对象，由牛顿第二定律得取物体为研究对象，由牛顿第二定律得 T-G=ma，T-mg=ma弹簧秤的拉力为弹簧秤的拉力为 T=mg+ma=m(g+a)GTa举例：举例：起重机在吊起重物时，有经验的起重机在吊起重物时，有经验的司机都不让物体的加速度过大是司机都不让物体的加速度过大是什么原因？什么原因？2、学生列举生活中的感受学生列举生活中的感受提问：在电梯中放一弹簧测力秤，人站在上面。当电梯向上加速度

5、运动时秤的示数怎样变化？3、整理公式 T=m(g+a)=mg，g叫做等效重力加速度，gg。站在电梯里的人在电梯向上加速或向下减速时，人对电梯的压力大于人的重力，好像是重力加速度g增大了。火箭起飞时有很大的向上的加速度，内部发生的是超重现象。注意：注意：发生超重现象时，物重并没有变化。超重超重：当物体存在向上的加速度时，它对支持当物体存在向上的加速度时，它对支持物的压力物的压力(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力)大于物重大于物重的现象叫做超重现象。的现象叫做超重现象。即：视重即：视重实重实重二、失重现象实验：介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂实验：介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂有重物。我们取

6、左边的重物加以研究，重物静有重物。我们取左边的重物加以研究，重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受重力，止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受重力，物体对弹簧的拉力等于物体所受的重力。放手物体对弹簧的拉力等于物体所受的重力。放手后物体做向下的加速运动，我们再观察弹簧秤后物体做向下的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化。示数的变化。失重现象失重现象 提问：看到了什么现象？提问：看到了什么现象？弹簧秤的示数减少，物体对支持物的弹簧秤的示数减少，物体对支持物的拉力减小。拉力减小。分析原因：分析原因：取物体为研究对象，取物体为研究对象，G-T=ma，弹簧秤的拉，弹簧秤的拉力为力为T=mg-ma=m(g-

7、a)GTa讨论：讨论：物体做向下的加速运动时，物体做向下的加速运动时，弹簧对物体的拉力小于物体静止时弹簧对物体的拉力小于物体静止时的拉力，的拉力，Tmg，物体对弹簧的拉，物体对弹簧的拉力小于物重。力小于物重。3、整理公式T=m(g-a)=mg，g叫做等效重力加速度，叫做等效重力加速度，gg。站在电梯里的人在电梯向下加速或向上减速时，人站在电梯里的人在电梯向下加速或向上减速时，人对电梯的压力小于人的重力，好像是重力加速度对电梯的压力小于人的重力，好像是重力加速度g减少了减少了2 2、学生列举生活中的感受学生列举生活中的感受注意：发生失重现象时，物重并没有发生变化。发生失重现象时，物重并没有发生变

8、化。失重失重：当物体存在向下的加速度时，它对支持物的压当物体存在向下的加速度时，它对支持物的压力力(或拉力或拉力)小于物重的现象，叫做失重。小于物重的现象，叫做失重。即：视重即：视重减速 向上 向下 下降匀速 向下 无 =加速 向下 向下 实例分析实例分析 2003年年10月月25日，航天员杨利伟在酒泉卫星发日，航天员杨利伟在酒泉卫星发射中心乘坐中国自行设计的射中心乘坐中国自行设计的“神州五号神州五号”飞船飞向飞船飞向太空。太空。“神州五号神州五号”升空后升空后120s，逃逸塔与火箭分，逃逸塔与火箭分离，此时飞船离地的高度为离，此时飞船离地的高度为39km。假设这一阶段飞船做匀加速直线运动，杨

9、利伟的假设这一阶段飞船做匀加速直线运动，杨利伟的体重为体重为63kg，试计算该阶段杨利伟对座椅的压力。，试计算该阶段杨利伟对座椅的压力。由牛顿第三定律得杨利伟对椅子的压力由牛顿第三定律得杨利伟对椅子的压力F F1 12012s vtat解：解：以杨利伟为研究对象，受重力和支持力以杨利伟为研究对象，受重力和支持力222/5.4(/)as tm s由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得:FGmaFmamg1957.6()FFN思考题思考题一个在地面上能举起一个在地面上能举起100千克质量杠铃的千克质量杠铃的运动员在一个加速运动的电梯上能举起运动员在一个加速运动的电梯上能举起多大质量的杠铃？多大质量的杠铃

10、？a=g，a=g/2，分向上，分向上和向下两种加速情况讨论。和向下两种加速情况讨论。问题：问题：宇宙飞船在太空绕地球做圆周运动时，能正常宇宙飞船在太空绕地球做圆周运动时，能正常进行操作的实验有：进行操作的实验有：（）A 用体温计测体温用体温计测体温 B 用天平测质量用天平测质量C 用体重计测体重用体重计测体重 D 用密度计测液体密度用密度计测液体密度 巩固练习巩固练习问题：问题：电梯在下列几种运动中处于电梯在下列几种运动中处于超重状态超重状态的的 有（有（）处于处于失重状态失重状态的有（的有（）A 加速上升加速上升 B 减速上升减速上升C 加速下降加速下降 D 减速下降减速下降（三）小结（三）

11、小结发生超重和失重现象时，物体的重力并没有发生发生超重和失重现象时，物体的重力并没有发生变化，只是由于物体有竖直方向的加速度使得物变化，只是由于物体有竖直方向的加速度使得物体对支持物的作用力发生了变化体对支持物的作用力发生了变化a a向上向上 超重超重a a向下向下 失重失重练习练习 4 5 4 5（四）作业（四）作业（五）：说明（五）：说明1本节课可采用在教师引导下，教师跟学生共本节课可采用在教师引导下，教师跟学生共同讨论研究的方式进行。在教学中教师要注意学同讨论研究的方式进行。在教学中教师要注意学生对知识的接受情况，恰当地提出问题，对学生生对知识的接受情况，恰当地提出问题，对学生的认识给予

12、正确的评价和解释。的认识给予正确的评价和解释。2课上安排的演示实验要自己制作，弹簧秤的课上安排的演示实验要自己制作，弹簧秤的量程要小，最好是量程要小，最好是0.2千克左右的，刻度要明显千克左右的，刻度要明显利于学生观察。两边重物的质量选择要合适，可利于学生观察。两边重物的质量选择要合适，可使加速过程时间较长、较稳定。使加速过程时间较长、较稳定。板书设计板书设计超重和失重超重和失重一、现象超重：TG失重：TG二、超重失重实质物体的重力没有发生变化，只是物体对支持物的拉力（压力）发生了变化。三、超重失重产生的条件四、完全失重T=0产生条件：a向下，且a=g（1）实验分析（2）理论分析向上加速、向下加速a向上：向下加速、向上减速a向下：结论：结论：a向上向上 超重超重 a向下向下 失重失重 超重失重上升 v的方向a的方向下降 v的方向a的方向()Tm gaG()TmgaG