超重和失重-完整版课件.pptx

1、4.6 超重与失重2 0 2 0 年 新 人 教 版 必 修 第 一 册第四章 运动和力的关系站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？思考？电梯中的趣事电梯中的趣事运动过程运动过程体重秤示体重秤示数（数（kg）速度速度方向方向加速度加速度方向方向列出牛顿第二定律列出牛顿第二定律方程（选取加速度方程（选取加速度方向为正方向）方向为正方向）弹力与重力的弹力与重力的大小关系大小关系静止静止加速上升加速上升匀速上升匀速上升减速上升减速上升加速下降加速下降匀速下降匀速下降减速下降减速下降NGN问题1.体重秤显示出的是什

2、么物理量？其测量本质又是什么物理量？问题2.人随电梯上下运动过程中，其重力是否变化？电梯中的趣事电梯中的趣事运动过程运动过程体重秤示体重秤示数（数（kg）速度方速度方向向加速度加速度方向方向列出牛顿第二定律列出牛顿第二定律方程（选取加速度方程（选取加速度方向为正方向）方向为正方向）弹力与重弹力与重力的大小力的大小关系关系静止静止N=G加速上升加速上升NG匀速上升匀速上升N=G减速上升减速上升NG加速下降加速下降NG576157535357610F合maNGmaGNmaNG maGN0F合0F合电梯探究实验告诉我们：电梯探究实验告诉我们：1.1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大超重：物

3、体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体的重力的现象于物体的重力的现象.视重大于物重视重大于物重.2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力的现象.视重小于物重.问题3.为什么在这些情景中会发生超重、失重现象呢？问题4.分析并总结出什么情景中发生超重现象？什么情景中发生失重呢？mv mv mv mv GNNGNGGN二、超重和失重的条件超重：（l）超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象（2）超重的动力学特征：支持面（或悬线）对物体的（向上）作用力大于物体所受的重力（3）超重的运动学特征：物体的加速度向上，它包括可能的两种运动情况：向上

4、加速运动或向下减速运动失重（1）失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象（2）失重的动力学特征：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力 （3）失重的运动学特征：物体的加速度向下，它包括可能的两种运动情况：向下加速运动或向上减速运动3.超重、失重现象的判断方法：（2）加速度的角度：超重：N（T）mg（1）受力的角度：失重：N（T）mg超重：a方向向上失重：a方向向下加速上升减速下降加速下降减速上升归纳总结：例1：设某人的质量为 60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以 0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g

5、取 9.8 m/s2。分析 人站在电梯内的水平地板上，随电梯上升过程中受到两个力的作用：重力 mg 和地板的支持力 FN，受力分析如图 4.6-6 所示。解 设竖直向上方向为坐标轴正方向。根据牛顿第二定律，有FNmgmaFN m（g a）60（9.8 0.25）N 603 N根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力 FN为FN FN 603 N人对电梯的压力大小为 603 N，方向竖直向下。例2：升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如图，人站在升降机的测力计上，测力计的示数是多大？解：人在升降机中受重力和地面的支持力取竖直向上为正方

6、向根据牛顿第二定律得F-G=ma由此可得 F=G+ma=m(g+a)代入数据得515根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也是515，方向竖直向下，所以测力计的示数就是515若人站在升降机里和升降机一起以重力加速度g下降，测力计的示数是多少？思考：分析：以人为研究对象，人受到重力和支持力分析：以人为研究对象，人受到重力和支持力作用根据牛顿第二定律得作用根据牛顿第二定律得G-F=ma=mg由此可得支持力由此可得支持力F根据牛顿第三定律，人对地板的压力也是，测力根据牛顿第三定律，人对地板的压力也是，测力计的示数是计的示数是完全失重现象：当物体对支持物（或对悬挂物的拉力）等完全失重现象：当物体对支持物

7、（或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态于零时，我们称物体处于完全失重状态GF=0（1）完全失重现象：当物体对支持物的压力）完全失重现象：当物体对支持物的压力（或对悬（或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态态（2）完全失重的动力学特征：物体处于完全失重状态时，）完全失重的动力学特征：物体处于完全失重状态时，物体对支持物的压力物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零（或对悬挂物的拉力）为零（3）完全失重的运动学特征：物体处于完全失重状态）完全失重的运动学特征：物体处于完全失重状态时加速度向下且等于重力加速度。时加速度

8、向下且等于重力加速度。3.完全失重完全失重无法用天平测量物体无法用天平测量物体的质量的质量完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！完全失重实验完全失重实验侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让水瓶做自由落体运侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让水瓶做自由落体运动，水会不会从洞中射出来？为什么？动，水会不会从洞中射出来？为什么？物体处于超重或失重状态时，只是物体对支物体处于超重或失重状态时，只是物体对支持物的压力或物体对悬线的拉力不等于物体持物的压力或物体对悬线的拉力不等于物体的重力，物体受到的重力大小和方向还是不的重力，物体受到的重力大小和方向还是不变的。变的。四、超重和失重现象的应用四、超重和失重现象的应用人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。航天飞机中的人和物都航天飞机中的人和物都处于处于 状态。状态。完全失重 地地球球在太空失重的条件下在太空失重的条件下,会生产出地面上难以生产的一系列产会生产出地面上难以生产的一系列产品品,建立空间工厂已经不再是幻想！建立空间工厂已经不再是幻想！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制造泡沫金属制造泡沫金属液体呈绝对球形液体呈绝对球形制造理想的滚珠