高中物理《超重和失重》粤教版必修.ppt

第六节 超重和失重,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,二,一,一、超重和失重 1.超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况. 2.失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况.,目标导航,二,一,预习导引,二、超重和失重的解释 1.当物体具有竖直向上的加速度时,则FN-G=ma,FN=G+ma,物体超重了. 2.当物体具有竖直向下的加速度时,则G-FN=ma,FN=G-ma,物体失重了.,2015年11月23日,在美国休斯敦举行的举重世锦赛上,中国选手谌利军以挺举183公斤,总成绩333公斤打破男子62公斤级挺举、总成绩两项世界纪录并夺冠.小宝宝看了后,跃跃欲试,也要“超世界纪录”.你认为有可能吗?,目标导航,二,一,预习导引,提示:在一定的失重状态下小宝宝可以“超世界纪录”.,知识精要,思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,一、对超重和失重的理解,物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化. 1.视重:当物体在竖直方向有加速度时(即ay0),物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数叫物体的视重.,知识精要,思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,知识精要,思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,在家用测体重的台秤上做超重与失重的实验.先站着不动,读出台秤的示数;接着突然下蹲,观察开始下蹲时台秤的示数变化;再观察下蹲结束时台秤的示数变化.说明为什么会出现这种情况.台秤的示数变化 是因为你的重力发生变化了吗? 提示:经过观察我们会发现,在开始下蹲时,台秤的示数会突然变小;而在下蹲将要结束前,台秤的示数又会突然变大.台秤的示数变小或变大,并不是因为我们自身的重力发生变化,而是由于我们在下蹲过程中具有向上或向下的加速度,使人对台秤的压力小于或大于自己的重力.,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是( ),A.顾客始终受到三个力的作用 B.顾客始终处于超重状态 C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下 D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,答案:C 解析:顾客在匀速运动阶段,加速度为零,合力为零,顾客只受重力和支持力两个力作用,故A错误;加速运动阶段,顾客的加速度沿电梯斜向上,有竖直向上的分加速度,根据牛顿第二定律,电梯对他的支持力大于其重力,处于超重状态,而匀速运动阶段支持力等于其重力,故B错误;匀加速运动阶段,电梯对顾客的支持力竖直向上,静摩擦力水平向右,两者合力斜向右上方.匀速运动阶段,电梯对顾客的支持力竖直向上,根据牛顿第三定律,顾客对电梯作用力的方向先指向左下方,后竖直向下,故C正确、D错误.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二、解决超重、失重问题的方法,1.判定超重和失重的方法 (1)物体处于超重状态时,物体不一定是竖直向上做加速运动,也可能是竖直向下做减速运动,即只要物体的加速度方向是竖直向上,物体都处于超重状态. 同样,物体处于失重状态时,物体的加速度竖直向下,物体既可以是向下做加速运动,也可以是向上做减速运动. (2)物体不在竖直方向运动,只要其加速度在竖直方向有分量,即ay0,则当ay方向竖直向上时,物体处于超重状态,当ay方向竖直向下时,物体处于失重状态.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,2.解答超重、失重问题的一般方法 (1)明确研究对象. (2)对研究对象进行受力分析和运动情况分析. (3)确定加速度方向. (4)根据牛顿第二定律列方程求解.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,据中国航天科技集团新闻发言人透露,2016年我国将发射载人宇宙飞船神舟十一号.宇航员在太空中处于完全失重状态,是不是说宇航员在太空中就不受重力的作用了呢? 提示:宇航员在太空中处于完全失重状态,但是他们仍然受重力的作用.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,【例2】 有一根钢丝的最大拉力为100 N,在一个运动的电梯中,这根钢丝下悬挂了12 kg的物体恰好没有断,电梯可能做怎样的运动?(g取10 m/s2),一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,解析:钢丝的拉力恰为100 N,小于物体的实重120 N,物体一定处于失重状态,所以电梯具有向下的加速度.对物体由牛顿第二定律得 mg-F=ma 解得a=1.67 m/s2. 电梯的运动情况有两种可能,一是以1.67 m/s2的加速度向下匀加速运动,二是以1.67 m/s2的加速度向上匀减速运动. 答案: