高中物理 3.6 超重与失重课件 教科版必修1.ppt

3 6超重与失重 高中物理 必修1 教科版 第三章牛顿运动定律 目标定位 预习导学 1 超重 1 大于 2 竖直向上 2 失重 1 小于完全失重 2 竖直向下 想一想1 有人说 在很高的山顶上 物体所受的重力要小于它在平地上所受的重力 这种现象也是失重 这种说法正确吗 答案不正确 这不是失重 失重的本质是重力不变 而 视重 增大或减小 在很高的山上 物体所受的重力减小 是由于地球对它的吸引力减小了 预习导学 想一想2 自由落体运动的物体是处于失重还是超重状态呢 答案完全失重 自由下落的物体只受到重力作用 对支持物或悬挂物的拉力为零 一 对超重和失重的理解 课堂讲义 1 实重 物体实际所受的重力 物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化 2 视重 当物体在竖直方向上有加速度时 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 此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重 课堂讲义 3 判断物体超重与失重的方法 1 从受力的角度判断 超重 物体所受向上的拉力 或支持力 大于重力 失重 物体所受向上的拉力 或支持力 小于重力 2 从加速度的角度判断 当物体的加速度方向向上时 处于超重状态 当物体的加速度方向向下时 处于失重状态 注意 1 物体处于超重还是失重状态 只取决于加速度的方向 与物体的运动方向无关 2 发生超重和失重时 物体所受的重力并没有变化 课堂讲义 例1 关于超重和失重 下列说法正确的是 a 物体处于超重时 物体一定在上升b 物体处于失重状态时 物体可能在上升c 物体处于完全失重时 地球对它的引力就消失了d 物体在完全失重时 它所受到的合外力为零 物体处于超重还是失重状态 只取决于加速度的方向 与物体的运动方向无关 发生超重和失重时 物体所受的重力并没有变化 物体仍受到重力的作用 课堂讲义 例2 在一电梯的地板上有一压力传感器 其上放一物块 如图361甲所示 当电梯运行时 传感器示数大小随时间变化的关系图像如图乙所示 根据图像分析得出的结论中正确的是 a 从时刻t1到t2 物块处于失重状态b 从时刻t3到t4 物块处于失重状态c 电梯可能开始停在低楼层 先加速向上 接着匀速向上 再减速向上 最后停在高楼层d 电梯可能开始停在高楼层 先加速向下 接着匀速向下 再减速向下 最后停在低楼层 图361 f mg 静止状态或匀速运动状态 f mg 加速向上或减速向下 f mg 加速向下或减速向上 超重 失重 二 对完全失重的理解 课堂讲义 1 完全失重是物体的视重为零 对支持物或悬挂物的压力或拉力为零 2 发生完全失重现象时 与重力有关的一切现象都将消失 比如物体对支持物无压力 摆钟将停止摆动 靠重力使用的仪器也不能再使用 如天平 根据mg fn ma知 当fn 0时 a g 即处于完全失重的物体具有竖直向下 大小为g的加速度 3 只受重力作用的一切抛体运动 如我们学过的自由落体运动和竖直上抛运动等 物体在空中只受重力的运动 其加速度等于g 物体都处于完全失重现象 课堂讲义 例3 如图362所示 a b两人用安全带连接在一起 从飞机上跳下进行双人跳伞运动 降落伞未打开时不计空气阻力 下列说法正确的是 a 在降落伞未打开的下降过程中 安全带的作用力一定为零b 在降落伞未打开的下降过程中 安全带的作用力大于b的重力c 在降落伞未打开的下降过程中 安全带的作用力等于b的重力d 在降落伞打开后的下降过程中 安全带的作用力小于b的重力 图362 a b两人一起做自由落体运动 完全失重 安全带作用力为0 a b作减速下降 加速度向上 b g t t g ma t g ma 三 用牛顿运动定律分析超重和失重现象 课堂讲义 a 0 方向向上 方向向下 f mg f mg ma f m g a mg mg f ma f m g a mg 静止或匀速直线运动 向上加速 向下减速 向下加速 向上减速 课堂讲义 例4 在升降机中 一个人站在磅秤上 发现自己的体重减轻了20 于是他作出下列判断 其中正确的是 a 升降机可能以0 8g的加速度加速上升b 升降机可能以0 2g的加速度加速下降c 升降机可能以0 2g的加速度减速上升d 升降机可能以0 8g的加速度减速下降 视重f 0 8mg mg f 0 8mg mg f ma a 0 2g 减速上升 加速下降 课堂讲义 针对训练 2013四川成都期末 如图363所示 挂有一条鱼的弹簧测力计悬在电梯顶部 鱼的质量为m 当地的重力加速度为g 在电梯运行过程中 弹簧测力计示数为f则 a 若f mg 则电梯一定在匀速运动b 若f mg 则电梯一定在加速上升c 若f mg 则电梯一定在减速上升d 若f mg 则电梯一定在减速上升 图363 可推断加速度的方向 但速度方向未知 1 2013年9月10日 在沈阳奥体中心进行的第十二届全运会女子跳高决赛中 福建名将郑幸娟以1米92的成绩成功卫冕 图364为郑幸娟在本届全运会上以背越式成功地跳过了1 92米的高度 若忽略空气阻力 g取10m s2 则下列说法正确的是 a 郑幸娟下降过程处于失重状态d 郑幸娟下降过程处于超重状态c 郑幸娟起跳以后在上升过程中处于超重状态d 郑幸娟起跳时地面对她的支持力大于她的重力 对超重和失重的理解 对点练习 图364 整个跳高过程中 只受重力作用 失重 加速度向上 2 如图365所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v t图象 则 a 物体在0 2s内处于失重状态b 物体在2 4s内处于超重状态c 物体在4 5s内处于失重状态d 由于物体的质量未知 所以无法判断超重 失重状态 对点练习 图365 速度方向向上 加速 加速度向上 超重 匀速 加速度为0 正常 减速 加速度向下 失重 3 如图366所示 建筑工人在砌墙时需要将砖块运送到高处 采用的方式是一工人甲在低处将一摞砖竖直向上抛出 在高处的工人乙将其接住 每块砖的质量均为m 现只考虑最上层的两块砖 不计空气阻力 下列说法正确的是 a 工人甲在将砖块抛出时 砖未离手 砖块处于失重状态b 工人甲在将砖块抛出时 砖未离手 砖块间作用力等于mgc 工人甲在将砖块抛出后 砖块处于失重状态d 工人甲在将砖块抛出后 砖块间作用力等于mg 对点练习 对完全失重现象的理解 图366 向上加速 加速度向上 超重 向上减速 加速度向下 失重 4 一个质量是60kg的人站在升降机的地板上 升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤 弹簧秤下面挂着一个质量为m 5kg的物体a 当升降机向上运动