4.7超重和失重 课件 新人教版必修1

第四章力与运动,超重和失重,太空中的超重与失重,电梯中的超重与失重,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？,仔细观察电梯里的超重和失重视频，看那些过程中出现了超重和失重现象？,用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？,物体处于静止,弹簧秤的示数是哪个力的示数？,物体拉弹簧的力的示数,原理：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。,平衡状态,思考,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？,分析,物体的受力情况,物体向上加速时：,根据牛顿第二定律：,FGma,FmaGG,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。,超重和失重,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。,1、超重,例1、一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。（g=10m/s2）,Fmgma,解：人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。根据牛顿第二定律得：,F910N,根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于910N，方向竖直向下。,超重对宇航员的影响,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，超重可达重力的9倍，超重使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达到3倍重力时既感到呼吸困难；超重达到4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须采取横卧姿势，以增强对超重的耐受能力。,宇航员的平躺姿势,思考与讨论：,物体向上减速时：,根据牛顿第二定律：,GFma,FGmaG,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,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？,物体对支持物的压力(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象。,2、失重,例2、在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg若升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？,解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知：mgFmaFmgma,根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。,当a1=2.5m/s2,F1=300N,当自由下落时，a2=g,F2=0,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。,3、完全失重,（四）超重、失重、视重和重力的区别,1、超重和失重是一种物理现象。,2、视重是体重计的示数，指支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力），是可以改变的。,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。,规律：,a竖直向上视重重力超重状态,a竖直向下视重重力失重状态,超重或是失重由a决定，与v方向无关,太空中的失重环境,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,空间站中的宇航员,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重力，但仍能测量拉力或压力的大小。,无法用天平测量物体的质量,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,制造泡沫金属,练1.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(),A.用弹簧秤测物体的重力B.用天平测物体的质量C.用温度计测舱内的温度D.用水银气压计测舱内气体的压强,ABD,练习2、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？,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？,练习3、如图所示，底座A上装有一根足够长的直立长杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦，当圆环以初速度V0向上飞起时，圆环的加速度为a，底座不动