超重与失重(第1课时)

第四章牛顿运动定律,超重与失重,牛顿运动定律的应用（二）,1、什么是重力？,4、弹簧秤上读数显示的是哪一个力？,2、怎样测量物体的重力？,3、测量物体的重力时有何要求?,视重：物体对悬挂物的拉力,实重：物体实际的重力,问题讨论,F,G,F,视重：物体对支持物的压力,实重：物体实际的重力,观察现象,电梯向上运动,加速上升匀速上升减速上升,观察现象,电梯向下运动,加速下降匀速下降减速下降,视重：物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力超重：视重大于物体的重力失重：视重小于物体的重力完全失重：视重为零,归纳总结,思考讨论1、物体的重力发生变化了吗？2、电梯运动和体重计的示数之间究竟有怎样的联系？,什么情况下发生超重和失重呢？,规律探究,向上,向下,向上,向下,电梯中的现象,什么情况下物体发生超重现象？什么情况下物体发生失重现象？,向上,向下,向上,向下,向上,向上,超重,向上,向下,失重,向下,向上,超重,向下,向下,失重,结论：当加速度方向向上时，物体发生超重现象，当加速度方向向下时，物体发生失重现象。,超重与失重,定量分析,FN=m(g+a),FN=m(g+a),FN=m(g-a),FN=m(g-a),向上,向下,向上,向下,电梯中的现象,类型1、质量为m的人随升降机一起以加速度a匀加速上升，人对升降机的压力为多大？,物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。,取加速度方向为正方向,FNG=ma,FN=G+ma=m(g+a),根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压FNm(ga)mg,类型2、质量为m的人随升降机一起以加速度a匀减速上升，人对升降机的压力为多大？,物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象。,取加速度方向为正方向,GFN=ma,FN=Gma=m(ga),根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压FNm(ga)mg,类型3、质量为m的人随升降机一起以加速度a匀加速下降，人对升降机的压力为多大？,取加速度方向为正方向,GFN=ma,FN=Gma=m(ga),根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压FNm(ga)mg,假设该同学的质量m=50kg，并设电梯上升的初始阶段是匀加速运动，加速度大小a=0.5m/s2，能否用前面学习的知识求得体重计的读数？(g取10m/s2),定量分析,解：以人为分析对象,由牛顿第二定律：,由牛顿第三定律：,当物体处于失重状态，且ag时会发生什么现象？,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重现象。,FN=m(ga)=0,如：自由落体运动和竖直上抛运动,此时重力为零吗？,完全失重,如果所示，将铁球悬绳剪断，在铁球从液体中加速下落时，台秤的读数将如何变化？,探究活动,实验探究,实验探研：读数变小论证与分析：系统的重心加速度下降-失重,若将乒乓球被拴在量筒底部，浸在水中，设法让球从底部脱离上浮，台秤的读数将如何变化,探究活动,探究指导,猜想与假设,设计实验,进行实验并采集数据,论证与分析,明确研究问题,1、超重和失重是一种物理现象。,2、物体是超重还是失重是由a的方向来判定的，与v方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。,（a=g为完全失重）,归纳总结,3、规律,a向上超重状态,a向下失重状态,一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲过程中，磅秤的读数（）,A先大于G，后小于GB先小于G，后大于GC大于GD小于G,思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？,人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。,B,思考：如果人下蹲后又突然站起的过程中，情况又会怎样？,我国著名举重运动员东峰在地面上最多能举起2300N的重物，在沿竖直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起1840N的重物。求电梯的加速度。(g=10m/s2，设同一个人能提供的最大举力一定）,二.关于在超重,失重状态下的举重问题,例题3:举重运动员在地面上能举起120kg的重物,在运动的电梯里能举起100kg的重物,求升降机的加速度.若在以2.5m/s2的加速度加速下降的升降机中,此人能举起质量多大的重物?(g=10m/s2),如图5所示的装置中，重4N的物块被平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上，整个装置保持静止，斜