【物理课件】超重和失重 2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第四章运动和力的关系4.6超重和失重重力的测量011.先测物体的重力加速度g2.用天平测物体的质量3.由牛顿第二定律求重力测量方法一：G=mg测量方法二：

将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。这是测量重力最常用的方法。思考：1、为什么要处于静止状态时读数？2、如果不保持静止状态，会发生什么现象？GF1视重:测力计的示数反映了物体对支撑物的压力或对悬挂物的拉力，称为视重。例如人站在体重计上时，体重计的示数称为视重。依据：牛顿第三定律实重:物体实际的重力大小。结论:静止或匀速状态下，视重=实重。什么情况下视重大于实重？什么情况下视重小于实重？1、电梯从一楼由静止开始上升至五楼，再由五楼下降至一楼过程中，经历了哪些运动过程？2、各个过程分别是什么样的运动？3、在各个过程中体重计的示数情况怎样？4、体重计示数变大或变小会与哪个物理量有关？运动状态运动性质示数情况加速度方向静止平衡状态正常上升下降超重和失重02人加速向上运动的过程中加速度大小为a

此时，体重计的示数（视重）大于人受到的（实重）重力。FN

－mg

=

maFN=m（g+a）>mg则超重：物体对支持物的压力对悬挂物的拉力（视重）大于物体所受重力的现象，叫作超重（overweight）现象。特征：物体加速度向上，视重大于实重。设竖直向上方向为坐标轴正方向，设竖直向下方向为坐标轴正方向。人加速向下运动的过程中(如图)，根据牛顿第二定律，有即体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的（实重）重力。mg－FN=maFN=m（g－a）<mg失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）小于物体所受重力的现象，叫作失重（weightlessness）现象。特征：物体加速度向下，视重小于实重。类型v方向a方向现象加速上升减速上升加速下降减速下降向上向上向下向下向上向下向下向上超重失重超重失重当升降机以加速度

a=g竖直加速下降时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力是多少？FN=m(g–a)即：FN=0由mg–FN=ma得想一想完全失重物体对支持物（或悬挂物）完全没有作用力由FN=m(g–a)得：FN=0

完全失重：当加速度a=g时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零，这就是“完全失重”现象。

F合=mg-FN=ma当物体以加速度a=g加速下降或减速上升时：可以举一些生活中的例子吗？解：当瓶子自由下落时，瓶子中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。想一想：装满水的有孔瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？物体处于超重和失重状态时，物体本身的重力变化了吗？想一想1.超重与失重现象仅仅是一种表象，所谓超重与失重，只是拉力(或支持力)的增大或减小，是“视重”的改变。超重与失重的本质：2.无论是超重还是失重，物体所受的重力都没有变化。即“实重”并没有变化。如果体重计不是在电梯里，而是在地面上，人站在体重计上，体重计的示数一定等于人所受的重力吗？做一做

人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。分析力传感器上的人“下蹲”“站起”两个过程中超重和失重的情况。【例题】设人的质量为60kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。解：对人进行受力分析，根据牛顿第二定律，有FN－mg=ma故：FN=m(g+a)=60×(9.8+0.25)N=603N由牛顿第三定律得：FN′=-FN=-603N人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。vaFNmg火箭发射时向上的加速度很大，火箭底部所承受的压力要比静止时大得多。航天器内的物将处于完全失重状态。完全失重时，物体将飘浮在空中，液滴呈球形利用完全失重制造理想的滚珠0注意：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无法用天平测量物体的质量但仍能测量拉力或压力的大小.

航天器在太空轨道上绕地球或其他天体运行时，航天将处于完全失重状态。完全失重时，物体将飘器内的物浮在空中，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮，走路时稍有不慎，将会“上不着天，下不着地”……

超重和失重现象在实际中还有许多，请你通过读书、上网、请教专业人员等多种途径进一步学习和了解。课堂小结重力测量超重失重完全失重公式法：G＝mg平衡条件：F＝mg视重>实重加速度a向上视重<实重加速度a向下视重为零条件：a=g『判一判』(1)物体向上运动时一定处于超重状态。(

)(2)物体减速向下运动时处于失重状态。(

)(3)物体处于失重状态时重力减小了。(

)(4)超重就是物体的重力变大的现象。(

)(5)减速上升的升降机内的物体对地板的压力小于重力。(

)(6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。(

)学习检测×

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【例题】(多选)小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45kg时，取重力加速度g＝10m/s2.下面说法中正确的是(

)A.电梯可能在加速上升，加速度大小为9m/s2B.电梯可能在加速下降，加速度大小为1m/s2C.电梯可能在减速上升，加速度大小为1m/s2D.电梯可能在减速下降，加速度大小为9m/s2解析：BC

【典例】(多选)炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的反冲动力，让人腾空而起或平衡或变速运动，下列说法正确的是（）A．水对装置向上的反冲动力大于装置对水向下的压力B．人