高一物理：《超重与失重》课件

1、榆林高新完全中学物理教研组 郭忠孝,超重与失重,温故知新,牛顿第二定律：物体的加速度跟所受合力成正比，跟物体质量成反比，加速度方向跟合力方向相同。F合 = m a,牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上。,宇航员在太空行走,宇航员在维修太空站,太空举重,思考,我们对体重计的压力大小始终等于我们的重力吗？什么情况下会发生超重或失重现象呢？,解：,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？,类型1,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= m a,FN =

2、G+ m a = m ( g + a ),根据牛顿第三定律得 人对升降机的压力 F压FNm ( g a ), m g,超重,解：,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？,类型2,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= m a,FN = Gm a = m ( g-a ),根据牛顿第三定律得 人对升降机的压力 F压FNm ( ga ), m g,失重,解：,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？,类型3,取加速度方向为正方向,GFN= m a,FN = Gm a

3、 = m ( ga ),根据牛顿第三定律得 人对升降机的压力 F压FNm ( ga ), m g,失重,解：,质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀减速下降，人对升降机的压力为多大？,类型4,取加速度方向为正方向,FNG= m a,FN = G+ m a = m（ g+a ),根据牛顿第三定律得 人对升降机的压力 F压FNm ( g a ), mg,超重,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？,超重与失重,向上,向下,向下,向上,向上,向上,向下,向下,超重,超重,失重,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。,完全失重

4、,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？,完全失重现象,人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都处于完全失重状态。,完全失重的利用,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。,练习,处于完全失重状态下，下列物品不能 正常使用的是： A、天平 B、刻度尺 C、温度计 D、弹簧秤 E、圆珠笔 F、水银气压计,弹簧测力计无法

5、测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小,处于完全失重状态下，所有和重力有关的仪器都无法使用！,日常生活中的超重和失重现象,2. 利用体重计称量体重时，人在体重计上要保持静止。,3. 乘竖直升降的电梯，在升降过程中，体验超重和失重。,4. 乘快速行驶的汽车，突遇上坡或下坡，体验超重和失重。,5. 游乐园里，乘座过山车，体验超重和失重。,1. 人起跳过程和从高处跳下，体验超重和失重。,6.飞机起飞或着陆或突遇气流，飞机上下颠簸，体验超重和失重 （船、跷跷板、轿子等）,7. 蹦床运动，人上下运动时，体验超重和失重。 ,【观察与思考】为什么心脏病人不宜乘坐？,【观察与思考】人从离开起跳点开始经历了

6、哪些过程？,蹦极是深受人喜爱的一种运动，刺激但危险性也大。曾有人这么形容蹦极时的感受：随着弹性绳的伸缩，一忽儿象掉入无底深渊，整个心脏都仿佛往上提；一忽儿又好象有一只大手把人往下压，想抬头都困难。,小结: 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.视重是指物体对支物体的压力（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。（G=mg）,规律：,视重 重力 a竖直向上 超重状态,视重 重力 a竖直向下 失重状态,超重还是失重由a决定，与v方向无关,练习1、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

7、然下蹲时，磅秤的读数（ ）,A 先大于G，后小于G B 先小于G，后大于G C 大于G D 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）。,思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？,巩固练习：,B,练习2、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧 拉住的具有一定质量的物体A静止在底板上，如图，现 发现A突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降机 的运动可能是: ( ) A、加速上升 B、减速上升 C、加速下降 D、减速下降,分析：匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹簧拉力，若物体突然被拉向右方，则所受摩擦力变小，压力变小，故物体加速度向下，所以升降机可能向上减速或向下加速。,BC,f = N,F=k x,练习3、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在 沿 竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起 250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2),分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。,解：设物体的质量为m，对其受力分