牛頓運動定律的實際應(yīng)用超重和失重

1、第六節(jié) 超重和失重 圖片欣賞圖片欣賞復(fù)習(xí)提問：復(fù)習(xí)提問：1、牛頓第二定律的內(nèi)容、牛頓第二定律的內(nèi)容2、牛頓第三定律的內(nèi)容、牛頓第三定律的內(nèi)容訓(xùn)練目標(biāo)：訓(xùn)練目標(biāo)：1、知道超重和失重現(xiàn)象、知道超重和失重現(xiàn)象2、理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件、理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件3、能應(yīng)用牛頓第二定律和牛頓第二、能應(yīng)用牛頓第二定律和牛頓第二定律解決有關(guān)超重和失重問題定律解決有關(guān)超重和失重問題一、超重和失重一、超重和失重1、例：、例： 升降機(jī)以升降機(jī)以0.5m/s2的加的加速度勻加速上升，站在升降速度勻加速上升，站在升降機(jī)里的人質(zhì)量是機(jī)里的人質(zhì)量是50Kg，人，人對升降機(jī)地板的壓力是多大？對升降機(jī)地板的壓力是多

2、大？(g=9.8m/s2)具體分析：具體分析：以人為研究對象，人在升降機(jī)中以人為研究對象，人在升降機(jī)中受到兩個力作用：重力受到兩個力作用：重力G和地板和地板的支持力的支持力F，正確應(yīng)用牛頓第二，正確應(yīng)用牛頓第二定律和第三定律，可以加以解決。定律和第三定律，可以加以解決。解：取豎直向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得：解：取豎直向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得： F合合= F-G=ma F=G+ma=m(g+a)=515N 根據(jù)牛頓第三定律可得：根據(jù)牛頓第三定律可得： 人對升降機(jī)地板的壓力也是人對升降機(jī)地板的壓力也是515N。2、超重（現(xiàn)象）、超重（現(xiàn)象） 物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳镂矬w對支持物

3、的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超的拉力）大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象重現(xiàn)象例例1：解：取豎直向上為正方向解：取豎直向上為正方向 根據(jù)牛頓第二定律可得：根據(jù)牛頓第二定律可得： F合合=F - Mg = Ma F = M ( g + a ) = 24N Mg 根據(jù)牛頓第三定律可得：根據(jù)牛頓第三定律可得： 物體對繩的拉力也為物體對繩的拉力也為24N這也是一種超重現(xiàn)象這也是一種超重現(xiàn)象例例2：解：取豎直向下為正方向解：取豎直向下為正方向 根據(jù)牛頓第二定律可得：根據(jù)牛頓第二定律可得： F合合= mg-N = ma N= m(g-a) = 400N mg 根據(jù)牛頓第三定律可得：

4、根據(jù)牛頓第三定律可得： 物體對地板的壓力為物體對地板的壓力為400N這是一種失重現(xiàn)象這是一種失重現(xiàn)象3、失重（現(xiàn)象）、失重（現(xiàn)象） 物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏奈矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為失拉力）小于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象重現(xiàn)象例例3：解：取豎直向下為正方向 根據(jù)牛頓第二定律可得： F合= mg-N = ma=mg N= m(g-g) = 0 mg 根據(jù)牛頓第三定律可得： 物體對地板的壓力為0這種現(xiàn)象稱為完全失重這種現(xiàn)象稱為完全失重4、完全失重（現(xiàn)象）、完全失重（現(xiàn)象） 物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏奈矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹?/p>

5、的情況稱為完全失重現(xiàn)象拉力）等于零的情況稱為完全失重現(xiàn)象演示演示5、視重：彈簧秤（測力計）的讀數(shù)、視重：彈簧秤（測力計）的讀數(shù)（1）、視重大于重力）、視重大于重力 （2）、視重小于重力）、視重小于重力 （3）、視重等于重力）、視重等于重力（4）、視重等于零）、視重等于零（但此時重力不等于零）（但此時重力不等于零）超重超重 失重失重靜止或勻速靜止或勻速狀態(tài)狀態(tài)完全失重完全失重6、注意事項：、注意事項：（1）、超重和失重現(xiàn)象都是和系統(tǒng)相對于）、超重和失重現(xiàn)象都是和系統(tǒng)相對于地球在豎直方向的加速度聯(lián)系在一起的地球在豎直方向的加速度聯(lián)系在一起的（2）、超重和失重中的）、超重和失重中的“重重”均指視重，

6、均指視重，而不是指物體所受的重力而不是指物體所受的重力（3）、物體所受重力的大小是不因物體）、物體所受重力的大小是不因物體所在系統(tǒng)的加速度而改變所在系統(tǒng)的加速度而改變（4）、利用彈簧秤測量物體的重量時，）、利用彈簧秤測量物體的重量時，必須使物體處于慣性參考系中必須使物體處于慣性參考系中超重超重失重失重完全失重完全失重力學(xué)特力學(xué)特征征物體所受的物體所受的T T或或N N大于重大于重力力物體所受物體所受的的T T或或N N小小于重力于重力物體所受物體所受的的T T或或N=0N=0運動學(xué)運動學(xué)特征特征a a與與g g反向反向豎直向上豎直向上a a與與g g同向同向豎直向下豎直向下 a=g a=g豎直

7、向下豎直向下說明：當(dāng)物體處于超重時，只是視重比實重大了，當(dāng)物體說明：當(dāng)物體處于超重時，只是視重比實重大了，當(dāng)物體處于失重時，只是視重比實重小了，而不是物體的重力發(fā)處于失重時，只是視重比實重小了，而不是物體的重力發(fā)生變化，重力是不變的生變化，重力是不變的7、例題講解：、例題講解：質(zhì)量是質(zhì)量是60Kg的人站在升降機(jī)中的體重計上，的人站在升降機(jī)中的體重計上，當(dāng)升降機(jī)作下列各種運動時，體重計的讀當(dāng)升降機(jī)作下列各種運動時，體重計的讀數(shù)是多少？（數(shù)是多少？（g=9.8m/s2)1、升降機(jī)勻速上升、升降機(jī)勻速上升2、升降機(jī)以、升降機(jī)以4m/s2的加速度加速上升的加速度加速上升3、升降機(jī)以、升降機(jī)以5m/s2

8、的加速度加速下降的加速度加速下降解解（1）人站在升降機(jī)中的體重計人站在升降機(jī)中的體重計上受力情況如左圖所示：上受力情況如左圖所示：當(dāng)升降機(jī)勻速上升時，由牛頓第當(dāng)升降機(jī)勻速上升時，由牛頓第二定律可得：二定律可得： F合合=F-G=0所以人受到的支持力所以人受到的支持力F=G=600N根據(jù)牛頓第三定律，人對體重計根據(jù)牛頓第三定律，人對體重計的壓力即體重計的示數(shù)為的壓力即體重計的示數(shù)為600N（2）人站在升降機(jī)中的體重計上人站在升降機(jī)中的體重計上受力情況如左圖所示：受力情況如左圖所示：當(dāng)升降機(jī)以當(dāng)升降機(jī)以4m/s2的加速度加速上的加速度加速上升時，由牛頓第二定律可得：升時，由牛頓第二定律可得： F合

9、合=F-G=ma F=G+ma=m(g+a)=840N此時體重計的示數(shù)為此時體重計的示數(shù)為840N，大于，大于人的重力人的重力600N，人處于超重狀態(tài)。，人處于超重狀態(tài)。（3）人站在升降機(jī)中的體重計上受人站在升降機(jī)中的體重計上受力情況如左圖所示：力情況如左圖所示：當(dāng)升降機(jī)以當(dāng)升降機(jī)以5m/s2的加速度加速下降的加速度加速下降時，由牛頓第二定律可得：時，由牛頓第二定律可得： F合合= mg-F=ma F=mg-ma=m(g-a)=300N此時體重計的示數(shù)為此時體重計的示數(shù)為300N，小于人，小于人本身的重力，人處于失重狀態(tài)。本身的重力，人處于失重狀態(tài)。拓展應(yīng)用：拓展應(yīng)用：超重：超重：加速上升或減

10、速下降加速上升或減速下降失重：失重：加速下降或減速上升加速下降或減速上升升降機(jī)里升降機(jī)里的學(xué)問的學(xué)問8、課堂小結(jié)：、課堂小結(jié)：1、理解超重和失重的實際意義、理解超重和失重的實際意義2、能正確運用牛頓運動定律解、能正確運用牛頓運動定律解有關(guān)超重和失重問題有關(guān)超重和失重問題9、鞏固練習(xí)：、鞏固練習(xí)：（1）、物體放在升降機(jī)地板上，當(dāng)升降機(jī)）、物體放在升降機(jī)地板上，當(dāng)升降機(jī) 上升上升或或 下降時，物體處于超重狀態(tài)；下降時，物體處于超重狀態(tài)； 當(dāng)升降機(jī)當(dāng)升降機(jī) 上升或上升或 下降時，物體處下降時，物體處于失重狀態(tài)；于失重狀態(tài)； 當(dāng)升降機(jī)當(dāng)升降機(jī) 上升或上升或 下降時，或處于靜下降時，或處于靜止?fàn)顟B(tài)時，物體所受重力才與升降機(jī)地板對物體的止?fàn)顟B(tài)時，物體所受重力才與升降機(jī)地板對物體的支持力大小相等。支持力大小相等。加速加速加速加速減速減速減速減速勻速勻速勻速勻速（2）、）、彈簧秤的秤鉤上掛一個彈簧秤的秤鉤上掛一個4Kg的物體，在的物體，在下列情況下，彈簧秤的讀數(shù)是多大？（下列情況下，彈簧秤的讀數(shù)是多大？（g=9.8 m/s2)A、以、以0.2m/s2