4.6+超重和失重+課件【知識專講精研】高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

6、超重與失重高中物理2019人教版必修一第四章運動和力的關系1、理解超重和失重的概念；2、知道產(chǎn)生超重和失重的條件，知道超重與失重的本質(zhì)；3、能夠運用牛頓運動定律分析超重和失重現(xiàn)象。4、用科學的觀點解釋身邊的物理現(xiàn)象；學習目標二指禪鐵頭功測量重力常用兩種方法：1、G＝mg測量加速度g，用天平測量物體的質(zhì)量。2、利用二力平衡。將待測物體懸掛或放置在測力計上，使它處于靜止狀態(tài)。讀數(shù)顯示重力。FN=G一、重力的測量演示超重與失重人站在體重計上靜止時，受重力mg

和支持力FN，二力平衡。人體下蹲時經(jīng)歷加速、減速、靜止過程。視重如何變化？人對體重計的壓力大小等于人的重力mg。根據(jù)牛頓第三定律,人對體重計的壓力為：體重計的示數(shù)稱為視重，即人對體重計的壓力。二、超重和失重向下加速階段設豎直向下方向為坐標軸正方向。人加速向下運動的過程中，由牛頓第二定律得mg－FN

＝maFN

＝m（g－a）<mg體重計的示數(shù)反映的視重小于人所受的重力。物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象，叫作失重現(xiàn)象。人向下減速階段人減速向下運動的過程中，加速度方向與運動方向相反，有mg－FN

＝－maFN＝m（g＋

a）>mg也可取向上為正

FN

－mg＝ma此時，體重計的示數(shù)大于人受到的重力。物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象，叫作超重現(xiàn)象。當人相對于體重計靜止不動時，有FN

＝mg人重力為500N，第一段小于重力，失重，第二段大于重力，超重。是下蹲。下蹲和站起都是先加速再減速。下蹲先失重后超重，站起先超重后失重。下蹲站起失重超重超重失重例1.設某人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的水平地板上，電梯以0.25m/s2

的加速度勻加速上升時，求人對電梯的壓力。g

取9.8m/s2。解：人受重力mg

和地板的支持力

FN，設向上為正方向。由牛頓第二定律得FN

－mg＝ma根據(jù)牛頓第三定律，人對電梯地板的壓力

FN′＝－FN

＝－603

N人對電梯的壓力大小為603N，方向豎直向下。例題講解電梯加速上升（或減速下降），F(xiàn)N>G，人對電梯的壓力將大于人所受的重力，出現(xiàn)超重現(xiàn)象。電梯加速下降（或減速上升），F(xiàn)N<G，人對電梯的壓力將小于人的重力，出現(xiàn)失重現(xiàn)象。如果人在加速下降（或減速上升）的過程中加速度a＝g，那么，體重計的示數(shù)為0。這時物體對支持物（或懸掛物）完全沒有作用力，這種現(xiàn)象被叫作完全失重狀態(tài)。三、完全失重例2.一個質(zhì)量為50kg的人站在電梯中的臺秤上，電梯以2m/s2的加速度向下減速時，求這時他對臺秤的壓力。（g=10m/s2）F－mg＝maF=m（g+a）＝600N解：人受到的重力：mg=500N電梯加速下降，a向上根據(jù)牛頓第二定律得：根據(jù)牛頓第三定律，人對臺秤的壓力大小也等于600N，方向豎直向下。avmgF例題講解運動情況v的方向a的方向計算狀態(tài)加速上升上上F-mg=ma超重

加速下降下下mg-F=ma失重

減速上升上下

mg-F=ma失重

減速下降下上F-mg=ma超重四、從加速度的方向來判斷1.超重（視重大于實重）——物體具有方向向上的加速度。加速上升減速下降——物體具有方向向下的加速度。加速下降減速上升2.失重(視重小于實重)課堂小結(jié)

取一只塑料瓶，在下端靠近底邊處鉆一個小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加滿水。提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔處有水噴射出。讓瓶子從某一高處自由下落，會發(fā)現(xiàn)小孔沒有水流出。

當瓶子自由下落時，瓶中的水處于完全失重狀態(tài)，水的內(nèi)部沒有壓力，故水不會噴出。演示實驗實際中有許多領域涉及超重和失重現(xiàn)象。例如，火箭發(fā)射時向上的加速度很大，火箭底部所承受的壓力要比靜止時大得多。如果是載人航天，在火箭發(fā)射階段，航天員要承受數(shù)倍于自身體重的壓力。只有很好地研究材料、機械結(jié)構(gòu)、人體自身所能承受的壓力問題，才能使火箭成功發(fā)射、航天員順利飛向太空。航天器在太空軌道上繞地球或其他天體運行時，航天器內(nèi)的物體將處于完全失重狀態(tài)。物體將飄浮在空中，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會上浮，走路時稍有不慎，將會“上不著天，下不著地”……航天飛機和空間站軌道上航天器內(nèi)是一個完全失重的空間在航天器中所有靠重力效應工作的儀器都失效彈簧測力計無法測重力，能測拉力或壓力的大小。天平不能測物體的質(zhì)量1、一個人蹲在磅秤上不動時，稱其重力為G，當此人突然站起時，在整個站起過程中，磅秤的讀數(shù)為()A.先小于G，后大于GB.先大于G，后小于G

C.大于GD.小于GB課堂練習2、在太空站的完全失重環(huán)境中，能繼續(xù)使用的是（）A.水銀溫度計B.天平C.體重計D.彈簧秤AD3、如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋（不計空氣阻力）。下列說法正確的是（）A.在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零B.上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C.下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D.在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力A課堂練習ABv4、舉重運動員在地面上能舉起120kg的重物，而在運動著的升降機中卻只能舉起100kg的重物，求升降機運動的加速度。若在以2.5m/s2的加速度加速下降的升降機中，此運動員能舉起質(zhì)量多大的重物？(g取10m/s2)課堂練習解：G=100×10N=1000NF=120×10N=1200NF－G=ma1a1=2m/s2加速度向上超重狀態(tài)人的舉力不變mg－F=ma2m=160kg加速度向下失重狀態(tài)1、超重、失重：物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谥亓槌兀∮谥亓槭е亍?、a向上（加速上升、減速下降）時超重，