超重和失重課件.ppt

1、觀看視頻,超重與失重,第四章 牛頓運(yùn)動定律 第7節(jié) 用牛頓運(yùn)動定律解決問題（二）,太空中的超重和失重現(xiàn)象,生活中的超重和失重現(xiàn)象,你感受過超重和失重嗎?,問題情境：,1、什么是超重和失重？ 2、什么條件下出現(xiàn)超重和失重？ 3、超重和失重的實(shí)質(zhì)有何奧秘？ 4、超重和失重是否是重力發(fā)生變化了？,一、超重、失重的定義,1、定性演示： 用一個(gè)彈簧掛一個(gè)鉤碼，觀察鉤碼靜止時(shí)和上下運(yùn)動過程中彈簧長度的變化。 2、定量分析,知識儲備庫,彈簧秤（臺秤）的示數(shù)表示的是物體對彈簧秤的拉力大小（物體對臺秤壓力大?。?視重,實(shí)重,F,F,F,F,G,G,視重：當(dāng)物體掛在彈簧測力計(jì)下或放在水平臺秤上時(shí)，彈簧測力計(jì)或臺秤

2、的示數(shù)視為“視重”，大小等于彈簧測力計(jì)所受的拉力或臺秤所受的壓力。,物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，對支持面的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ扔谖矬w本身的重力，即視重等于實(shí)重若視重大于實(shí)重是超重，反之是失重。,3、合作探究：,給出器材：彈簧秤，鉤碼（兩人一組） 布置任務(wù)： 1、分工協(xié)作，一個(gè)做實(shí)驗(yàn)，一個(gè)觀察，并交流彼此感受 2、讓彈簧測力計(jì)分別處于靜止，緩慢上升，緩慢下降 向上運(yùn)動（從靜止開始突然加速上升，減速上升至最后停止） 向下運(yùn)動（從靜止開始突然加速下降，減速下降至最后停止） 觀察測力計(jì)的讀數(shù)，看彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和鉤碼所受重力有什么關(guān)系。,你認(rèn)為什么是超重？什么是失重？,4、現(xiàn)象： 超重：物體對支持物的壓力（

3、或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象。 失重：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。,思考問題：物體在什么條件下發(fā)生超重和失重？,根據(jù)牛頓第二定律: F-G=ma,所以F=G+ma G,由牛頓第三定律可知： 物體對彈簧秤的拉力F = F G,總結(jié)：物體對懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象。,彈簧秤和重物有向上的加速度時(shí),a,F,G,G,F,a,彈簧秤和重物有向下的加速度時(shí),G - F = m ,所以：F = G - m G,由牛頓第三定律可知： 物體對彈簧秤的拉力F = F G,根據(jù)牛頓第二定律:,總結(jié)：物體對懸掛物的拉力（或?qū)χС治?/p>

4、的壓力）小于物體所受重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。,減速上升NG 失重,減速下降NG 超重,加速下降NG 失重,加速上升NG 超重,：物體具有向上的加速度時(shí)，它就處于超重狀態(tài)；物體具有向下的加速度時(shí)，它就處于失重狀態(tài)與運(yùn)動的方向無關(guān)。,小結(jié),二、超重和失重的條件,超重：,（l）超重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象 （2）超重的動力學(xué)特征：支持面（或懸線）對物體的（向上）作用力大于物體所受的重力 （3）超重的運(yùn)動學(xué)特征：物體的加速度向上，它包括可能的兩種運(yùn)動情況：向上加速運(yùn)動或向下減速運(yùn)動,失重,（1）失重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力 （或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮?/p>

5、物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象 （2）失重的動力學(xué)特征：物體對支持物的壓力 （或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受的重力 （3）失重的運(yùn)動學(xué)特征：物體的加速度向下， 它包括可能的兩種運(yùn)動情況：向下加速運(yùn)動或向上減速運(yùn)動,例：升降機(jī)以0.5m/s2的加速度勻加速上升，站在升降機(jī)里的人質(zhì)量是50kg，人對升降機(jī)地板的壓力是多大？如圖，人站在升降機(jī)的測力計(jì)上，測力計(jì)的示數(shù)是多大？,解：人在升降機(jī)中受重力和地面的支持力 取豎直向上為正方向 根據(jù)牛頓第二定律得F-G=ma 由此可得 F=G+ma= m(g+a) 代入數(shù)據(jù)得515 根據(jù)牛頓第三定律， 人對地板的壓力大小也是515，方向豎直向下，所以測力計(jì)的示數(shù)

6、就是515,若人站在升降機(jī)里和升降機(jī)一起以重力加速度g下降，測力計(jì)的示數(shù)是多少？,思考：,分析：以人為研究對象，人受到重力和支持力作用根據(jù)牛頓第二定律得G - F = m =mg 由此可得支持力F 根據(jù)牛頓第三定律，人對地板的壓力也是，測力計(jì)的示數(shù)是,完全失重現(xiàn)象：當(dāng)物體對支持物（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹銜r(shí)，我們稱物體處于完全失重狀態(tài),G,F=0,（1）完全失重現(xiàn)象：當(dāng)物體對支持物的壓力 （或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹銜r(shí)，我們稱物體處于完全失重狀態(tài),（2）完全失重的動力學(xué)特征：物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，物體對支持物的壓力 （或?qū)覓煳锏睦Γ榱?（3）完全失重的運(yùn)動學(xué)特征：物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)加

7、速度向下且等于重力加速度。,3.完全失重,彈簧測力計(jì)無法測量物體的重力，但仍能測量拉力或壓力的大小。,無法用天平測量物體的質(zhì)量,完全失重的情況下所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！,分析：當(dāng)杯子自由下落時(shí)，杯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。但杯子中水的重力仍然存在，其作用效果是用來產(chǎn)生重力加速度。,完全失重實(shí)驗(yàn),側(cè)面有一個(gè)洞的水瓶里面裝滿水，讓水瓶做自由落體運(yùn)動，水會不會從洞中射出來？為什么？,三、超重和失重的實(shí)質(zhì),物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，只是物體對支持物的壓力或物體對懸線的拉力不等于物體的重力，物體受到的重力大小和方向還是不變的。,四、超重和失重現(xiàn)象的應(yīng)用,人造地球衛(wèi)星

8、、宇宙飛船、航天飛機(jī)都繞地球做圓周運(yùn)動。所受的地球引力只改變物體的速度方向，不改變速度大小。,航天飛機(jī)中的人和物都處于 狀態(tài)。,完全失重,地球,在太空失重的條件下,會生產(chǎn)出地面上難以生產(chǎn)的一系列產(chǎn)品,建立空間工廠已經(jīng)不再是幻想！,利用完全失重條件的科學(xué)研究,制造泡沫金屬,液體呈絕對球形,制造理想的滾珠,總結(jié)：,1、什么是超重和失重？ 2、什么條件下出現(xiàn)超重和失重？ 3、超重和失重的實(shí)質(zhì)有何奧秘？ 4、超重和失重是否是重力發(fā)生變化了？,1. 人在體重計(jì)上迅速下蹲至靜止的過程中，體重計(jì)的示數(shù)怎樣變化？,五、課外探究活動,思維點(diǎn)撥：分析人下蹲過程的加速度情況,人下蹲過程分析：由靜止開始向下運(yùn)動，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最終速度變?yōu)榱?，故還有一個(gè)向下減速的過程，加速度向上（超重）。,思考：如果人下蹲后又突然站起，情況又會怎樣？,2、