【课件】超重与失重 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、4.6 超重和失重超重和失重一、重力的测量一、重力的测量在地球表面附近，物体由于地球的吸引而受到重力。测量重力常用两种方法：一种方法是，（1）先测量物体做自由 落体运动的加速度 g；（2）再用天平测量物体的质量，利用牛 顿第二定律可得。FNGFNFTGFTl知识储备称重原理读读数数读读数数1.活动：称重活动：称重2.观看视频观看视频（上升）（上升）典例精析典例精析例1.下列说法正确的是（）A力的作用效果是使物体运动状态发生改变B物体受到力的作用，运动状态一定改变C力可以由一个物体传到另一物体D重力的测量可用测力计直接测出D方法归纳方法归纳本题关键掌握力的一些基本知识，知道力的作用效果有两种，要

2、准确理解力的概念。变式训练变式训练2013年6月13日13时11分，天宫一号目标飞行器与神舟十号飞船在离地面343km高空的圆轨道上顺利对接神舟十号的航天员成功开启天宫一号目标飞行器舱门，聂海胜、张晓光、王亚平以漂浮姿态进入天宫一号下列说法正确的是（）A航天员以漂浮姿态进入天宫一号，说明航天员此时不受地球引力的作用B王亚平在天宫一号中讲课时可演示用弹簧秤测量一杯水的重力C航天员可以在天宫一号中通过举重来锻炼身体D航天员可以在天宫一号中通过弹簧拉力器来锻炼臂力D二、超重和失重现象二、超重和失重现象1.超重现象超重现象：2.失重现象失重现象：物体对支持物的物体对支持物的压力压力（或对悬挂物的（或对

3、悬挂物的拉力拉力）大于大于 物体所受重力的现象。物体所受重力的现象。物体对支持物的物体对支持物的压力压力（或对悬挂物的（或对悬挂物的拉力拉力）小于小于 物体所受重力的现象。物体所受重力的现象。如图所示，选取人为研究对象。人体受到重力 mg 和 体重计对人的支持力 FN，这两个力的共同作用使人在下蹲 的过程中，先后经历加速、减速和静止三个阶段。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，根据牛顿第二定律，即体重计的示数所反映的视重视重（力）小于人所受的重力重力。人减速向下运动的过程中，加速度 方向与运动方向相反，有 体重计的示数（视重视重）大于人受到的重力。物体对支持物的压力（或对悬挂

4、物的拉力）小于物体 所受重力的现象，叫作失重现象。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体 所受重力的现象，叫作超重现象。3.完全失重：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（视重）为零的现象。4.视重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（1）视重大于重力 超重（2）视重小于重力 失重（3）视重等于重力 静止或匀速状态（4）视重等于零 完全失重典型考点一超重、失重的理解和判定1关于超重和失重，下列说法正确的是()A超重现象只会发生在物体竖直向上运动的过程中，超重就是物体所受的重力增加了B失重现象只会发生在物体竖直向下运动的过程中，失重就是物体所受的重力

5、减小了C完全失重就是物体所受的重力全部消失了D不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的答案答案 解解析析超超重重现现象象是是因因为为物物体体具具有有向向上上的的加加速速度度，物物体体可可能能是是向向下下减减速速或或向向上上加加速速，失失重重现现象象是是因因为为物物体体具具有有向向下下的的加加速速度度，物物体体可可能能是是向向上上减减速速或或向向下下加加速速，不不论论超超重重、失失重重或或完完全全失失重重，物物体体所所受受的的重重力力是是不不变变的的，只只是是对对支支持持物物的的压压力力(或或对对悬悬挂挂物物的的拉拉力力)大大于于重重力力、小小于于重重力力或或等等于于0，故故A、B、C错

6、误，错误，D正确。正确。解析解析 2下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是()A电梯正在加速上升，人在电梯中处于失重状态B列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态C在国际空间站内的宇航员重力完全消失D自行车在斜坡上由静止自由滑行时，人处于失重状态解析电梯正在加速上升，人的加速度方向向上，在电梯中处于超重状态，故A错误；列车在水平轨道上加速行驶，车上的人受到的支持力与重力大小相等，人既不处于超重状态，也不处于失重状态，故B错误；在国际空间站内的宇航员的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，重力并没有消失，故C错误；自行车在斜坡上由静止自由滑行时，人和自行车具有竖直向下的分加速度，人处于

7、失重状态，故D正确。答案答案 解析解析 答案答案(1)600 N(2)840 N(3)420 N典型考点二有关超重、失重的计算问题3.质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示。当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；(3)升降机以3 m/s2的加速度匀减速上升或匀加速下降。答案答案 解解析析以以人人为为研研究究对对象象分分析析受受力力，取取竖竖直直向向上上为为正正方方向向，设设体体重重计计对人的支持力为对人的支持力为FN。(1)升降机匀速上升时，加速度为零，升降机匀速上升时，加速度为零，

8、故故FN1mg0，FN1mg600 N，根据牛顿第三定律知，体重计读数为根据牛顿第三定律知，体重计读数为600 N。(2)升降机匀加速上升时，加速度竖直向上，升降机匀加速上升时，加速度竖直向上，则则FN2mgma，FN2m(ga)60(104)N840 N，根据牛顿第三定律知，体重计读数为根据牛顿第三定律知，体重计读数为840 N。(3)升升降降机机匀匀减减速速上上升升或或匀匀加加速速下下降降时时，加加速速度度都都是是竖竖直直向向下下，则则mgFN3ma，FN3m(ga)60(103)N420 N，根根据据牛牛顿顿第第三三定定律律知知，体重计读数为体重计读数为420 N。解析解析 4.一质量为

9、40 kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从t0时刻由静止开始上升，在06 s内体重计示数F的变化情况如图所示。试问：在这段时间内小孩超、失重情况及电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g10 m/s2)答案02 s：超重；25 s：平衡；56 s：失重9 m答案答案 解析解析 解析解析 5某大型游乐场内，有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施。该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由落下(此时座舱受到的阻力极小，可忽略)，当落至一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止。假设座舱开始下落时的高度为80 m，当下落至距地面30 m时，开始

10、对座舱进行制动，并认为座舱的制动过程是匀减速运动。(1)当座舱从开始下落了20 m时，质量是60 kg的人对座舱的压力为多大？试说明理由。(2)当座舱下落到距离地面10 m位置时，人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少？(g取10 m/s2)答案(1)见解析(2)83答案答案 解析解析(1)开始自由下落过程人和座舱只受重力，此时开始自由下落过程人和座舱只受重力，此时ag由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得mgFN1ma则则FN10，根据牛顿第三定律，此时人对座舱的压力为根据牛顿第三定律，此时人对座舱的压力为0。(2)设座舱距地面设座舱距地面30 m时速度为时速度为v，h150 m，h230 m。开始自由下落的阶段，由运动学公式得开始自由下落的阶段，由运动学公式得v22gh1解析解析 解析解析 本课小结本课小结超重和失重超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）大于物体所受重力的现象。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。