【高中物理】超重和失重（教学课件） 高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）.pptx

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1、第四章 运动和力的关系人 教 版（2 0 1 9）0102超重和失重重力的测量目录思考与讨论 站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？第一部分 重力的测量重力测量的方法一操作方法：(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；(3)利用牛顿第二定律可得：G mg重力测量的方法二操作方法：利用力的平衡条件对重力进行测量。将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。第二部分 超重和失重

2、思考与讨论(1)人在体重计上受到几个力的作用？(2)如果人静止在体重计上，这几个力的大小关系是怎样的？(3)人所受的支持力和人给体重计的压力大小什么关系？你的依据什么？一、视重1.视重：体重计的示数，反映的是人对体重计的压力大小。mgFN2.实重：物体实际的重力大小。依据：牛顿第三定律。3.视重与实重相等的条件：静止或匀速直线运动。思考与讨论(1)人站在体重计上向下蹲的过程中，你认为人经历了几个过程或状态？(2)人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会变化呢？一、静止体重计上的超重和失重1.人向下加速下蹲过程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(如图)，根据牛顿第二定

3、律，有：mg FN=maFN=m(ga)mg即体重计的示数所反映的视重（力）大于人所受的（实重）重力。一、静止体重计上的超重和失重超重：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现象，叫作超重现象。思考：物体处于超重状态时，物体的重力发生改变了吗？思考与讨论 人站在力传感器上完成下蹲和站起动作，请你分析力传感器上的人“下蹲”和“站起”两个过程中超重和失重的情况。观察与实验思考与讨论 人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。那么，如果站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？二、电梯里的超重和失重情景一：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀加速上升，人对

4、升降机的压力为多大？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。a取加速度方向为正方向由牛顿第二定律得：FNG=m aFN=G+ma=m(g+a)根据牛顿第三定律得：人对升降机的压力 F压FNm(ga)FNG mg超重v二、电梯里的超重和失重情景二：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？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。a取加速度方向为正方向由牛顿第二定律得：GFN=m aFN=G-ma=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)FNG mg失重v二、电梯里的超重和

5、失重情景三：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀减速下降，(1)人对升降机的压力为多大？(2)人是处于超重还是失重状态？aFNGv二、电梯里的超重和失重情景四：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀加速下降，(1)人对升降机的压力为多大？(2)人是处于超重还是失重状态？aFNGv观察与实验观察与实验二、电梯里的超重和失重类型v方向a方向现象加速上升减速上升加速下降减速下降向上向上向下向下向上向下向下向上超重失重超重失重结论：当结论：当加速度方向向上加速度方向向上时，物体发生时，物体发生超重超重现象，现象，当当加速度方向向下加速度方向向下时，物体发生时，物体发生失重失重现象。现象。二、电梯

6、里的超重和失重【例题】设某人的质量为 60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以 0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g 取 9.8 m/s2。【分析】人站在电梯内的水平地板上，随电梯上升过程中受到两个力的作用：重力 mg 和地板的支持力 FN，受力分析如图 4.6-6 所示。二、电梯里的超重和失重【解析】设竖直向上方向为坐标轴正方向。根据牛顿第二定律，有FN-mgmaFN m(ga)60(9.8 0.25)N 603 N根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力 FN为FN FN 603 N人对电梯的压力大小为 603 N，方向竖直向下。思考与讨论当物体处于失重状态，且a

7、g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）等于零的情况称为称为完全失重完全失重现象。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？做一做太空中的实验课堂小结超重和失重超重特征运动加速度方向向上加速上升、减速下降失重特征运动加速度方向向下减速上升、加速下降课堂练习1宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（）A火箭加速上升时，宇航员处于超重状态B飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态C火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力D火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时，

8、宇航员处于失重状态A课堂练习2一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g/3，g为重力加速度。人对电梯底部的压力大小为（）AmgB2mgCmgD4mg/3D课堂练习3利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h。计算机显示该同学受到地面支持力FN随时间变化的图像如图所示。根据图像提供的信息，以下判断正确的是（）A在0至t2时间内该同学处于失重状态B在t2至t3时间内该同学处于超重状态Ct3时刻该同学的加速度为零D在t3至t4时间内该同学的重心继续下降ABD4电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取10 m/s2）（）A电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2B电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2C电梯可能向上减速运动，加速度大小为2 m/s2D电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s2课堂练习AC