【高中物理】超重和失重课件 2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、第四章第四章 运动和力的关系运动和力的关系第第6 6节节 超重和失重超重和失重重力测量的方法一重力测量的方法一操作方法：操作方法：(1)先测量物体做自由落体运动的加速度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再用天平测量物体的质量m；(3)利用牛顿第二定律可得利用牛顿第二定律可得：G mg一、重力的测量操作方法操作方法：利用利用力的平衡条件力的平衡条件对重力进行测量对重力进行测量。将待测物。将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态处于静止状态。这时物体。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，所受的重力和测力计对物

2、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。测力计的示数反映了物体所受的重力大小。重力测量的重力测量的方法二方法二一、重力的测量(1)(1)人在体重计上受到几个力的作用？人在体重计上受到几个力的作用？(2)(2)如果人静止在体重计上，这几个力的大小关系是怎样的？如果人静止在体重计上，这几个力的大小关系是怎样的？(3)(3)人所受的支持力和人给体重计的压力人所受的支持力和人给体重计的压力大小大小有有什么什么关系？你的关系？你的依依据是什么据是什么？1.1.视重：体重计的示数，反映的是人对体重计的压力大小。视重：体重计的示数，反映的是人对体重计的压力大小。mgFN2.2.实重

3、：物体实际的重力大小。实重：物体实际的重力大小。3.3.视重与实重相等的条件：静止或匀速直线运动。视重与实重相等的条件：静止或匀速直线运动。二、超重和失重(1)(1)人人站在体重计上向下蹲的过程中，你认为人经历了几个站在体重计上向下蹲的过程中，你认为人经历了几个过程？过程？(2)(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？呢？1.1.人人向下加速向下加速下蹲过程下蹲过程设竖直向下方向设竖直向下方向为坐标轴为坐标轴正方正方向向。人加速向下运动的过程中人加速向下运动的过程中(如图如图)，根据牛顿第二定律，有：，根据牛顿第二定

4、律，有：mg FN=ma即体重计的示数所反映即体重计的示数所反映的视的视重（力）小于人所受重（力）小于人所受的（的（实重实重）重力）重力。二、超重和失重FNmgmamg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。的现象，叫作超重现象。思考：思考：物体处于超重状态时，物体的重力发生改变了吗？物体处于超重状态时，物体的重力发生改变了吗？二、超重和失重二、超重和失重人站在力传感器上完成下蹲人站在力传感器上完成下蹲动作动作。观察计算机采集的图线，分析力观察计算机采集的图线，分析力传感器上的人传感器上的人“下蹲

5、下蹲”过程中超重和失重的情况。过程中超重和失重的情况。试着再分析力传感器上的人试着再分析力传感器上的人“站起站起”过程中超重和失过程中超重和失重的情况。重的情况。人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的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。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？情景一：质量为情景一：质量为m 的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度a 匀加速上升匀加速上升，人对，人对升降机的压力为多大？升降机的压力为多大？超重超重a取加速度方向为正方向取加速度方向为正方

6、向由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：FNG=maFN=G+ma=m(ga)根据牛顿第三定律得：人对升降机的压力根据牛顿第三定律得：人对升降机的压力 F压压FNm(ga)FNG mg超重v情景二：质量为情景二：质量为m 的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度a 匀减速上升匀减速上升，人对，人对升降机的压力为多大？升降机的压力为多大？a由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：GFN=maFN=G-ma=m(g-a)根据牛顿第三定律得：人对升降机的压力根据牛顿第三定律得：人对升降机的压力 F压压FNm(g-a)FNG mg失重v取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向失重失重情景三：情景三：

7、质量为质量为m 的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度a 匀减速下降匀减速下降，(1)人对升降机的压力为多大？人对升降机的压力为多大？(2)人是处于超重还是失重状态？人是处于超重还是失重状态？aFNGv情景四：情景四：质量为质量为m 的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度a 匀匀加加速下降速下降，(1)人对升降机的压力为多大？人对升降机的压力为多大？(2)人是处于超重还是失重状态？人是处于超重还是失重状态？aFNGv类型类型v方向方向a方向方向现象现象加速上升加速上升减速上升减速上升加速下降加速下降减速下降减速下降向上向上向上向上向下向下向下向下向上向上向下向下向下向下向上

8、向上超重超重失重失重超重超重失重失重结论：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。【例题】设某人的质量为【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，站在电梯内的水平地板上，当电梯以以 0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g 取取 10 m/s2。【解】【解】设竖直向上方向为坐标轴正方向。设竖直向上方向为坐标轴正方向。根据牛顿第二定律，有根据牛顿第二定律，有FN-mgmaFN m(ga)60(10 0.25)N 615 N根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力，人对电梯地板的压力 FN为为FN FN 615N人对电梯的压力大小为人对电梯的压力大小为 615N，方向竖直向下。，方向竖直向下。当物体处于失重状态，且当物体处于失重状态，且ag时会发生什么现象？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）等于零的情况称为物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全完全失重失重现象。现象。FN=m(ga)=0BCDC