【高一物理】超重与失重范例.ppt

超重与失重 4.7用牛顿运动定律解决问题（二） 知识回顾 1、牛顿第二定律：物体加速度的大小跟所受到的合外力成 ，跟物体的质量成 ，加速度的方向跟作用力的方向 。 2、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小 ，方向 ，作用在 上 正比 反比 相同 相等 相反 同一直线 太空中的超重和失重现象 3、重力 4、如何测量重力？ G=mg N 6 4 2 10 8 中国制造 MADE IN CHINA X 1牛顿 F′ F′ 被测物体处于静止 物体对竖直悬挂物的拉力或者对水平支持物的压力视为物体的重力————视重 1、弹簧秤的拉力一定等于物体的重力吗？ 2、弹簧秤的示数由什么决定？ 问题1： 什么是超重、失重现象？ 演示 一、超重与失重的概念 超重 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。 视重 实重 失重 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象。 视重 实重 注意：不管是超重还是失重，物体 的重力并没有变化。 问题2：什么时候产生超重、失重？ 发生超重和失重的条件 探索 观察并记录超重和失重现象都发生在电梯运行的哪些时候? 二、运动学特征分析 运动状态 速度方向 加速度方向 超失重情况 加速上升 匀速上升 减速上升 加速下降 匀速下降 减速下降 总结：超重失重与速度方向无关， 与加速度有关 向上 向上 向上 向下 向下 向下 向上 向上 向下 向下 超重 超重 失重 失重 向上 向上 超重 超重 1、人在下蹲和起立的过程中，体重计示数会发生变化 思考：人在突然起立和下蹲的过程中，体重计示数分别如何变化？ 问题3、为什么会产生超重、失重？ （1）示数为什么会变大？ （2）压力的反作用力是什么力？ （3）结合牛顿第二定律，物体的 运动状态有什么变化？ （以超重为例） mg 视重 实重 视重 实重 三、动力学特征分析 FN=mg+maG 1、超重 (加速度a向上) 由牛顿第二定律可知： 加速上升，减速下降 FN-mg=ma FN’= FN G 由牛顿第三定律知： 加速下降，减速上升 FN=mg-ma G 2、失重 (加速度a向下) 由牛顿第二定律可知： mg-FN=ma 由牛顿第三定律知： FN’= FN G FN FN’ 如果物体的加速度方向竖直向下，大小为a=g,此时有F=mg-ma=0,物体的视重为零，这种情况称之为完全失重。 3、完全失重 视重为零 航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅1根手指即可将下班者“举”离工作岗位。 在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！ 弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小. 无法用天平测量物体的质量 0 例1、有一质量为60kg的人站在一放置于升降机的底板上的台秤上，当升降机作如下运动时，台秤的示数为多少？ 1.升降机以a=5m/s2的加速度加速上升时； 2.升降机以a=5m/s2的加速度加速下降时； 3.升降机以a=5m/s2的加速度减速下降时； （g=10m／s2） 拓展1、假如你体重是50kg，站在体重计上乘电梯，发现体重计的读数是60kg，请分析电梯的运动情况，电梯的加速度大小？ G=500N F=600N F-G=ma 分析：体重计的读数为人对体重计的压力为600N，由牛顿第三定律知：体重计对人的支持力F也是600N。对人进行受力分析，如图 思考：如果突然读数变为零，可能出现了什么情况？ （g=10m／s2） 例2、质量为200kg的物体置于升降机内的台秤上，由静止开始上升，上升过程中台秤的示数F与时间的t的关系如图所示，求升降机在这段时间内上升的高度。(g=10m／s2) 拓展2、体重500N的人站在电梯内，电梯下降时v-t图 像如图所示。在下列几段时间内，人对电梯地板的 最大压力、最小压力分别为多大?(g=10m／s2) 国际太空站俄罗斯温室，一滴内有空气的水静静地停留在一片植物的绿叶上，仍然是圆圆的，气泡处于正中心，只有在完全失重的情况下才有这种现象。 四、超重失重的应用 液体呈绝对球形 制造理想的滚珠 四、超重失重的应用 蹦极是深受人喜爱的一种运动，刺激但危险性也大。曾有人这么形容蹦极时的感受：随着弹性绳的伸缩，一忽儿象掉入无底深渊，整个心脏都仿佛往上提；一忽儿又好象有一只大手把人往下压，想抬头都困难。 上升（+） 下降（-） 静止或匀速 加速（+） 超重（+ +）