高一理超重与失重1

1、人站在体重计上，作如下运动：人站在体重计上，作如下运动： 1.快速蹲下快速蹲下 2.快速站起快速站起 观察体重计的示数如何变化？观察体重计的示数如何变化？把物体挂在弹簧秤下，用手带动弹簧秤和物体一起：把物体挂在弹簧秤下，用手带动弹簧秤和物体一起： 1.向上加速运动向上加速运动 2.向下加速运动向下加速运动 观察弹簧秤的示数如何变化？观察弹簧秤的示数如何变化？在竖直升降的电梯中人站在体重计上，作如下运动：在竖直升降的电梯中人站在体重计上，作如下运动： 1.加速上升加速上升 2.加速下降加速下降 观察体重计的示数如何变化？观察体重计的示数如何变化？物体实际受到的重力大小称为实重。物体实际受到的重力

2、大小称为实重。(即真实重量即真实重量)测量出来的重力大小称为视重。测量出来的重力大小称为视重。(即表现出来的重量即表现出来的重量)视重大于实重，称为超重。视重大于实重，称为超重。视重小于实重，称为失重。视重小于实重，称为失重。 视重等于零，称为完全失重。视重等于零，称为完全失重。无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。的。不同的只是重力的作用效果。在弹簧秤下端挂一质量为在弹簧秤下端挂一质量为m的钩码，分别以加速度的钩码，分别以加速度a做如下运动时，弹簧秤的拉力如何？做如下运动时，弹簧秤的拉力如何？ 1

3、.加速上升加速上升 2.加速下降加速下降 3.减速上升减速上升 4.减速下降减速下降视重小于实重视重小于实重视重大于实重视重大于实重视重小于实重视重小于实重视重大于实重视重大于实重当物体的加速度方向向上时，即当物体的加速度方向向上时，即a 。当物体的加速度方向向下时，即当物体的加速度方向向下时，即a 。有一质量为有一质量为60kg的人站在一放置于升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？时，台秤的示数为多少？ 1.升降机以升降机以v=5m/s的速度匀速上升时；的速度匀速上升时； 2.升降机以升降机以a=5m/s2的

4、的加速度加速上升时；加速度加速上升时； 3.升降机以升降机以a=5m/s2的加速度减速上升时；的加速度减速上升时； 4.升降机以升降机以a=5m/s2的加速度加速下降时；的加速度加速下降时； 5.升降机以升降机以a=5m/s2的加速度减速下降时；的加速度减速下降时； 6.升降机以升降机以a=g的加速度加速下降时；的加速度加速下降时；2. 利用体重计称量体重时，人在体重计上要保持静止。利用体重计称量体重时，人在体重计上要保持静止。3. 乘竖直升降的电梯，在升降过程中，体验超重和失重。乘竖直升降的电梯，在升降过程中，体验超重和失重。4. 乘快速行驶的汽车，突遇上坡或下坡，体验超重和失重。乘快速行驶

5、的汽车，突遇上坡或下坡，体验超重和失重。5. 游乐园里，乘座过山车，体验超重和失重。游乐园里，乘座过山车，体验超重和失重。1. 人起跳过程和从高处跳下，体验超重和失重。人起跳过程和从高处跳下，体验超重和失重。6.飞机起飞或着陆或突遇气流，飞机上下颠簸，体验超重和失重飞机起飞或着陆或突遇气流，飞机上下颠簸，体验超重和失重 （船、跷跷板、轿子等）（船、跷跷板、轿子等）7. 蹦床运动，人上下运动时，体验超重和失重。蹦床运动，人上下运动时，体验超重和失重。 蹦极是深受人喜爱的一种运动，蹦极是深受人喜爱的一种运动，刺激但危险性也大。曾有人这么形刺激但危险性也大。曾有人这么形容蹦极时的感受：容蹦极时的感受

6、：随着弹性绳的伸随着弹性绳的伸缩，一忽儿象掉入无底深渊，整个缩，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，想抬头都有一只大手把人往下压，想抬头都困难。困难。 环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体的重力的。环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体的重力的。那说明宇宙飞船内的物体都处于完全失重状态，飞船内的空间是那说明宇宙飞船内的物体都处于完全失重状态，飞船内的空间是一完全失重的空间。一完全失重的空间。 侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让水瓶做自由落体运动，水会不会从洞水瓶做自由落体运动，水

7、会不会从洞中射出来？为什么？中射出来？为什么？ 据报道，美国一产妇在完全失重的飞船里曾产下一男孩，现据报道，美国一产妇在完全失重的飞船里曾产下一男孩，现约约8岁，该男孩所表现出的智力和体力远远超过了同龄儿童，被岁，该男孩所表现出的智力和体力远远超过了同龄儿童，被美国人戏称为美国人戏称为“小超人小超人”。 在完全失重的空间里，科学家们可以进行大量的生物、生理、在完全失重的空间里，科学家们可以进行大量的生物、生理、生化、物理、医学等实验，并能取得地面上进行同样实验无法达生化、物理、医学等实验，并能取得地面上进行同样实验无法达到的优秀效果。完全失重的空间里还有许多未被开垦的处女地，到的优秀效果。完全

8、失重的空间里还有许多未被开垦的处女地，各国宇航局都力图率先在这些领域取得突破性进展，为此，发达各国宇航局都力图率先在这些领域取得突破性进展，为此，发达国家的宇航局也曾向世人征求可在飞船里进行实验的方案。国家的宇航局也曾向世人征求可在飞船里进行实验的方案。 北京市一名中学生曾设计出一个方案：即研究在完全失重的北京市一名中学生曾设计出一个方案：即研究在完全失重的条件下，人的思维反应速度是不变、变快还是变慢。受到了发达条件下，人的思维反应速度是不变、变快还是变慢。受到了发达国家宇航局的关注。国家宇航局的关注。 如果在座的各位同学在这方面有什么奇思妙想，不妨寄与我如果在座的各位同学在这方面有什么奇思妙

9、想，不妨寄与我国宇航部门，希望将来在我国飞船上进行的实验里，有你们设计国宇航部门，希望将来在我国飞船上进行的实验里，有你们设计的方案。的方案。 绪言 1.引子 (介绍几个有趣的实验) 图0-1和图0-3所示的实验， 图0-2所示的不易做到，用照片形象地展现当超声波的频率与玻璃杯的固有频率相同时，发生共振的有趣现象。 另做几个有启发性的实验。 2.物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科(从广阔的时间尺度和空间尺度两方面介绍物理学的研究范围) 图0-4介绍了物质世界的时间尺度以秒为单位的数量级。 图0-7介绍了目前人类认识的空间范围的以米为单位的数量级。科学计数法虽然在初中就已学过，但这样大范围

10、的标志和表示，特别是只谈数量级而淡化具体数字注意从绪言开始强化数量级的意识。 图0-5和图0-6介绍了人类探索物质世界最大和最小范围的两件工具。特别是图0-6所示的我国北京正负电子对撞机，是我国改革开放后设计建设的，它的研究工作在国际同类设备中处于较先进的地位。 3.物理学是现代自然科学的基础之一，物理学的研究成果和研究方法在自然科学的各个领域都起着重要作用(介绍物理学在自然科学中的基础地位，并着重说明物理学的研究方法对其他各领域的重要作用) 1. 物理学与天文科学和材料科学等广泛的领域的密切关系，而且说明我国在这两方面的研究也都处于世界领先地位。 图0-8所示的蟹状星云图, 图0-9所示的超

11、导磁悬浮; 2.物理和化学的关系更是密切. 图0-10.只从较为直观的方面对此做一点反映。 3.生物物理是近年来极为活跃并发展迅速的交叉学科，dna双螺旋结构的发现过程本身就是物理科学与生物科学结合的最好例证.图0-12所示的是dna双螺旋结构的模型图。 4.我国科学家李四光创建的地质力学对我国的科学研究和生产有重大作用，这也是物理科学与地质学结合的产物。 物理学的研究成果和研究方法在各领域所起的重要作用.。4.物理学是现代技术的重要基础(介绍物理学是现代技术的基础) 图0-14是较概括的说明计算机的发展和使用对人类生活有着不可估量的深远影响，而它的心脏集成电路的半导体芯片的制造则离不开物理学, 图0-15的注中说:可以说，没有量子力学就没有现代技术，也就没有现代化的生活。 5.物理学对推动社会发展有重要作用 从人类社会发展的几个重要阶段;蒸汽机时代、电气化时代以及核能时代，说明物理学对推动社会发展有重要作用。 电在现代社会生活中的重要作用，都有深