高一物理超重与失重8

1、学案学案6 超重和失重超重和失重 生活中偶然会碰到这样一生活中偶然会碰到这样一个有趣的现象，多人同乘一台个有趣的现象，多人同乘一台电梯，当静止时，超重报警装电梯，当静止时，超重报警装置并没有响，可是当电梯刚向置并没有响，可是当电梯刚向上起动时，报警装置却响了起上起动时，报警装置却响了起来，运行一段时间后，报警装来，运行一段时间后，报警装置又不响了，难道人的体重会置又不响了，难道人的体重会随着电梯的运行而发生变化吗？随着电梯的运行而发生变化吗？ 这就是我们这节课所要学这就是我们这节课所要学习的超重与失重。习的超重与失重。学点学点1 超重和失重超重和失重 超重现象超重现象：物体对支持物的：物体对支

2、持物的压力压力（或悬挂物的（或悬挂物的拉力拉力）大于物体所受大于物体所受的重力的重力的情况称为超重现象的情况称为超重现象. 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（或对悬挂物的拉力拉力）小于物体所小于物体所受的重力受的重力的情况称为失重现象的情况称为失重现象.超重、失重现象分析：超重、失重现象分析： 问题：一个人站在升降机中的重力计上，试分析升降机具有向上或问题：一个人站在升降机中的重力计上，试分析升降机具有向上或向下的加速度向下的加速度a时，人对重力计的压力是多大？时，人对重力计的压力是多大？ （）（）超重超重：升降机：升降机以加速度以加速度a上升上升时，人也

3、一样具有向上的加速度时，人也一样具有向上的加速度a，这个加速度是由重力计对人的支持力和人受到的重力的合力产生的这个加速度是由重力计对人的支持力和人受到的重力的合力产生的.即即-mg=ma得得N=m(g+a)mg 故重力计的读数大于重力，即超重故重力计的读数大于重力，即超重. （）（）失重失重：升降机：升降机以加速度以加速度a下降下降时，人也一样具有向下的加速度时，人也一样具有向下的加速度a，这个加速度是由重力计对人的支持力和人受到的重力的合力产生的，即这个加速度是由重力计对人的支持力和人受到的重力的合力产生的，即mg-N=ma得得N=m(g-a)mg 故重力计的读数小于重力，即失重故重力计的读

4、数小于重力，即失重.【例【例1】升降机里有一个用弹簧秤悬挂着的重物，以下说】升降机里有一个用弹簧秤悬挂着的重物，以下说 法中正确的是（法中正确的是（ ） A.升降机上升时，弹簧秤读数大于重物重力升降机上升时，弹簧秤读数大于重物重力 B.升降机下降时，弹簧秤读数小于重物重力升降机下降时，弹簧秤读数小于重物重力 C.升降机的加速度升降机的加速度a方向向上时，弹簧秤读数大于重方向向上时，弹簧秤读数大于重 物重力物重力 D.升降机的加速度升降机的加速度a方向向下时，弹簧秤读数大于重方向向下时，弹簧秤读数大于重 物重力物重力 【解析】【解析】弹簧秤的读数大于或小于重物重弹簧秤的读数大于或小于重物重力是由

5、弹簧受到的拉力大小决定的力是由弹簧受到的拉力大小决定的. .不管升降不管升降机向上还是向下运动，只要加速度向上，则拉机向上还是向下运动，只要加速度向上，则拉力大于重物重力，即超重；只要加速度向下，力大于重物重力，即超重；只要加速度向下，则拉力小于重物重力，即失重则拉力小于重物重力，即失重. .与物体的运动与物体的运动方向无关方向无关. .t3为了研究超重与失重现象，某同学把一体重秤放在电梯的地板上，为了研究超重与失重现象，某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.下表记下表记录了几个特定时刻体重秤的示

6、数录了几个特定时刻体重秤的示数.（表格时间不表示先后顺序）（表格时间不表示先后顺序）若已知若已知t0时刻电梯静止，则（时刻电梯静止，则（ ）C、DA.t0和和t1时刻该同学的质量相同时刻该同学的质量相同,但所受重力不同但所受重力不同B.t1和和t2时刻电梯的运动方向一定相反时刻电梯的运动方向一定相反C.t1和和t2时刻电梯的运动加速度方向一定相反时刻电梯的运动加速度方向一定相反D.t3时刻电梯可能向下运动时刻电梯可能向下运动t60.055.065.060.0体重秤示数（kg）t2t时间 1学点学点2 超重和失重的解释超重和失重的解释 超重、失重的实质：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，物体

7、在超重或超重、失重的实质：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，物体在超重或失重状态下，地球对它的作用并没有改变，重力是不会变化的失重状态下，地球对它的作用并没有改变，重力是不会变化的.所谓超重或失重是物所谓超重或失重是物体受到的支持力或拉力增大或减小，即增大或减小的是弹力，不是重力体受到的支持力或拉力增大或减小，即增大或减小的是弹力，不是重力.【例】关于超重和失重，下列说法中正确的是（【例】关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ） A.超重就是物体受的重力增加了超重就是物体受的重力增加了 B.失重就是物体受的重力减小了失重就是物体受的重力减小了 C.完全失重就是物体一点重力都不受了完全失重就

8、是物体一点重力都不受了 D.不论超重或失重，物体所受重力是不变的不论超重或失重，物体所受重力是不变的 【解析】【解析】超重不是说物体的重力增加了，失重也不是说物体的重力减小了，完超重不是说物体的重力增加了，失重也不是说物体的重力减小了，完全失重不是说重力完全消失全失重不是说重力完全消失. .在发生超重或失重现象时，物体的重力依然存在，且在发生超重或失重现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化不发生变化，只是对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化. .故对故对. .前苏联时期在空间建立了一座实验室，至今仍在地球上空运行前苏联时期在空间建立了一座实验

9、室，至今仍在地球上空运行.已知这座空间站中已知这座空间站中所有物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个实验（所有物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个实验（ ）.用天平称量物体的质量用天平称量物体的质量B.做托里拆利实验做托里拆利实验C.验证阿基米德定律验证阿基米德定律D.用两个弹簧秤验证牛顿第三定律用两个弹簧秤验证牛顿第三定律 2D学点学点3 完全失重现象完全失重现象 如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零,这种情况这种情况是失重现象中的极限是失重现象中的极限,称为完全失重现象称为完全失重现象.例如，自由下落过程

10、中的物体例如，自由下落过程中的物体,此此时时a=g,方向竖直向下方向竖直向下.【例【例3】金属筒下有一小孔】金属筒下有一小孔,当筒内盛水时当筒内盛水时,水从孔中喷出水从孔中喷出,如图所示如图所示. 如果让金如果让金 属筒自由下落属筒自由下落,不计空气阻力不计空气阻力,则筒下落过程中（则筒下落过程中（ ） A.水以相同速度继续喷出水以相同速度继续喷出 B.水将不再从小孔中喷出水将不再从小孔中喷出 C.水将以较小速度喷出水将以较小速度喷出 D.水将以较大速度喷出水将以较大速度喷出 【解析】【解析】金属筒自由下落金属筒自由下落, ,处于完全失重状态处于完全失重状态, ,所以水不所以水不会再从小孔中喷

11、出会再从小孔中喷出,B,B选项正确选项正确. .如图所示，如图所示，A、两物块叠放在一起，当把两物块叠放在一起，当把、两物两物块同时竖直向上抛出时（不计空气阻力），则（块同时竖直向上抛出时（不计空气阻力），则（ ）.的加速度大小小于的加速度大小小于gB.的加速度大小大于的加速度大小大于gC.、的加速度大小均为的加速度大小均为gD.、间的弹力为零间的弹力为零 3BCD1.超重、失重有何特点？超重、失重有何特点？ 【点拨】【点拨】超重现象中，物体具有向上的加速度，物体做向上的加速运动或向超重现象中，物体具有向上的加速度，物体做向上的加速运动或向下的减速运动下的减速运动. . 失重现象中，物体具有向

12、下的加速度，物体做向下的加速运动或向上的减速失重现象中，物体具有向下的加速度，物体做向下的加速运动或向上的减速运动运动. .2.如何判断物体是否处于超重、失重状态？如何判断物体是否处于超重、失重状态？ 【点拨】【点拨】发生超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上的加速度，物体具有发生超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上的加速度，物体具有向上的加速度时，处于超重状态；物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体向上的加速度时，处于超重状态；物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体竖直向下的加速度为重力加速度时，处于完全失重状态，超重、失重与物体的运动方竖直向下的加速度为重力加速度时，处于

13、完全失重状态，超重、失重与物体的运动方向无关向无关. . 尽管物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直方向上有分量，即尽管物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直方向上有分量，即ay y，则当则当ay y方向竖直向上时，物体处于超重状态，当方向竖直向上时，物体处于超重状态，当ay y方向竖直向下时，物体处于失重状方向竖直向下时，物体处于失重状态态. .3.如何理解超重与失重？如何理解超重与失重？ 【点拨】点拨】当运动的加速度向上处于超重状态时，物体对支持物的压力（或对悬挂当运动的加速度向上处于超重状态时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），即视重物的拉力），即视重：mgma，即，即mg+ma，物体的视重比物体的实际重，物体的视重比物体的实际重力超出力超出ma，比重力超出的，比重力超出的“ma”部分用于产生向上的加速度部分用于产生向上的加速度a a；当运动的加速度；当运动的加速度a a向下向下处于失重状态