3.6超重和失重课件(教科版必修1)

1、第三章第三章 牛顿运动定律牛顿运动定律第六节第六节 1知道超重和失重现象、完全失重现象 2会用牛顿定律解释超重、失重现象，解决超重、失重问题 一、乘电梯时的发现电梯的运动情况电梯的运动情况电梯中弹簧测力计电梯中弹簧测力计的示数的示数电梯加速度电梯加速度的方向的方向静止静止mga0由静止加速向上运动由静止加速向上运动mg向上向上向上匀速运动向上匀速运动由向上运动到静止由向上运动到静止由静止到向下运动由静止到向下运动向下匀速运动向下匀速运动由向下运动到静止由向下运动到静止mga0mg向下向下mg向下向下mga0mg向上向上 二、超重和失重现象 1超重 (1)定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬

2、挂物的拉力)物体所受重力的现象 (2)产生条件：物体有 的加速度大于大于向上向上 2失重 (1)定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)物体所受重力的现象如坐电梯上楼时，电梯的停止过程 (2)产生条件：物体有 的加速度 (3)完全失重 定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 的状态如苹果从树上下落时的自由落体过程 产生条件：ag，方向小于小于向下向下等于零等于零竖直向下竖直向下 一、超重和失重的含义 1超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化，而是物体在竖直方向有加速度时，物体对支持物的压力或拉力发生了变化，或者说是物体的视重发生了变化当视重大于了真实重力，即为超重；

3、当视重小于了真实重力，即为失重 2超重和失重只决定于物体在竖直方向上有无加速度以及加速度的方向，只要物体有向下的加速度就失重，有向上的加速度就超重，与物体速度的大小及方向无关 3有关超重和失重的计算，仍是牛顿第二定律应用的一个方面，并无特别之处 4关于航天器中的超重和失重现象要有所了解，要知道航天器在发射时处于超重状态，在轨道上运行时处于完全失重状态超重超重失重失重完全失重完全失重定义定义物体对支持物的物体对支持物的压力压力(或对悬挂物或对悬挂物的拉力的拉力)大于物体大于物体所受重力的情况所受重力的情况称为超重现象称为超重现象物体对支持物的压物体对支持物的压力力(或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉

4、力)小于物体所小于物体所受重力的情况称为受重力的情况称为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(或对悬挂物或对悬挂物的拉力的拉力)等于零的等于零的情况称为完全失情况称为完全失重状态重状态产生产生条件条件物体有向上的加物体有向上的加速度速度物体有向下的加速物体有向下的加速度度ag，方向向下，方向向下现象现象对支持物的压力对支持物的压力(或对悬挂物的拉或对悬挂物的拉力力)大于物体所受大于物体所受重力重力对支持物的压力对支持物的压力(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力)小于物体所受重小于物体所受重力力对支持物对支持物(或悬挂或悬挂物物)完全没有作用完全没有作用力力 二、利用超重、失重解决

5、问题 1根据超重和失重的概念进行判断 (1)物体具有向上(或向下)的加速度时，物体处于超重(或失重)状态 (2)当系统中出现局部的超(或失)重现象时，则系统处于超(或失)重状态 (3)当支持力或拉力大于重力时，物体处于失重状态 2利用牛顿第二定律解答 根据物体的运动状态，结合物体的受力情况列出牛顿第二定律方程，解出物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)超重和失重的理解超重和失重的理解 悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着质量为m的物体，电梯静止时弹簧测力计的示数为Gmg，下列说法正确的是 A当电梯匀速向上时，弹簧测力计的示数增大，电梯匀速下降时，弹簧测力计的示数减小 B只有电梯加速上升时，

6、弹簧测力计的示数才会增大，也只有电梯加速下降时，弹簧测力计的示数才会减小 C不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向上，弹簧测力计的示数一定增大 D不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向下，弹簧测力计的示数一定减小 解析：超重是加速度方向向上，视重大于重力；失重是加速度方向向下，视重小于重力，与运动方向无关，因此选项A、B错误，选项C、D正确 答案：CD 【针对训练】 1为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，并将一物体放在体重计上随电梯运动观察体重计示数的变化情况，下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序)时间时间t0t1t2t3体重计的示数

7、体重计的示数/kg450500400450 若已知t0时刻电梯静止，则() At1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反 Bt1和t2时刻物体的质量并没有变化，但所受重力发生了变化 Ct1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反 Dt2时刻电梯可能向上运动答案：答案：AD 超重和失重的应用超重和失重的应用 质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2) (1)升降机匀速上升； (2)升降机以3 m/s2的加速度加速上升； (3)升降机以4 m/s2的加速度加速下降 解析：人站在升降机中的体重计上，受力情况如图所示 (1)

8、当升降机匀速上升时，由牛顿第二定 律得： F合FNG0 所以人受到的支持力FNGmg600 N 由牛顿第三定律得，人对体重计的压力就 等于体重计的示数， 即600 N (2)当升降机以3 m/s2的加速度加速上升时，由牛顿第二定律得：FNGma FNmaGm(ga)780 N， 由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为780 N，大于人的重力，人处于超重状态 (3)当升降机以4 m/s2的加速度加速下降时，由牛顿第二定律得： GFNma FNGmam(ga)360 N 由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为360 N，小于人的重力600 N，人处于失重状态 答案：(1)600 N(2)780 N(3

9、)360 N 【针对训练】 2如图所示，一个质量为50 kg的人站在竖直向上运动着的升降机地板上，他看到升降机内挂着重物的弹簧测力计的示数为40 N，已知弹簧测力计下挂着的物体的重力为50 N，g取10 m/s2，则人对地板的压力为() A大于500 N B小于500 N C等于500 N D上述说法均不对 解析：取重为50 N的物体为研究对象有 G1N1m1a 代入数据得a(5040)/5 m/s22 m/s2 再取人为研究对象，有G2N2m2a 代入数据得N2500502400 N 答案：B 误区：不能把物体的受力与运动情况结合起来，导致错误理解 【典型例题】 某人在以25 m/s2的加速度向下加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体，那么在地面上最多能举起多少千克的物体？若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起40 kg的物体，则电梯上升的加速度为多少？(g取10 m/s2)【尝试解答尝试解答】不管处于什么状态，人对物体的不管处于什么状态，人对物体的最大支持力最大支持力N是不变的以物体为研究对象，物体受是不变的以物体为研究对象，物体受两个力作用：重力和支持力，受