物理必修1超重失重课件

1、用弹簧秤测物体的重力时应用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？使物体处于什么状态？物体处于平衡状态物体处于平衡状态弹簧秤的示数是哪个力的？弹簧秤的示数是哪个力的？物体拉弹簧的力的示数物体拉弹簧的力的示数根据平衡条件和牛顿第三定律知道：根据平衡条件和牛顿第三定律知道：弹簧秤的示数弹簧秤的示数物体重力的大小物体重力的大小.用弹簧秤测物体的重力时，突然、减速运动，弹簧秤的示数如何变化？物体的受力情况FGav物体向上加速时：物体向上加速时：根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：FGmaF ma G G物体所受的拉力物体所受的拉力F与物体对弹簧与物体对弹簧秤的秤的拉拉力力F（弹簧秤的示数）弹簧秤的示

2、数）大大于于物体的重力。物体的重力。超重和失重超重和失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受到的重力的情况称为超重超重现象。一个质量为一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度的加速度匀减速下降匀减速下降，求这时，求这时他对电梯地板的压力。（他对电梯地板的压力。（g=10m/s2）vaFmgmaFmg解解人向下做匀减速直线运动，加人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。速度方向向上。根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：F 910N根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于根据牛顿第三定律，人对地板

3、的压力大小也等于910N，方向竖直向下。方向竖直向下。实验和例题可以看出产生超重现象的条件物体存在物体存在向上向上的加速度的加速度两种情况：加速上升减速下降超重对宇航员的影响 宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，特别是在升空时，超重可达重力的9倍倍，超重使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达到3倍倍重力时既感到呼吸困难；超重达到4倍倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。 所以升空时宇航员必须采取横卧姿势，以增强对超重的耐受能力。宇航员的平躺姿势FGav物体向上减速时：物体向上减速时：根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：G F maF G ma G物体所受的拉力物体所受的拉力F与物

4、体对弹与物体对弹簧簧秤秤的压力的压力F（弹簧秤的示数）（弹簧秤的示数）小于小于物体的重力物体的重力用弹簧秤拉物体，用弹簧秤拉物体，向上减速向上减速运动时，弹簧秤的运动时，弹簧秤的示数如何变化？示数如何变化？物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受到的重力的情况称为失重失重现象。 在升降机中测人的体重，已知人在升降机中测人的体重，已知人的质量为的质量为4040kgkg若升降机以若升降机以2.52.5m/sm/s2 2的加速度的加速度匀加速匀加速下降下降，台秤的示数是多少？，台秤的示数是多少？若升降机若升降机自由下落自由下落，台秤的示数又，台秤的示数又是多少？是多少？解解： 当升降机匀加速

5、下降时，根据牛顿第二定律可知： mg F ma F mg ma 根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。当a1=2.5m/s2,F1=300N当自由下落时，a2=g,F2=0NvaFmg物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 等于0的情况称为完全失重完全失重现象。实验和例题可以看出产生现象的条件物体存在物体存在向下向下的加速度的加速度两种情况：加速下降减速上升实验和例题可以看出产生现象的条件物体的物体的 的加速的加速度等于度等于g两种情况： 超重和失重超重和失重 （）实重：（）实重：物体实际所受的重力。物体所受重力不会因物体实际所受的重力。物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变

6、化。物体运动状态的改变而变化。 （）视重：（）视重：当物体在竖直方向有加速度时（即当物体在竖直方向有加速度时（即ay0），），物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重。此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重。 说明：说明：正因为当物体竖直方向有加速度时视重不再等于正因为当物体竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们在用弹簧测力计测物体重力时，强调应在静止实重，所以我们在用弹簧测力计测物体重力时，强调应在静止或匀速运动状态下进行。或匀速运动状态下进行。 （3）对超重现象的理解）对超重

7、现象的理解 特点：特点：具有竖直向上的加速度具有竖直向上的加速度 运动形式运动形式:物体向上加速运动或向下减速运动。物体向上加速运动或向下减速运动。 说明：说明：当物体处于超重状态时，只是拉力（或对支持物的当物体处于超重状态时，只是拉力（或对支持物的压力）增大了，是视重的改变，物体的重力始终未变。压力）增大了，是视重的改变，物体的重力始终未变。 （4）对失重现象的理解）对失重现象的理解 特点：特点：具有竖直向下的加速度；具有竖直向下的加速度； 运动形式：运动形式：物体向下加速运动或向上物体向下加速运动或向上减速运动；减速运动； 完全失重：完全失重：在失重现象中，物体对支在失重现象中，物体对支持

8、物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态称为完全失重状态。此时视重等于零，状态称为完全失重状态。此时视重等于零，物体运动的加速度方向向下，大小为物体运动的加速度方向向下，大小为g。 说明：说明：当物体处于失重状态时，只是拉当物体处于失重状态时，只是拉力（或对支持物的压力）减小了，是视重的力（或对支持物的压力）减小了，是视重的改变，物体的重力始终未变。改变，物体的重力始终未变。超重和失重的本质物体对支持物的压力压力和对悬挂物的拉力拉力发生变化变化质量是质量是50 kg的人站在升降机中的体重计上，当升的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列两种运动时，体重计

9、的读数是多少？降机做下列两种运动时，体重计的读数是多少？（取（取g=10 ms2）(1)升降机匀速上升；升降机匀速上升；(2)升降机以升降机以4 ms2的加速度匀减速下降。的加速度匀减速下降。【答案】【答案】（）（） （）（） 瓶中的水会流出吗?1升降机在板上放一个弹簧盘秤，盘中放一质量为升降机在板上放一个弹簧盘秤，盘中放一质量为m的物的物体，当秤的读数为体，当秤的读数为0.8mg时，升降机的运动可能是时，升降机的运动可能是()A加速上升加速上升 B加速下降加速下降C减速上升减速上升 D减速下降减速下降解析：解析：物体加速度物体加速度a方向向下方向向下(加速下降或减速上升加速下降或减速上升)时

10、处时处于失重状态，视重大小等于于失重状态，视重大小等于(mgma)。答案：答案：BC 例例2质量为质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，当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？处于什么升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？处于什么状态？状态？(取取 g10 m/s2)(1)升降机匀速上升；升降机匀速上升；(2)升降机以升降机以3 m/s2的加速度加速上升；的加速度加速上升；(3)升降机以升降机以4 m/s2的加速度加速下降。的加速度加速下降。 解析解析人站在升降机中的体重计上，受力情况如图人站在升降机中的体重计上，受力情况如图所示。所示。 (1)

11、当升降机匀速上升时，由牛顿第二定律得：当升降机匀速上升时，由牛顿第二定律得： F合合FNG0， 所以人受到的支持力所以人受到的支持力FNGmg600 N。 根据牛顿第三定律得，人对体重计的压力就等于体重根据牛顿第三定律得，人对体重计的压力就等于体重计的示数，即计的示数，即600 N。人处于平衡状态。人处于平衡状态。 (2)当升降机以当升降机以3 m/s2的加速度加速上升时，由牛顿第二的加速度加速上升时，由牛顿第二定律得：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由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为780 N，大于人，大于人的重力，人处于超重状态

12、。的重力，人处于超重状态。 (3)当升降机以当升降机以4 m/s2的加速度加速下降时，由牛顿第二的加速度加速下降时，由牛顿第二定律得：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由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为360 N，小于人，小于人的重力，人处于失重状态。的重力，人处于失重状态。 答案答案(1)600 N平衡状态平衡状态(2)780 N超重状态超重状态(3)360 N失重状态失重状态 (1)利用牛顿第二定律列方程时，一般以利用牛顿第二定律列方程时，一般以a方向为正方向为正方向，则加速度方向的力减去与加速度方向相反的力即方向，则加速度方向的

13、力减去与加速度方向相反的力即为合力。为合力。 (2)判断超重、失重现象，其关键是看加速度的方向，判断超重、失重现象，其关键是看加速度的方向，而不是运动方向。而不是运动方向。 借题发挥借题发挥3某人在地面上用弹簧秤称得体重某人在地面上用弹簧秤称得体重为为490 N。他将弹簧秤移至电梯内称。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，其体重，t0至至t3时间段内，弹簧秤的时间段内，弹簧秤的示数如图示数如图473所示，电梯运行的所示，电梯运行的v-t图可能是图图可能是图474中的中的(取电梯向上运动的方向为正取电梯向上运动的方向为正) ()图图473图图479答案：答案：AD4.下列四个实验中，不能在绕地球飞行的太空实下列四个实验中，不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是验舱中完成的是( )A.用弹簧秤测物体的重力用弹簧秤测物体的重力B.用天平测物体的质量用天平测物体的质量C.用温度计测舱内的温度用温度计测舱内的温度D.用水银气压计测舱内气体的压强用水银气压计测舱内气体的压强ABD5.5.在体重计上做在体重计上做下蹲下蹲的过程中，体重计的示数怎样的过程中，体重计的示数怎样变化？变化？过程分析：过程分析： 由静止开始向下运动，速度增加，具由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度