人教版物理高一物理必修一第四章牛顿运动定律4.7.用牛顿运动定律解决问题二（共26张PPT）

1、4.7用牛顿运动定律解决问用牛顿运动定律解决问题题(二二) 一、共点力作用下物体的平衡条件1平衡状态物体在力的作用下保持_或_的状态2平衡条件： _ 二、超重和失重1超重(1)定义：由于具有竖直向上的加速度，物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力) _物体所受的重力的现象静止匀速直线运动合力为零大于(2)产生条件：物体具有_的加速度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(2)产生条件：物体具有_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)等于零的状态产生条件：ag方向_ 竖直向上小于竖直向下竖直向下一、视重一、视重弹簧

2、秤的读数是弹簧秤的读数是物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力大小大小体重计的读数是体重计的读数是物体对体重计的压力物体对体重计的压力大小大小我们把弹簧秤或体重计的读数叫做我们把弹簧秤或体重计的读数叫做视重视重二、在牛顿运动定律的应用中发现新知识二、在牛顿运动定律的应用中发现新知识 例、如图，人的质量为例、如图，人的质量为m，当电梯以加速，当电梯以加速度度a加速上升时，人对体重计的压力加速上升时，人对体重计的压力F是多是多大？体重计的读数多大？大？体重计的读数多大？ mgF分析和解：分析和解：（1）研究对象：）研究对象： （2）受力分析：）受力分析：（3）运动分析：（目的确定）运动分析：（目的确

3、定a方向）方向）（4）根据什么规律可求出）根据什么规律可求出F？ 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F合合=ma， 有：有：Fmg=ma F=mg+ma人人（5）人对体重计的压力）人对体重计的压力F与体重计对人与体重计对人 的支持力的支持力F是一对什么力？是一对什么力？ F与与F是一对作用力和反作用力是一对作用力和反作用力（6）根据什么规律可求出）根据什么规律可求出F？ 由牛顿第三定律得，人对地板的由牛顿第三定律得，人对地板的 压力压力F与与F大小相等大小相等 F= mg+ma（7）体重计的读数多大？）体重计的读数多大？ 读数读数=F=mg+ma重力怎样测量？重力怎样测量？ 例例1 1、弹簧秤竖

4、直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明：证明：由力的平衡条件由力的平衡条件F=G以物体为研究对象以物体为研究对象,受力如右图受力如右图弹簧的读数就是重物对弹簧弹簧的读数就是重物对弹簧拉力拉力F的大小的大小由牛顿第三定律由牛顿第三定律F=F弹簧的读数就是重力的大小。弹簧的读数就是重力的大小。GG=NN=NG=Nmg 例例2 2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。求弹簧秤和台秤的读数。aa证

5、明：证明：由牛顿第二定律由牛顿第二定律F-mg=ma弹簧的读数就是重物对弹簧弹簧的读数就是重物对弹簧拉力拉力F的大小的大小由牛顿第三定律由牛顿第三定律F=F弹簧的读数为弹簧的读数为m(g+a) 。以物体为研究对象以物体为研究对象,受力如右图受力如右图F=m(g+a)N-mg=maN=NN=m(g+a)N=m(g+a)mg 例例3 3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。求弹簧秤和台秤的读数大小。aa证明：证明：由牛顿第二定律由牛顿第二定律mg-F=ma弹簧的读数就是重物对弹簧弹簧的读数就是重物对弹簧拉力拉力F的大小

6、的大小由牛顿第三定律由牛顿第三定律F=F弹簧的读数为弹簧的读数为m(g-a) 。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g-a)mg-N=maN=NN=m(g-a)N=m(g-a)视频视频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。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。2 2、失重：、失重： 超重和失重的产生条件：超重和失重的产生条件：超重超重：a竖直向上竖直向上失重失重：a竖直向下竖直向下向上加速向上加速向下减速向下减速向上减速向上减速向下加速向下加速超重失重的本质超重失重的本质 超重的本质：重力超重的本质：重力不变不

7、变，视重，视重大于大于重力重力 失重的本质：重力失重的本质：重力不变不变，视重，视重小于小于重力重力 讨论与交流：为什么会有超重与失重现象？出现超重为什么会有超重与失重现象？出现超重与失重时，物体所受的重力变了吗？与失重时，物体所受的重力变了吗？ 注意：注意：（1 1）当物体有向上的加速度时（包括加速上升或减）当物体有向上的加速度时（包括加速上升或减速下降），产生速下降），产生超重现象超重现象。即只要有向上的加速度即只要有向上的加速度就处于超重状态。就处于超重状态。（2 2）产生超重现象时，物体的重力并没有变化，只）产生超重现象时，物体的重力并没有变化，只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体

8、的拉力是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力增大。增大。即只要有向下的加速度就处于失重状态。即只要有向下的加速度就处于失重状态。（即：（即：视重视重 实重实重。）。）超失重的理解：超失重的理解：力与（力与（ ）直接相关联。）直接相关联。（加速度、速度）（加速度、速度）重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要有加速度。有加速度。加速度加速度a超重超重失重失重mgmg加速度加速度1、只要有向上的加速度，超重。（与速度的方向没关系）、只要有向上的加速度，超重。（与速度的方向没关系）2、只要有向下加速度，失重。（与速度的方向没关系）

9、、只要有向下加速度，失重。（与速度的方向没关系）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，具有向下由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？三、从物理走向生活三、从物理走向生活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

10、象。瓶中的水为什么不会流出瓶中的水为什么不会流出？四、完全失重四、完全失重 完全失重完全失重 失重时，如果失重时，如果a=g，重物对竖直悬线，重物对竖直悬线的拉力的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全。就好像重力完全“消失消失”了（了（确切的说是重力加速度确切的说是重力加速度g g好像好像“消消失失”了了）。实际上物体的重力并没有消）。实际上物体的重力并没有消失。失。五、从动力学看落体运动五、从动力学看落体运动1、自由落体运动、自由落体运动（1）自由落体运动定义）自由落体运动定义G GF合合 =G=mggmmgmFa合（2）自由落体加速度

11、）自由落体加速度 物体只在重力作用下从静止开始下落物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。的运动。V V0 0=0=02、竖直上抛运动、竖直上抛运动（1）竖直上抛运动定义）竖直上抛运动定义F合合 =G=mggmmgmFa合（2）竖直上抛运动加速度）竖直上抛运动加速度 物体以一定的初速度竖直向上抛出后物体以一定的初速度竖直向上抛出后只在重力作用下的运动。只在重力作用下的运动。G GV V0 0方向竖直向下。方向竖直向下。（3）竖直上抛运动研究方法）竖直上抛运动研究方法gtvvt0（4）竖直上抛运动规律公式）竖直上抛运动规律公式 以向上方向为正方向，竖直向上抛运动以向上方向为正方向，竖直向上抛运动是一个加速度为是一个加速度为-g的匀减速直线运动。的匀减速直线运动。G GV V0 02021gttvx例与练例与练1 1、从塔上以、从塔上以20m/s20m/s的初速度竖