高一第三章第六节_超重和失重(1)

1、人教版高一物理人教版高一物理 超超 重重 和和 失失 重重 寿阳一中寿阳一中 任瑞芬任瑞芬原理分析原理分析（一）当电梯加速上升的时候（一）当电梯加速上升的时候aV 设重物的质量为设重物的质量为m，重物和电梯，重物和电梯一起以加速度一起以加速度a加速上升。问：台秤加速上升。问：台秤示数多大？示数多大？GFN由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F合合 = FN G = m a故：故： FN = G + m a由牛顿第三定律可知：物体对台秤的压由牛顿第三定律可知：物体对台秤的压力力FFN课堂小实验课堂小实验正方向VaG故：故： T = G + m aF合合 = T G = m a由牛顿第二定律得由牛顿第

2、三定律可知：物体对弹簧称的由牛顿第三定律可知：物体对弹簧称的拉力拉力T =T G总结：总结：物体对支持物的物体对支持物的压力压力（或对悬（或对悬挂物的挂物的拉力拉力）大于大于物体所受重力的情物体所受重力的情况称为况称为超重超重现象。现象。T当弹簧称悬挂物体加速上升的时候当弹簧称悬挂物体加速上升的时候（超重现象）（超重现象）正方向原理分析原理分析（二）当电梯减速上升的时候（二）当电梯减速上升的时候 设重物的质量为设重物的质量为m，重物和电梯，重物和电梯一起以加速度一起以加速度a减速上升。问：台秤减速上升。问：台秤示数怎样？示数怎样？由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F合合 = G FN = m a

3、故：故： FN = G m a由牛顿第三定律可知：物体对台秤的压由牛顿第三定律可知：物体对台秤的压力力FFNaGFN总结：总结：物体对支持物的物体对支持物的压力压力（或对悬（或对悬挂物的挂物的拉力拉力）小于小于物体所受重力的情物体所受重力的情况称为况称为失重失重现象。现象。（失重现象）（失重现象）V正方向原理分析原理分析a=gVGFN由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F合合 = G FN = mgFN =G-mg=0（三）当电梯向下的加速度（三）当电梯向下的加速度a=ga=g时时问：台秤示数是多少？问：台秤示数是多少？正方向原理分析原理分析a=gG由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得所以此时物体对台

4、秤的压力等于所以此时物体对台秤的压力等于0（三）当电梯向下的加速度（三）当电梯向下的加速度a=ga=g时时总结：总结：物体对支持物的压力（或对悬物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）挂物的拉力）等于零等于零的这种状态，叫的这种状态，叫做做完全失重完全失重状态。状态。完全失重状态完全失重状态F合合 = G FN = mgFN =G-mg=0正方向210/m s例例1 1：求下面描述的情况中，对：求下面描述的情况中，对m=60kgm=60kg的人的人来说，电梯受到人的来说，电梯受到人的压力是多大？压力是多大？( (g = )A.以以 竖直向上加速的电梯里；竖直向上加速的电梯里；B.以以 竖直向下减

5、速的电梯里；竖直向下减速的电梯里；C.以以 竖直向下加速的电梯里；竖直向下加速的电梯里；D.以以 竖直向上减速的电梯里；竖直向上减速的电梯里；22/m s22/m s22/m s22/m s由此可以判断上述哪些情况下人处于超重状态，哪些情况由此可以判断上述哪些情况下人处于超重状态，哪些情况处于失重状态？处于失重状态？关于升降机关于升降机(电梯）的几种运动，电梯受到物体压电梯）的几种运动，电梯受到物体压力的变化情况力的变化情况速度方向加速度方向压力与重力速度方向加速度方向压力与重力加速加速 （超重）（超重） 减速减速 （超重）（超重） 减速减速 （失重）（失重）上上升升下下降降总结：总结：超重或

6、失重是由超重或失重是由加速度的方向加速度的方向决定的，当物体具有竖直决定的，当物体具有竖直向上向上的加速度时，就处于的加速度时，就处于超重超重状态；当物体具有竖直状态；当物体具有竖直向下向下的加的加速度时，就处于速度时，就处于失重失重状态。而跟物体的状态。而跟物体的运动方向无关运动方向无关。答案：超重：A、B 失重：C、D加速加速 （超重）（超重）例例2：一个人在地面上最多能举起：一个人在地面上最多能举起60kg的重物，在加速度方向的重物，在加速度方向向上，大小为向上，大小为2m/s2的电梯中，他最多能举起多少千克的重物。的电梯中，他最多能举起多少千克的重物。 (g = 10m/s2)（设同一

7、个人所能提供的最大举力一定）（设同一个人所能提供的最大举力一定）解：设此人在电梯中所能举的物体的质量为解：设此人在电梯中所能举的物体的质量为m，对物体受力分析。对物体受力分析。G=mgFN根据牛顿第二定律得根据牛顿第二定律得 F合合 = FN G =ma FN= mg+ma所以所以 m= FN /(g+a)=50kga依题意依题意FN应等于此人的最大举力应等于此人的最大举力 即即 FN=600N这说明一个什么现象呢？ -产生了超重现象课堂练习课堂练习A 先大于先大于G，后小于，后小于G B 先小于先小于G，后大于，后大于GC 大于大于GD 小于小于G人下蹲过程分析：人下蹲过程分析：由静止开始向

8、下运动，速度增加，具有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，故还有向下的加速度（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）。思考：思考：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？小小 结结超重和失重超重和失重超重超重定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）的拉力）大于大于重力的现象叫超重。重力的现象叫超重。实质：实质：重力不变重力不变而对支持物的压力而对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）（或对悬挂物的拉力）变大变大。 条件：具有条件：具有向上向上的加速度。的加速度。失重失重定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）的拉力）小于小于重力的现象叫失重。重力的现象叫失重。实质：实质：重力不变重力不变而对支持物的压力而对支