55超重与失重解析课件

5.5超重与失重5.5超重与失重1与航天员的对话6时23分，“神舟”五号载人飞船返回舱在内蒙古草原安然着陆，中国首次载人航天飞行获得圆满成功。杨利伟在返回后接受了中央电视台记者的采访。讨论与思考上面对话中的“失重”、“负压”等是在怎样的情况下产生的?你是否有过类似的经历？杨利伟在飞船中与航天员的对话6时23分，“神舟”五号载人飞船返回舱在内蒙古2实验探究亲自体验：用手掌托着一叠较重的书，先让手缓慢上下移动，体会一下书对手掌的压力，跟静止时是否相同？然后手突然竖直上升或下降，再体会一下书对手掌的压力，跟静止时有什么不同？演示实验：观察测力计静止、缓慢上升和下降、突然上升和突然下降时测力计示数的变化实验探究亲自体验：用手掌托着一叠较重的书，先让手缓慢上下移动31、试证明：静止悬挂在弹簧秤下的物体对弹簧秤的拉力等于物体的重力。

2、试证明：静止的书对手的压力等于书所受的重力。

分析推理：1、试证明：静止悬挂在弹簧秤下的物体对弹簧秤的拉力4F弹对物G因为物体静止，由二力平衡得：G=F弹对物由牛顿第三定律得F物对弹=F弹对物所以F物对弹=GF物对弹F弹对物G因为物体静止，由二力平衡得：F物对弹51.重力：由于地球吸引而使物体受到的力G=mg2.重力的称量：测量显示的读数是指物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力一、重力及其称量GFN`（视重）（实重）二力平衡N=G相互作用力N=N`N1.重力：由于地球吸引而使物体受到的力G=mg2.重力的6请注意观察视频请注意观察7现象三物体加速上升时对台秤的压力大于物体重力现象二物体匀速上升时对台秤的压力等于物体重力现象四物体减速上升时对台秤的压力小于物体重力现象一物体静止时对台秤的压力等于物体重力（视重=实重）（视重>实重）（视重=实重）（视重<实重）现象三物体加速上升时对台秤的压力大于物体重力现象二81、超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象。二、超重与失重2、失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象。1、超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受9讨论与交流：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？讨论与交流：为什么会有超重与失重现象？出现超重与失重时，物体10由牛顿第二定律得F－mg＝ma

即F＝m(g+a)GF`1.超重：物体对支持物压力大于物体所受重力的现象（视重>实重）F二、超重与失重a即F′＝m(g+a)F′＝F又牛顿第三定律得由牛顿第二定律得F－mg＝maG11由牛顿第二定律得mg－F＝ma

即F＝m(g–a)GF`a2.失重：物体对支持物压力小于物体所受重力的现象（视重<实重）F二、超重与失重即F′＝m(g–a)F′＝F又牛顿第三定律得由牛顿第二定律得mg－F＝ma12观看总结视频观看总结13a的方向V的方向超重与失重加速向上水平向下减速向上水平向下超重失重超重失重无超、失重无超、失重结论：物体是超重还是失重？1、不能只由物体的运动是加速，还是减速来决定。2、与物体运动方向无关，3、由a的方向来决定。a向上时超重，a向下时失重a的方向V的方向超重与失重向上水平向下向上水平向下超重失重超14二．超重和失重的条件超重向上加速向下减速加速度向上失重向上减速向下加速加速度向下理解：超重和失重是物体在竖直方向上具有加速度时，物体对水平支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不再等于重力，而非重力发生变化．

二．超重和失重的条件超重向上加速向下减速加速度向上失重向上15当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）将等于零,这种状态称为完全失重现象。实验观察当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力（或对悬挂物的16例如：自由下落的过程中，物体就处于一种完全失重状态。考虑到一般情况下会有空气阻力，并不是严格意义的自由下落，通常也把这种接近完全失重的状态称为微重力状态。例如：自由下落的过程中，物体就处于一种完全失重状态。17思考：1、水喷出来的原因是什么？

2、水不喷出是因为水失去重力了吗？g试解释这一现象内部有压力完全失重时水内部没有压力据你估计，将瓶子竖直向上抛出的情况会如何？思考：1、水喷出来的原因是什么？2、水不喷出是因为水失去18在完全失重状态下所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小.无法用天平测量物体的质量完全失重带来的弊端！在完全失重状态下所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无19在完全失重条件下的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡沫金属可以制造出几百米长的玻璃纤维在完全失重条件下的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡20

在完全失重条件下，融化了的金属的液滴，形状绝对呈球形，冷却后可以成为理想的滚珠．而在地面上,用现代技术制成的滚珠，并不绝对呈球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一.

在太空的轨道上，可以制成一种新的泡沫材料泡沫金属．在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不“上浮”，也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属，这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢，用它做机翼，又轻又结实.同样的道理，在失重条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种合金．在完全失重条件下，融化了的金属的液滴，形状21

航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅1根手指即可将下班者“举”离工作岗位。

航天飞机上的两名宇航员在进行交接班22超重、失重你体验过吗？乘电梯蹦极乘坐过山车杯水砝码的完全失重超重、失重你体验过吗？乘电梯蹦极乘坐过山车杯水砝码的完全失重235.5超重与失重【几个概念】1.实重——物体实际受到的重力大小称为实重。(即真实重量)2.视重——测量出来的重力大小称为视重。(即表现出来的重量)3.超重——视重大于实重，称为超重。4.失重——视重小于实重，称为失重。5.

完全失重——视重等于零，称为完全失重。【特别提醒】——无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。本节内容总结5.5超重与失重24【例题1】在弹簧秤下端挂一质量为m的钩码，分别以加速度a做如下运动时，弹簧秤的拉力如何？1.加速上升2.加速下降3.减速上升4.减速下降超重和失重的解释——读数小于重力（视重小于实重）——失重——读数大于重力（视重大于实重）——超重——读数小于重力（视重小于实重）——失重——读数大于重力（视重大于实重）——超重【规律总结】1.产生超重的条件——当物体的加速度方向向上时，即a↑。——当物体的加速度方向向下时，即a↓。2.产生失重的条件超重失重两纷纷，拉力支持定乾坤；重力长存无变故，超失须看加速度。【例题1】在弹簧秤下端挂一质量为m的钩码，分别以加速度a做如25【例题2】有质量为60kg的人站在升降机的底板上的台秤上，当升降机作如下运动时，对台秤的压力为多少？1.升降机以v=5m/s的速度匀速上升时；2.升降机以a=5m/s2的加速度加速上升时；3.升降机以a=5m/s2的加速度减速上升时；4.升降机以a=5m/s2的加速度加速下降时；5.升降机以a=5m/s2的加速度减速下降时；6.升降机以a=g的加速度加速下降时；【例题2】有质量为60kg的人站在升降机的底板上的台秤上，当26练习1、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（）A先大于G，后小于GB先小于G，后大于GC大于GD小于G思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲过程分析：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，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？巩固练习：练习1、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人27巩固练习：2、下列四个试验中，不能在绕地球飞行的太空舱中完成的是：(ABD)A.用天平测物体的质量。B.用弹簧秤测物体的重力。C.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。巩固练习：2、下列四个试验中，不能在绕地球飞行的太空舱中完成28练习3、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g=10m/s2)分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。mgN得：F合=N—G=300—250=50(N)由题意：m=25Kg故：a=F合/m=2m/s2方向：竖直向上练习3、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向29日常生活中的超重和失重现象2.利用体重计称量体重时，人在体重计上要保持静止。3.乘竖直升降的电梯，在升降过程中，体验超重和失重。4.乘快速行驶的汽车，突遇上坡或下坡，体验超重和失重。5.游乐园里，乘坐过山车，体验超重和失重。1.人起跳过程和从高处跳下，体验超重和失重。6.飞机起飞或着陆或突遇气流，飞机上下颠簸，体验超重和失重（船、跷跷板、轿子等）7.蹦床运动，人上下运动时，体验超重和失重。……日常生活中的超重和失重现象2.利用体重计称量体重时，人在体30【观察与思考】？为什么心脏病人不宜乘坐？【观察与思考】？为什么心脏病人不宜乘坐？31据报道，美国一产妇在完全失重的飞船里曾产下一男孩，现约8岁，该男孩所表现出的智力和体力远远超过了同龄儿童，被美国人戏称为“小超人”。在完全失重的空间里，科学家们可以进行大量的生物、生理、生化、物理、医学等实验，并能取得地面上进行同样实验无法达到的优秀效果。完全失重的空间里还有许多未被开垦的处女地，各国宇航局都力图率先在这些领域取得突破性进展，为此，发达国家的宇航局也曾向世人征求可在飞船里进行实验的方案。北京市一名中学生曾设计出一个方案：即研究在完全失重的条件下，人的思维反应速度是不变、变快还是变慢。受到了发达国家宇航局的关注。如果在座的各位同学在这方面有什么奇思妙想，不妨寄与我国宇航部门，希望将来在我国飞船上进行的实验里，有你们设计的方案。据报道，美国一产妇在完全失重的飞船里曾产下一32环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体的重力的。那说明宇宙飞船内的物体都处于完全失重状态，飞船内的空间是一完全失重的空间。宇宙探索中的超重和失重现象1.宇宙中的超重失重现象2.太空仓内的失重现象3.宇航员进餐实况4.杨利伟体验失重环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体3355超重与失重解析课件3455超重与失重解析课件3555超重与失重解析课件3655超重与失重解析课件3755超重与失重解析课件3855超重与失重解析课件39

失重环境是一个特殊环境，它对生物生长或物理现象、化学现象等产生影响．为了鼓励青少年创新，同时也为了充分应用失重环境或微重力环境的宝贵资源，美国国家航空航天局（NASA）每次发射航天飞机之前，在世界各国中学生中征集飞船搭载实验方案，我国中小学生设计的方案曾被选中．例如，1990年，18岁的俞纬设计的“草履虫生成”实验项目从全国7000多个太空搭载实验项目中脱颖而出，被美国国家航空航天局选中，搭乘“发现号”航天飞机进行了太空实验．2003年，中国女生李桃桃提出的“蚕在太空吐丝结茧”搭载实验，由美国“哥伦比亚”号航天飞机送入太空，遗憾的是“哥伦比亚”号返回时坠毁，失去了宝贵观察记录．我国从1987年开始开展太空搭载实验，取得了不少实验成果，从2003年开始，利用返回式卫星开展有偿征集太空搭载实验，云南省金实小学的学生申请的“跳舞草种子”搭载实验方案获得通过，并由我国第18个返回式卫星送上太空．以上有关方面的具体情况可上网查阅相关资料．失重环境是一个特殊环境，它对生物生长或物理现象、化学现象等40课外实践：到宾馆乘坐电梯，体验宾馆电梯起动或停止时人的感受；到游乐场感受过山车或极速升降机．上网查看超重和失重相关资料．课外实践：415.5超重与失重5.5超重与失重42与航天员的对话6时23分，“神舟”五号载人飞船返回舱在内蒙古草原安然着陆，中国首次载人航天飞行获得圆满成功。杨利伟在返回后接受了中央电视台记者的采访。讨论与思考上面对话中的“失重”、“负压”等是在怎样的情况下产生的?你是否有过类似的经历？杨利伟在飞船中与航天员的对话6时23分，“神舟”五号载人飞船返回舱在内蒙古43实验探究亲自体验：用手掌托着一叠较重的书，先让手缓慢上下移动，体会一下书对手掌的压力，跟静止时是否相同？然后手突然竖直上升或下降，再体会一下书对手掌的压力，跟静止时有什么不同？演示实验：观察测力计静止、缓慢上升和下降、突然上升和突然下降时测力计示数的变化实验探究亲自体验：用手掌托着一叠较重的书，先让手缓慢上下移动441、试证明：静止悬挂在弹簧秤下的物体对弹簧秤的拉力等于物体的重力。

2、试证明：静止的书对手的压力等于书所受的重力。

分析推理：1、试证明：静止悬挂在弹簧秤下的物体对弹簧秤的拉力45F弹对物G因为物体静止，由二力平衡得：G=F弹对物由牛顿第三定律得F物对弹=F弹对物所以F物对弹=GF物对弹F弹对物G因为物体静止，由二力平衡得：F物对弹461.重力：由于地球吸引而使物体受到的力G=mg2.重力的称量：测量显示的读数是指物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力一、重力及其称量GFN`（视重）（实重）二力平衡N=G相互作用力N=N`N1.重力：由于地球吸引而使物体受到的力G=mg2.重力的47请注意观察视频请注意观察48现象三物体加速上升时对台秤的压力大于物体重力现象二物体匀速上升时对台秤的压力等于物体重力现象四物体减速上升时对台秤的压力小于物体重力现象一物体静止时对台秤的压力等于物体重力（视重=实重）（视重>实重）（视重=实重）（视重<实重）现象三物体加速上升时对台秤的压力大于物体重力现象二491、超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象。二、超重与失重2、失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象。1、超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受50讨论与交流：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？讨论与交流：为什么会有超重与失重现象？出现超重与失重时，物体51由牛顿第二定律得F－mg＝ma

即F＝m(g+a)GF`1.超重：物体对支持物压力大于物体所受重力的现象（视重>实重）F二、超重与失重a即F′＝m(g+a)F′＝F又牛顿第三定律得由牛顿第二定律得F－mg＝maG52由牛顿第二定律得mg－F＝ma

即F＝m(g–a)GF`a2.失重：物体对支持物压力小于物体所受重力的现象（视重<实重）F二、超重与失重即F′＝m(g–a)F′＝F又牛顿第三定律得由牛顿第二定律得mg－F＝ma53观看总结视频观看总结54a的方向V的方向超重与失重加速向上水平向下减速向上水平向下超重失重超重失重无超、失重无超、失重结论：物体是超重还是失重？1、不能只由物体的运动是加速，还是减速来决定。2、与物体运动方向无关，3、由a的方向来决定。a向上时超重，a向下时失重a的方向V的方向超重与失重向上水平向下向上水平向下超重失重超55二．超重和失重的条件超重向上加速向下减速加速度向上失重向上减速向下加速加速度向下理解：超重和失重是物体在竖直方向上具有加速度时，物体对水平支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不再等于重力，而非重力发生变化．

二．超重和失重的条件超重向上加速向下减速加速度向上失重向上56当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）将等于零,这种状态称为完全失重现象。实验观察当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力（或对悬挂物的57例如：自由下落的过程中，物体就处于一种完全失重状态。考虑到一般情况下会有空气阻力，并不是严格意义的自由下落，通常也把这种接近完全失重的状态称为微重力状态。例如：自由下落的过程中，物体就处于一种完全失重状态。58思考：1、水喷出来的原因是什么？

2、水不喷出是因为水失去重力了吗？g试解释这一现象内部有压力完全失重时水内部没有压力据你估计，将瓶子竖直向上抛出的情况会如何？思考：1、水喷出来的原因是什么？2、水不喷出是因为水失去59在完全失重状态下所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小.无法用天平测量物体的质量完全失重带来的弊端！在完全失重状态下所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无60在完全失重条件下的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡沫金属可以制造出几百米长的玻璃纤维在完全失重条件下的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡61

在完全失重条件下，融化了的金属的液滴，形状绝对呈球形，冷却后可以成为理想的滚珠．而在地面上,用现代技术制成的滚珠，并不绝对呈球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一.

在太空的轨道上，可以制成一种新的泡沫材料泡沫金属．在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不“上浮”，也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属，这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢，用它做机翼，又轻又结实.同样的道理，在失重条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种合金．在完全失重条件下，融化了的金属的液滴，形状62

航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅1根手指即可将下班者“举”离工作岗位。

航天飞机上的两名宇航员在进行交接班63超重、失重你体验过吗？乘电梯蹦极乘坐过山车杯水砝码的完全失重超重、失重你体验过吗？乘电梯蹦极乘坐过山车杯水砝码的完全失重645.5超重与失重【几个概念】1.实重——物体实际受到的重力大小称为实重。(即真实重量)2.视重——测量出来的重力大小称为视重。(即表现出来的重量)3.超重——视重大于实重，称为超重。4.失重——视重小于实重，称为失重。5.

完全失重——视重等于零，称为完全失重。【特别提醒】——无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。本节内容总结5.5超重与失重65【例题1】在弹簧秤下端挂一质量为m的钩码，分别以加速度a做如下运动时，弹簧秤的拉力如何？1.加速上升2.加速下降3.减速上升4.减速下降超重和失重的解释——读数小于重力（视重小于实重）——失重——读数大于重力（视重大于实重）——超重——读数小于重力（视重小于实重）——失重——读数大于重力（视重大于实重）——超重【规律总结】1.产生超重的条件——当物体的加速度方向向上时，即a↑。——当物体的加速度方向向下时，即a↓。2.产生失重的条件超重失重两纷纷，拉力支持定乾坤；重力长存无变故，超失须看加速度。【例题1】在弹簧秤下端挂一质量为m的钩码，分别以加速度a做如66【例题2】有质量为60kg的人站在升降机的底板上的台秤上，当升降机作如下运动时，对台秤的压力为多少？1.升降机以v=5m/s的速度匀速上升时；2.升降机以a=5m/s2的加速度加速上升时；3.升降机以a=5m/s2的加速度减速上升时；4.升降机以a=5m/s2的加速度加速下降时；5.升降机以a=5m/s2的加速度减速下降时；6.升降机以a=g的加速度加速下降时；【例题2】有质量为60kg的人站在升降机的底板上的台秤上，当67练习1、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（）A先大于G，后小于GB先小于G，后大于GC大于GD小于G思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲过程分析：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，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？巩固练习：练习1、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人68巩固练习：2、下列四个试验中，不能在绕地球飞行的太空舱中完成的是：(ABD)A.用天平测物体的质量。B.用弹簧秤测物体的重力。C.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。巩固练习：2、下列四个试验中，不能在绕地球飞行的太空舱中完成69练习3、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g=10m/s2)分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。mgN得：F合=N—G=300—250=50(N)由题意：m=25Kg故：a=F合/m=2m/s2方向：竖直向上练习3、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向70日常生活中的超重和失重现象2.利用体重计称量体重时，人在体重计上要保持静止。3.乘竖直升降的电梯，在升降过程中，体验超重和失重。4.乘快速行驶的汽车，突遇上坡或下坡，体验超重和失重。5.游乐园里，乘坐过山车，体验超重和失重。1.人起跳过程和从高处跳下，体验超重和失重。6.飞机起飞或着陆或突遇气流，飞机上下颠簸，体验超重和失重（船、跷跷板、轿子等）7.蹦床运动，人上下运动时，体验超重和失重。……日常生活中的超重和失重现象2.利用体重计称量体重时，人在体71【观察与思考】？为什么心脏病人不宜乘坐？【观察与思考】？为什么心脏病人不宜乘坐？72