超重和失重-完整版课件

4.6超重与失重2020年新人教版必修第一册第四章运动和力的关系4.6超重与失重2020年新人教版必修第一册第四章1站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？思考？站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先2电梯中的趣事……运动过程体重秤示数（kg）速度方向加速度方向列出牛顿第二定律方程（选取加速度方向为正方向）弹力与重力的大小关系静止加速上升匀速上升减速上升加速下降匀速下降减速下降电梯中的趣事……运动过程体重秤示数（kg）速度方向加速度方向3N`GN问题1.体重秤显示出的是什么物理量？其测量本质又是什么物理量？问题2.人随电梯上下运动过程中，其重力是否变化？N`GN问题1.体重秤显示出的是什么物理量？其测量本质又是什4电梯中的趣事……运动过程体重秤示数（kg）速度方向加速度方向列出牛顿第二定律方程（选取加速度方向为正方向）弹力与重力的大小关系静止N=G加速上升N>G匀速上升N=G减速上升N<G加速下降N<G匀速下降N=G减速下降N>G57615753535761电梯中的趣事……运动过程体重秤示数（kg）速度方向加速度方向5电梯探究实验告诉我们：1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体的重力的现象.视重大于物重.2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力的现象.视重小于物重.问题3.为什么在这些情景中会发生超重、失重现象呢？问题4.分析并总结出什么情景中发生超重现象？什么情景中发生失重呢？电梯探究实验告诉我们：1.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物6减速上升N<G失重减速下降N>G超重加速下降N<G失重加速上升N>G超重：物体具有向上的加速度时，它就处于超重状态；物体具有向下的加速度时，它就处于失重状态与运动的方向无关。mvαmvαmvαmvαGNNG小结NGGN二、超重和失重的条件减速上升N<G失重减速下降N>G超重加速下降N<G7超重：（l）超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象．（2）超重的动力学特征：支持面（或悬线）对物体的（向上）作用力大于物体所受的重力．（3）超重的运动学特征：物体的加速度向上，它包括可能的两种运动情况：向上加速运动或向下减速运动．超重：（l）超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）8失重（1）失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象．（2）失重的动力学特征：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．（3）失重的运动学特征：物体的加速度向下，它包括可能的两种运动情况：向下加速运动或向上减速运动．失重（1）失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力93.超重、失重现象的判断方法：（2）加速度的角度：超重：N（T）>mg（1）受力的角度：失重：N（T）<mg超重：a方向向上失重：a方向向下加速上升减速下降加速下降减速上升归纳总结：3.超重、失重现象的判断方法：（2）加速度的角度：超重：N（10例1：设某人的质量为60kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。分析人站在电梯内的水平地板上，随电梯上升过程中受到两个力的作用：重力mg和地板的支持力FN，受力分析如图4.6-6所示。例1：设某人的质量为60kg，站在电梯内的水平地板上，当11解设竖直向上方向为坐标轴正方向。根据牛顿第二定律，有FN－mg＝maFN＝m（g＋a）＝60×（9.8＋0.25）N＝603N根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力FN′为FN＝－FN＝－603N人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。解设竖直向上方向为坐标轴正方向。FN－mg＝ma根据牛顿第12例2：升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如图，人站在升降机的测力计上，测力计的示数是多大？解：人在升降机中受重力Ｇ和地面的支持力Ｆ．取竖直向上为正方向根据牛顿第二定律得F-G=ma由此可得F=G+ma=m(g+a)代入数据得Ｆ＝515Ｎ根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也是515Ｎ，方向竖直向下，所以测力计的示数就是515ＮＦＧ例2：升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里13若人站在升降机里和升降机一起以重力加速度g下降，测力计的示数是多少？思考：分析：以人为研究对象，人受到重力Ｇ和支持力Ｆ作用．根据牛顿第二定律得G-F=ma=mg由此可得支持力F＝０根据牛顿第三定律，人对地板的压力也是０，测力计的示数是０完全失重现象：当物体对支持物（或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态．GF=0若人站在升降机里和升降机一起以重力加速度g下降，测力计的示数14（1）完全失重现象：当物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态．（2）完全失重的动力学特征：物体处于完全失重状态时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零．（3）完全失重的运动学特征：物体处于完全失重状态时加速度向下且等于重力加速度。3.完全失重（1）完全失重现象：当物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力15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的情况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16分析：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。完全失重实验侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让水瓶做自由落体运动，水会不会从洞中射出来？为什么？分析：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态，水的内部没17三、超重和失重的实质物体处于超重或失重状态时，只是物体对支持物的压力或物体对悬线的拉力不等于物体的重力，物体受到的重力大小和方向还是不变的。三、超重和失重的实质物体处于超重或失重状态时，只是物体对支持18四、超重和失重现象的应用人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。航天飞机中的人和物都处于状态。近地卫星远离地球的卫星航天器中的宇航员gg0g完全失重地球四、超重和失重现象的应用人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕19在太空失重的条件下,会生产出地面上难以生产的一系列产品,建立