4.6超重和失重（课件）高中物理一体化资源

知识回顾一、从受力确定运动情况如果已知物体的

情况，可以由牛顿第二定律求出物体的

，再通过运动学的规律确定物体的

情况。处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求

，据牛顿第二定律求加速度，再用

求所求量。二、从运动情况确定受力如果已知物体的

情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定就可以确定

。处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列

求所求量（力）。受力加速度运动合力运动学公式运动物体所受的力方程4.6超重和失重

第四章运动和力的关系人教版高中物理必修一前面我们学习了怎样描述物体的运动，但是没有讨论物体为什么会运动。要讨论这个问题，必须知道运动和力的关系。在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分支，叫作运动学（kinematics）；研究运动和力的关系的分支，叫作动力学（dynamics）。动力学知识在生产和科学研究中很重要，设计各种机器，控制交通工具，研究天体运动等，都离不开动力学知识。学习目标l.认识超重和失重现象，理解超重和失重的含义。（物理观念）2.运用牛顿运动定律，分析超重和失重问题。（科学思维）3.识别图像内涵，获取图像信息，求解联系实际的相关超重和失重问题。（科学思维）导入新课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？一、重力的测量在地球表面附近，物体由于

而受到重力。地球的吸引1.重力的两种测量方法方法1：先测量物体做自由落体运动的

，再用天平测量物体的

，利用牛顿第二定律可得G＝

。加速度g质量

mg一、重力的测量方法2：利用

条件对重力进行测量。将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于

状态。这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小

，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。这是测量重力最常用的方法。力的平衡静止相等D二、超重和失重

视重压力大小相等，方向相反竖直加速度不等于实际所受不会二、超重和失重由于物体在竖直方向上有加速度时视重不等于实重，所以我们在用弹簧测力计测物体重力时，应在静止状态或匀速直线运动状态下进行。如图4.6-1，选取人为研究对象。人体受到

和体重计对人的

，这两个力的共同作用使人在下蹲的过程中，先后经历

三个阶段。重力mg

加速、减速和静止二、超重和失重设竖直向下方向为坐标轴正方向。2.失重现象（1）本质：人加速向下运动的过程中（图4.6-2），根据牛顿第二定律，有：即体重计的示数所反映的视重（力）

人所受的重力。

小于视重减少量为ma。二、超重和失重（2）定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）

物体所受重力的现象，叫作失重现象。（3）特征：物体具有

的加速度（或有向下的分加速度）。（4）运动形式:

运动或

运动。小于向下向下加速向上减速二、超重和失重3.完全失重（1）定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）

的现象，称为完全失重。（2）特征：加速度a=

，方向

。（3）现象:在完全失重状态下，平时一切由重力产生的物理现象都将完全消失，比如物体对支持它的物体无压力、摆钟停止摆动、浸在水中的物体不再受浮力，液体柱不再产生向下的压强等。靠重力才能使用的仪器将失效（如天平、液体气压计等）。等于零g竖直向下例如一个竖直上抛的物体，在空中的任何位置都是完全失重状态。二、超重和失重4.超重现象（1）本质：同理，人减速向下运动的过程中（图4.6-3），加速度方向与运动方向

，有此时，体重计的示数

人受到的重力。

大于视重增加量为ma。相反二、超重和失重

大于向上向上加速向下减速＝判断超重还是失重，只看加速度方向，与速度方向无关。二、超重和失重5.对超重与失重的理解（1）超重与失重现象，仅仅是一种表象，只是拉力（或压力）的增大或减小，是视重发生了改变。（2）无论是超重还是失重，物体本身的重力并不随其运动状态的变化而改变，始终存在，大小也没有发生变化。（3）超重和失重现象，仅与加速度有关，而与速度无关。当加速度向下时,物体处于失重状态；当加速度向上时,物体处于超重状态。二、超重和失重（1）从受力的角度判断当物体所受向上的拉力（或支持力）大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态。（2）从加速度的角度判断当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态。（3）从速度变化的角度判断物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。6.判断超重和失重的方法二、超重和失重二、超重和失重二、超重和失重答：下蹲的过程中，人先向下加速，再向下减速，加速度先向下后向上，先处于失重状态后处于超重状态，站起过程中，先向上加速，再向上减速，加速先向上后向下，先处于超重状态，后处于失重状态;人站在体重计上既不蹲下也不站起时，处于平衡状态，受到体重计的支持力与自身重力相等，体重计示数不变。D二、超重和失重可见，人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。那么，如果站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？二、超重和失重二、超重和失重二、超重和失重二、超重和失重二、超重和失重

>超重<失重

g0完全没有完全失重二、超重和失重实际中有许多领域涉及超重和失重现象。例如，火箭发射时向上的加速度很大，火箭底部所承受的压力要比静止时大得多。如果是载人航天，在火箭发射阶段，航天员要承受数倍于自身体重的压力。只有很好地研究材料、机械结构、人体自身所能承受的压力问题，才能使火箭成功发射、航天员顺利飞向太空。二、超重和失重航天器在太空轨道上绕地球或其他天体运行时，航天器内的物体将处于完全失重状态。完全失重时，