4.6超重和失重 课件-高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

一、牛顿第二定律的两类基本问题受力分析处理受力图，求合力aF=ma运动情况运动学规律初始条件二、解题思路：1.已知受力情况求运动情况。2.已知运动情况求受力情况。4.6超重和失重2024/10/16这三个视频中共同的现象是什么？这些现象与什么有关？一、体重称实验——定性了解超失重过程的运动学特征体重计示数如何变化？下蹲过程速度如何变化？你能画出速度图线，并与体重计示数对应吗？总结运动特点？1.超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象。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。超重与失重vt0示数小于重力示数大于重力F’FGNN’G设计实验方案——选取实验器材FG二、模拟火箭发射和蹦极实验

——定性了解超失重过程力学特征1.向上运动时，示数如何变化？2.画出钩码受力图，画出钩码运动过程图，将两者对应，总结超失重受力特点。火箭发射蹦极设计实验方案——选取实验器材FG二、模拟火箭发射和蹦极实验

——定性了解超失重过程力学特征1.拉力、重力和加速度之间满足什么关系？2.物体所受的重力变了吗？方案：测出F，假设G不变，用动力学方程求出a，与用加速度测量仪测得的a比较，看是否相等。1.向上运动时，示数如何变化？2.画出钩码受力图，画出钩码运动过程图，将两者对应，总结超失重受力特点。如果站在体重计上的人暨不蹲下，也不站起体重计上的示数就不会变吗？设某人的质量为60kg，站在电梯内的体重计上，当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升时，体重计的示数还等于重力吗。三、定量了解超失重过程动力学特征——重力并不改变减速上升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超重超重条件：物体具有向上的加速度失重条件：物体具有向下的加速度注意：与运动的方向无关。mvamvamvamvaGNNGNGGN小结超失重的理解：

失重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)；对支持面的压力N=m(g-a)。就好像重力“减小”了（确切的说是重力加速度g好像“减小”了）。实际上物体的重力没有变。

超重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g+a)；对支持面的压力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（确切的说是重力加速度g好像“增加”了）。实际上物体的重力没有变。

失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（确切的说是重力加速度g好像“消失”了）。实际上物体的重力并没有消失。出现超重与失重时，物体所受的重力变了吗？物体是超重还是失重是由加速度的方向来判定的，与v方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。规律a有向上的分量（竖直、斜）视重>重力超重a有向下的分量（竖直、斜）视重<重力失重完全失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的现象。(判断：a=g,竖直向下)FT=m(g-a)=0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，物体将漂浮在空中，液体呈球形，气泡在液体中将不会上浮，走路时稍有不慎，将会“上不着天，下不着地”拓展：1.人站在体重计上向下蹲和起立的过程中，体重计示数如何变化？开始下蹲时加速度：竖直向下失重将要蹲下时加速度：竖直向上超重读数变小读数变大开始站起时加速度：竖直向上超重将要站起时加速度：竖直向下失重读数变大读数变小拓展：2.火箭起飞时宇航员为什么要平躺？

取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。▲提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。

当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。

这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。▲让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？拓展：3.水失完全失重现象？拓展：4.水槽中漂浮着一物块，当整个水槽加速上升时，物块排开水的体积如何变化？依据是什么？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。无法用天平测量物体的质量下列物体中，你觉得能不能在太空中使用：

天平

（）

体重计（）

铅笔（）弹簧测力计（

）能不能

不能能

例：

一段轻绳所承受的最大拉力为36N,如果这一轻绳下端系一质量为2kg的物体,并使其匀加速竖直上升,则物体在4s内速度的改变量不能超过_______.(g=10m/s2)

32m/sm=2kgFmax=36Nv=?【观察与思考】？为什么心脏病人不宜乘坐？【观察