2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第4章運動和力的關(guān)系第6節(jié)超重和失重課件

1、超重與失重1.物體的重力是怎樣產(chǎn)生的？ 測量顯示的讀數(shù)是指物體對臺秤的壓力大?。ɑ?qū)椈沙拥睦Γ?、怎樣使用測力計測量物體重力呢？ 通常情況下,我們要保持物體靜止或勻速直線運動狀態(tài),即平衡態(tài),再來讀取測力計的讀數(shù).我知道由于地球吸引而使物體受到的力 G=mg一、重力及其稱量（視重）（實重） 把一塊物體掛在彈簧秤上保持靜止或勻速直線運動,證明物體對彈簧秤拉力的大小等于物體重力的大小.FFG相互作用力：F=F平衡力：F=G所以： F=G同理；臺秤所受到的壓力大小等于平衡狀態(tài)物體的重力大小 物體處于平衡狀態(tài)時,彈簧秤的示數(shù)或臺秤的示數(shù)等于物體的重力大小思考分析物體的受力情況：FGav物體向上加速時

2、：加速度向上根據(jù)牛頓第二定律：FGmaF ma G G物體所受的拉力F與物體對彈簧秤的拉力F（彈簧秤的示數(shù)）大于物體的重力.物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? 大于物體受到的重力的情況稱為超重現(xiàn)象.超重例題一個質(zhì)量為70Kg的人乘電梯下樓.快到此人要去的樓層時,電梯以3m/s2的加速度勻減速下降,求這時他對電梯地板的壓力（g=10m/s2）vaFmgmaFmg解人向下做勻減速直線運動,加速度方向向上.根據(jù)牛頓第二定律得：F 910N根據(jù)牛頓第三定律,人對地板的壓力大小也等于910N,方向豎直向下.條件實驗和例題可以看出產(chǎn)生超重現(xiàn)象的條件物體存在向上的加速度兩種情況：加速上升減速下降超重信息

3、超重對宇航員的影響 宇航員在飛船起飛和返回地面時,處于超重狀態(tài),特別是在升空時,超重可達重力的9倍,超重使人不適,起初會感到頭暈、嘔吐,超重達到3倍重力時既感到呼吸困難；超重達到4倍重力時,頸骨已不能支持頭顱,有折斷的危險. 所以升空時宇航員必須采取橫臥姿勢,以增強對超重的耐受能力.宇航員的平躺姿勢中你能舉出生活中有關(guān)超重現(xiàn)象的實例嗎？FGav思考物體向上減速時：加速度方向向下根據(jù)牛頓第二定律：G F maF G ma G物體所受的拉力F與物體對彈簧秤的壓力F（彈簧秤的示數(shù)）小于物體的重力用彈簧秤勻速拉物體時,突然向上減速運動,彈簧秤的示數(shù)如何變化？物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? 小于

4、物體所受到的重力的情況稱為失重現(xiàn)象.失重 在升降機中測人的體重,已知人的質(zhì)量為40kg若升降機以2.5m/s2的加速度勻加速下降,臺秤的示數(shù)是多少？若升降機自由下落,臺秤的示數(shù)又是多少？解： 當升降機勻加速下降時,根據(jù)牛頓第二定律可知： mg F ma F mg ma 根據(jù)牛頓第三定律可知:臺秤的示數(shù)分別為300N和0N.當a1=2.5m/s2,F1=300N當自由下落時,a2=g,F2=0N例題vaFmg物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? 等于0的情況稱為完全失重現(xiàn)象.完全失重物體存在向下的加速度兩種情況：加速下降減速上升 物體的 的加速度等于g兩種情況：自由落體豎直上拋 太空中的失重環(huán)

5、境人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等航天器進入軌道后,其中的人和物都將處于完全失重狀態(tài)物體將飄在空中；液滴成絕對的球形,宇航員站著睡覺和躺著睡覺沒有差別；食物要做成塊狀或牙膏似的糊狀,以免食物的碎渣“漂浮”在空中,進入宇航員的眼睛、鼻孔空間站中的宇航員運動情況 a方向視與G大小關(guān)系超失重情況加速上升減速上升加速下降減速下降情景分析,總結(jié)規(guī)律超重超重失重失重自由下落完全失重V方向視G視G視=0視G超重：加速上升 減速下降失重：減速上升 加速下降（1）超重或失重問題中,重力大小改變了嗎？ （2）完全失重狀態(tài)中,哪些物理現(xiàn)象會消失？由重力引起的相關(guān)現(xiàn)象均會消失我學(xué)會啦！超重、失重的本質(zhì)1、重力不變2

6、、物體對支持物的壓力和對懸掛物的拉力發(fā)生變化練習(xí)1.下列四個實驗中,不能在繞地球飛行的太空實驗艙中完成的是( )A.用彈簧秤測物體的重力B.用天平測物體的質(zhì)量C.用溫度計測艙內(nèi)的溫度D.用水銀氣壓計測艙內(nèi)氣體的壓強ABD 在體重計上下蹲的過程中,體重計的示數(shù)怎樣變化？過程分析： 由靜止開始向下運動,速度增加,具有向下的加速度（失重）；蹲下后最終速度變?yōu)榱?故還有一個向下減速的過程,加速度向上（超重）.思考：如果人下蹲后又突然站起,情況又會怎樣？我感受到啦！這是因為液體受到重力而使內(nèi)部存在壓力,小孔以上部分的水對以下部分的水的壓力造成小孔處的水流出.當瓶子自由下落時,瓶中的水處于完全失重狀態(tài),小

7、孔以上部分的水對以下部分的水的沒有壓力,小孔沒有水流出.思考瓶中的水會流出嗎?小 結(jié)特例：完全失重：（a=g）超重與失重重力始終不變現(xiàn)象：視重：F壓（F拉）G（實重）條件：a超重現(xiàn)象： 視重：F壓（F拉）G（實重）條件： a失重 “超重”、“失重”現(xiàn)象與物體運動的速度方向和大小均無關(guān),只決定于物體的加速度方向加速上升和減速下降減速上升和加速下降三、從動力學(xué)看落體運動1、自由落體運動（1）自由落體運動定義GF合 =G=mg（2）自由落體加速度 物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動.V0=02、豎直上拋運動（1）豎直上拋運動定義F合 =G=mg（2）豎直上拋運動加速度 物體以一定的初速度豎直向上

8、拋出后只在重力作用下的運動.GV0方向豎直向下.2、豎直上拋運動（3）豎直上拋運動研究方法規(guī)律公式： 整體處理：以向上方向為正方向,豎直向上拋運動是一個加速度為-g的勻減速直線運動.GV0 分過程處理：上升過程；a=-g的勻減速直線運動 （最高點：Vt=0, a=-g) 下降過程; Vt=0, a=g的自由落體運動例與練3、從塔上以20m/s的初速度豎直向上拋一個石子,不考慮空氣阻力,求5s末石子速度和5s內(nèi)石子位移.(g=10m/s2).V0 以向上方向為正方向.x正xVt1.如圖,一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對

9、靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在此段時間內(nèi)小車可能是（ ）A.向右做加速運動B.向右做減速運動C.向左做加速運動D.向左做減速運動A D2. 如圖所示,小車上固定著一根彎成角的輕桿,桿的另一端固定一個質(zhì)量為m的小球,試分析下列情況下桿對球的彈力的大小和方向：小車靜止；小車以加速度a水平向右加速運動.GF 在升降機（電梯）中測人的體重,已知人的質(zhì)量為40kg,升降機加速度的大小為2.5m/s2 ,根據(jù)下列 五種情景,求人對體重計的壓力分別是多少？（g取10 m/s2)創(chuàng)設(shè)情景,加深認識情景一：升降機勻加速上升情景二：升降機勻減速上升情景三：升降機勻加速下降情景四：升降機勻

10、減速下降情景五：升降機自由下落運動情況 V方向a方向大小超失重情況加速上升減速上升加速下降減速下降情景分析,總結(jié)規(guī)律500N300N300N500N超重超重失重失重自由下落 0 N完全失重1、質(zhì)量為m的物體用彈簧秤懸在升降機的頂板上,在下列哪種情況下,彈簧秤的讀數(shù)最?。?A、升降機勻速上升 B、升降機以加速度大小為g/2勻加速上升 C、升降機以加速度大小為g/2勻減速上升 D、升降機以加速度大小為g/3勻加速下降C2、在以加速度為a的勻加速上升的電梯中,有一質(zhì)量為m的人,下列說法中正確的是： A、此人對地球的吸引性為 m(g+a) B、此人對電梯的壓力為 m(g+a) C、此人受的重力為 m(g+a) D、此人的視重為 m(g+a)BD練習(xí) 環(huán)繞地球飛行的宇宙飛船里用秤是稱不出任何物體的重力的.那說明宇宙飛船內(nèi)的物體都處于完全失重狀態(tài),飛船內(nèi)的空間是一完全失重的空間. 一、超重和失重 乘坐電梯時,電梯里站滿了人,你還想擠一擠坐這一趟電梯,剛跨進去,警報就響起來了,于是聽到電梯里有人說：超重了. 從頂樓下到一樓時,電梯一直都正常運行著,在到達一樓并開始停止時,警報響了,這又是什么原因呢？ 坐過山車時, 在到達頂點時,人有種被拋起來的感覺,在最低點,可以感覺到人與凳子間壓力增大. 蹦極時,從跳下到繩子還沒有被拉直時,繩對人沒有拉力,繩被拉直時,可以感覺繩上