2023學(xué)年完整公開課版超重和失重

第四章：牛頓運(yùn)動(dòng)定律

§4.7超重與失重思考1、什么是重力？4、彈簧秤上讀數(shù)顯示的是哪一個(gè)力？2、怎樣測(cè)量物體的重力？3、測(cè)量物體的重力時(shí)有何要求?實(shí)重：物體實(shí)際的重力視重：物體對(duì)懸掛物的拉力或者對(duì)支持物的壓力GF1F2電梯向上運(yùn)動(dòng)電梯向下運(yùn)動(dòng)觀察現(xiàn)象是不是物體的重力發(fā)生了變化？超重：視重大于重力失重：視重小于重力超重現(xiàn)象：物體對(duì)水平支持面的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力，這種情況稱為超重現(xiàn)象．

失重現(xiàn)象：物體對(duì)水平支持面的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力，這種情況稱為失重現(xiàn)象．

結(jié)論思考什么情況下發(fā)生超重和失重呢？運(yùn)動(dòng)過程v方向a方向FN

與G的關(guān)系物體狀態(tài)電梯的運(yùn)動(dòng)過程加速上升

勻速上升減速上升加速下降勻速下降減速下降超重狀態(tài)失重狀態(tài)平衡狀態(tài)失重狀態(tài)超重狀態(tài)平衡狀態(tài)00FN>GFN=GFN>GFN=GFN<GFN<G什么情況下物體發(fā)生超重現(xiàn)象？什么情況下物體發(fā)生失重現(xiàn)象？超重與失重結(jié)論：當(dāng)加速度方向向上時(shí)，物體發(fā)生超重現(xiàn)象，當(dāng)加速度方向向下時(shí)，物體發(fā)生失重現(xiàn)象。aaFmg電梯向上運(yùn)動(dòng)（啟動(dòng)）電梯向下運(yùn)動(dòng)（制動(dòng)）超重原理分析aFmga電梯向上運(yùn)動(dòng)（制動(dòng)）電梯向下運(yùn)動(dòng)（啟動(dòng)）失重原理分析日常生活中的超重和失重現(xiàn)象

人在體重計(jì)上迅速下蹲至靜止的過程中，體重計(jì)的示數(shù)怎樣變化？再迅速起立又會(huì)怎樣？完全失重

當(dāng)物體處于失重狀態(tài)，且a＝g時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕那闆r稱為完全失重現(xiàn)象。

當(dāng)裝有水的水杯壁上有一個(gè)孔時(shí)，在水壓作用下，水會(huì)從孔中流出來。

如果讓這個(gè)杯子自由下落又是什么情況呢？想想看，為什么？無法利用天平測(cè)質(zhì)量0測(cè)力計(jì)無法測(cè)重力但其它的拉力或壓力仍可測(cè)量近地衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球的衛(wèi)星航天器中的宇航員gg0g航天飛機(jī)、宇宙飛船等航天器進(jìn)入軌道后，其中的人和物都處于

狀態(tài)。完全失重航天員在太空中的失重狀態(tài)利用完全失重條件的科學(xué)研究利用完全失重條件的科學(xué)研究液體呈絕對(duì)球形制造理想的滾珠制造泡沫金屬

在失重條件下，融化了的金屬的液滴，形狀絕對(duì)呈球形，冷卻后可以成為理想的滾珠．而在地面上,用現(xiàn)代技術(shù)制成的滾珠，并不絕對(duì)呈球形，這是造成軸承磨損的重要原因之一.

在太空的軌道上，可以制成一種新的泡沫材料泡沫金屬．在失重條件下，在液態(tài)的金屬中通以氣體，氣泡將不“上浮”，也不“下沉”，均勻地分布在液態(tài)金屬中，凝固后就成為泡沫金屬，這樣可以制成輕得像軟木塞似的泡沫鋼，用它做機(jī)翼，又輕又結(jié)實(shí).

同樣的道理，在失重條件下，混合物可以均勻地混合，由此可以制成地面上不能得到的特種合金．解釋1、一小孩站在升降機(jī)中，升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況如下時(shí)，判斷超重、失重情況。1、升降機(jī)加速上升2、升降機(jī)減速上升3、升降機(jī)加速下降4、升降機(jī)減速下降超重失重失重超重2、一質(zhì)量為40kg的小孩站在升降機(jī)中的體重計(jì)上。（1）當(dāng)升降機(jī)以0.5m/s2加速上升時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)為功()N。（2）當(dāng)升降機(jī)以0.5m/s2的加速下降時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)為()N。4203803、一個(gè)人站在體重計(jì)上，讀出體重為500N。在他忽然蹲下的過程中，體重計(jì)上讀出的體重有無變化？為什么？你的結(jié)論是什么？開始下蹲時(shí)加速度：豎直向下失重將要完全蹲下時(shí)加速度：豎直向上超重讀數(shù)變小讀數(shù)變大接上題：

如果此人又突然向上迅速站起來，磅秤上讀出的體重又有什么變化？開始站起時(shí)加速度：豎直向上超重將要完全站起時(shí)加速度：豎直向下失重讀數(shù)變大讀數(shù)變小4．作為中國首位進(jìn)入太空的宇航員楊利偉，不僅要有豐富的知識(shí)，還要有過硬的身體，能夠承受超重和失重的影響，那么分析飛船在起飛階段和返回大氣層后下落階段宇航員楊利偉是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)？

練習(xí)題:在升降機(jī)（電梯）中測(cè)人的體重，已知人質(zhì)量為40kg，如果升降機(jī)以2.5m/s2的加速度勻減速上升，測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多少？（g取10m/s2)解：人的重力G=mg=400N,GNva當(dāng)升降機(jī)勻減速上升時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知mg-N=ma→N=mg-ma=300N，根據(jù)牛頓第三定律可知，測(cè)力計(jì)對(duì)人的支持力與人對(duì)測(cè)力計(jì)的壓力大小相等，∴測(cè)力計(jì)的示數(shù)為300N。

前題中，如果升降機(jī)以2.5m/s2的加速度勻減速上升，測(cè)力計(jì)的示數(shù)又是多少？（g取10m/s2)總結(jié)：a、當(dāng)物體有豎直向上的加速度時(shí)（加速上升或減速下降），產(chǎn)生超重現(xiàn)象。

b、當(dāng)物體有豎直向下的加速度時(shí)（加