第06講 超重和失重（同步課件）2024-2025學(xué)年高一物理同步課堂（人教版2019必修第一冊）

第四章運(yùn)動和力的關(guān)系4.6超重和失重人教版(2019)必修第一冊Directory目錄超重和失重01新課引入0302重力的測量課堂練習(xí)04conclusion新課引入01思考與討論

站在體重計(jì)上向下蹲，你會發(fā)現(xiàn)，在下蹲的過程中，體重計(jì)的示數(shù)先變小，后變大，再變小。當(dāng)人靜止后，保持某一數(shù)值不變。這是為什么呢？conclusion重力的測量02重力測量的方法一操作方法：(1)先測量物體做自由落體運(yùn)動的加速度g；(2)再用天平測量物體的質(zhì)量；(3)利用牛頓第二定律可得：G＝mg重力測量的方法二操作方法：

利用力的平衡條件對重力進(jìn)行測量。將待測物體懸掛或放置在測力計(jì)上，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)。這時(shí)物體所受的重力和測力計(jì)對物體的拉力或支持力的大小相等，測力計(jì)的示數(shù)反映了物體所受的重力大小。conclusion超重和失重03思考與討論(1)人在體重計(jì)上受到幾個(gè)力的作用？(2)如果人靜止在體重計(jì)上，這幾個(gè)力的大小關(guān)系是怎樣的？(3)人所受的支持力和人給體重計(jì)的壓力大小什么關(guān)系？你的依據(jù)什么？一、視重1.視重：體重計(jì)的示數(shù)，反映的是人對體重計(jì)的壓力大小。mgFN2.實(shí)重：物體實(shí)際的重力大小。依據(jù)：牛頓第三定律。3.視重與實(shí)重相等的條件：靜止或勻速直線運(yùn)動。思考與討論(1)人站在體重計(jì)上向下蹲的過程中，你認(rèn)為人經(jīng)歷了幾個(gè)過程或狀態(tài)？(2)人站在體重計(jì)上向下蹲的過程中，為什么體重計(jì)的示數(shù)會變化呢？二、靜止體重計(jì)上的超重和失重1.人向下加速下蹲過程設(shè)豎直向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。人加速向下運(yùn)動的過程中(如圖)，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg－FN=maFN=m(g－a)<mg即體重計(jì)的示數(shù)所反映的視重（力）小于人所受的（實(shí)重）重力。二、靜止體重計(jì)上的超重和失重失重：物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）小于物體所受重力的現(xiàn)象，叫作失重現(xiàn)象。思考：物體處于失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力發(fā)生改變了嗎？二、靜止體重計(jì)上的超重和失重2.人向下減速下蹲過程設(shè)豎直向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。人加速向下運(yùn)動的過程中(如圖)，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg－FN=-maFN=m(g+a)>mg即體重計(jì)的示數(shù)所反映的視重（力）大于人所受的（實(shí)重）重力。二、靜止體重計(jì)上的超重和失重超重：物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的現(xiàn)象，叫作超重現(xiàn)象。思考：物體處于超重狀態(tài)時(shí)，物體的重力發(fā)生改變了嗎？思考與討論

人站在力傳感器上完成下蹲和站起動作，請你分析力傳感器上的人“下蹲”和“站起”兩個(gè)過程中超重和失重的情況。觀察與實(shí)驗(yàn)思考與討論

人的運(yùn)動狀態(tài)對體重計(jì)上顯示出的結(jié)果是有影響的。那么，如果站在體重計(jì)上的人既不蹲下，也不站起，體重計(jì)上的示數(shù)就不會變嗎？三、電梯里的超重和失重情景一：質(zhì)量為m

的人隨升降機(jī)一起以加速度a勻加速上升，人對升降機(jī)的壓力為多大？物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。a取加速度方向?yàn)檎较蛴膳ｎD第二定律得：FN－G=maFN=G+ma=m(g+a)根據(jù)牛頓第三定律得：人對升降機(jī)的壓力

F壓＝FN＝m(g＋a)FNG>mg超重v三、電梯里的超重和失重情景二：質(zhì)量為m

的人隨升降機(jī)一起以加速度a勻減速上升，人對升降機(jī)的壓力為多大？物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）小于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象。a取加速度方向?yàn)檎较蛴膳ｎD第二定律得：G－FN=maFN=G-ma=m(g-a)根據(jù)牛頓第三定律得：人對升降機(jī)的壓力

F壓＝FN＝m(g-a)FNG<mg失重v三、電梯里的超重和失重情景三：質(zhì)量為m的人隨升降機(jī)一起以加速度a

勻減速下降，(1)人對升降機(jī)的壓力為多大？(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？aFNGv三、電梯里的超重和失重情景四：質(zhì)量為m的人隨升降機(jī)一起以加速度a

勻加速下降，(1)人對升降機(jī)的壓力為多大？(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？aFNGv觀察與實(shí)驗(yàn)觀察與實(shí)驗(yàn)三、電梯里的超重和失重類型v方向a方向現(xiàn)象加速上升減速上升加速下降減速下降向上向上向下向下向上向下向下向上超重失重超重失重結(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。三、電梯里的超重和失重【例題】設(shè)某人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的水平地板上，當(dāng)電梯以0.25m/s2的加速度勻加速上升時(shí)，求人對電梯的壓力。g取9.8m/s2。【分析】人站在電梯內(nèi)的水平地板上，隨電梯上升過程中受到兩個(gè)力的作用：重力mg和地板的支持力FN，受力分析如圖4.6-6所示。三、電梯里的超重和失重【解析】設(shè)豎直向上方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。根據(jù)牛頓第二定律，有FN

-mg＝maFN＝m(g＋a)＝60×(9.8＋0.25)N＝603N根據(jù)牛頓第三定律，人對電梯地板的壓力FN′為FN＝－FN＝－603N人對電梯的壓力大小為603N，方向豎直向下。思考與討論當(dāng)物體處于失重狀態(tài)，且a＝g時(shí)會發(fā)生什么現(xiàn)象？物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕那闆r稱為完全失重現(xiàn)象。FN=m(g－a)=0如：自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動此時(shí)重力為零嗎？做一做太空中的實(shí)驗(yàn)conclusion課堂練習(xí)041．關(guān)于超重與失重現(xiàn)象的說法正確的是（）A．處于超重狀態(tài)的物體其所受重力大于靜止時(shí)物體所受的重力B．處于失重狀態(tài)的物體一定向下加速運(yùn)動C．處于超重狀態(tài)的物體所受合力方向可能與重力方向相反D．處于失重狀態(tài)的物體加速度方向可能與重力加速度方向相反C【答案】C【詳解】A．處于超重狀態(tài)的物體其所受重力等于靜止時(shí)物體所受的重力，故A錯(cuò)誤；B．處于失重狀態(tài)的物體有向下的加速度，但不一定向下做加速運(yùn)動，故B錯(cuò)誤；C．處于超重狀態(tài)的物體有向上的加速度分量，所受的合力有向上的分量，當(dāng)物體所受的合力豎直向上時(shí)，所受合力方向與重力方向相反，故C正確；D．處于失重狀態(tài)的物體有向下的加速度分量，所受的合力有向下的分量，加速度方向不一定與重力加速度方向相反，故D錯(cuò)誤。故選C。2．在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為500N。若電梯運(yùn)動中的某一段時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)為如圖所示的400N，則在這段時(shí)間內(nèi)（）A．該同學(xué)所受的重力變小了B．電梯一定在豎直向下運(yùn)動C．該同學(xué)對體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對她的支持力D．電梯的加速度大小為2m/s2，方向一定豎直向下D

3．圖甲是某人站在力傳感器上做下蹲、起跳動作的示意圖，中間的“·”表示人的重心。圖乙是根據(jù)力傳感器采集到的數(shù)據(jù)畫出的力—時(shí)間圖像。兩圖中a~g各點(diǎn)均對應(yīng)，其中有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒有畫出。根據(jù)圖像可知（）

A．d點(diǎn)位置對應(yīng)人處于跳起的最高點(diǎn)B．c點(diǎn)位置對應(yīng)人處于失重狀態(tài)C．b點(diǎn)位置對應(yīng)人處于下蹲過程的最低點(diǎn)D．b點(diǎn)位置對應(yīng)人處于失重狀態(tài)D【答案】D【詳解】AB．由題圖乙可知，人的重力約為