4.6 超重与失重（课件）-2020-2021学年上学期高一物理同步精品课堂(新教材人教版必修第一册)

中物理 第四章 运动和力的关系 新教材人教版 物理（必修第一册）（高中） §4.6 超重与失重 （高一上） 学易同步精品课堂 乘坐电梯时，电梯里站满了人，你还想挤一挤坐这一趟电梯，刚跨进去，警报就响起来了，于是听到电梯里有人说：超重了。 从顶楼下到一楼时，电梯一直都正常运行着，在到达一楼并开始停止时，警报响了，这又是什么原因呢？ 坐过山车时， 在到达顶点时，人有种被抛起来的感觉，在最低点，可以感觉到人与凳子间压力增大。 蹦极时，从跳下到绳子还没有被拉直时，绳对人没有拉力，绳被拉直时，可以感觉绳上传来比静止状态下拉着人的更大的力。 问题思考 * 欢迎来到学科王物理频道http://wuli.xuekewang.com 1、人静止时，称的体重为多少？ 2、电梯上升过程中，经历几种运动情况，分别是什么运动，对应每种运动人称体重时示数如何变化？ 3、电梯下降过程中，经历几种运动情况，分别是什么运动，对应每种运动人称体重时示数如何变化？ 4、人的体重发生了变化吗？ 【带着下列问题观察动画并讨论】 【例1】一个质量为70kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。（g=10m/s2） F－mg＝ma 解析 人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。 根据牛顿第二定律得： F ＝910N 根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于910N，方向竖直向下。 v a F mg 超重与失重 情形一：加速下降 失重 情形二：减速下降 超重 情形三：静止 情形一：加速下降 情形二：减速下降 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 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 思考：出现超重与失重时，物体所受的重力变了吗？ mg F a a v 加速上升 减速下降 F=mg+ma 超重，a向上 v F>mg mg F a a v 加速下降 减速上升 F=mg-ma 失重，a向下 v F<mg 思考与讨论 人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。图 中呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况，请你分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况 超重与失重 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 a向下 a向下且a=g 完全失重 物体对支持物（或悬挂物）完全没有作用力 什么运动 ？ 加速 下降 v ↓ a ↓ 减速上升 v ↑ a ↓ 思考：当物体处于失重状态，且a＝ g 时会发生什么现象？ FN = m ( g－a ) = 0 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重现象。 此时重力为零吗？ 3.完全失重： 概念 航天飞机、宇宙飞船等航天器进入轨道后，其中的人和物都处于 状态。 完全失重 航天员在太空中的失重状态 g g0 g 近地卫星 远离地球的卫星 航天器中的宇航员 1、自由落体运动的运动学特征 F合 =G=mg 2、自由落体运动的动力学特征 V0=0 从动力学看自由落体运动 G * 3、竖直上抛运动 （1）竖直上抛运动定义 F合 =G=mg （2）竖直上抛运动加速度 物体以一定的初速度竖直向上抛出后只在重力作用下的运动。 方向竖直向下。 G V0 【例2】、从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个石子，不考虑空气阻力，求3s末石子位置。(g=10m/s2)。 V0 以向上方向为正方向。 x正 X=15m 石子位置在塔顶正上方15m 1.超重：示重>实重 判断方法：物体具有竖直向上的加速度．设物体向上的加速度为 a，则该物体的视重大小为F=m(g+a) ． 2.失重：示重<实重 判断方法：物体具有竖直向下的加速度． 若物体向下的加速度为a，则该物体的视重大小为F=m(g－a)．当a=g 时，F＝0，出现完全失重现象． 课堂小结 THANKS “ ” $$