5.5 失重与超重 —【新教材】鲁科版（2019）高中物理必修第一册课件

超重和失重 超重和失重 第5节 超重和失重 超重和失重 超重和失重 * 学生观察现象 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 增大 增大 减小 减小 无变化 运动情况 v 方向 a 方向 体重计变化 加速上升 v a 减速上升 v a 匀速升/降 v / v 无 加速下降 v a 减速下降 v a * 超重和失重 * 猜测和思考问题 思考一：观察图表,同学们会发现体重计变化有什么规律? 猜想一：体重计在变化过程中，猜想一下人的质量是否改变？人的重力是否改变？ 思考二: 体重计的读数应该与哪个力的大小有关? 猜想二：试设想究竟是什么力在这一录象过程中发生改了？ 思考:体重计变化的规律猜测引起体重计变化的力 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 超重和失重 * 亲身体验 学生活动：学生利用弹簧秤和钩码来观察超重和失重的现象。 学生活动：请几位同学展示超重和失重现象，并回答产生弹簧秤读数瞬时变大和变小的原因。 实验工具： * 超重和失重 * 1、弹簧秤挂一重物G保持静止时，弹簧秤示数 F′=G 2、弹簧秤和物体一起加速上升,弹簧秤示数大于物体的重力，即：F′ > G 3、弹簧秤和物体一起加速下降,弹簧秤示数小于物体的重力，即： F′ < G F′ 平衡时 G F′ G a a F′ G * 超重和失重 * 一、超重现象 设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向上的加速度α时，重物受力如图： F合 = F - G = m α 故：F = G + m α > G 由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F > G 总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。 F′ a F mg F mg F′ α * * 超重和失重 * 二、失重现象 设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向下的加速度α时，重物受力如图： 总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。 F合 = G - F = m α 故：F = G - m α < G 由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F <G F ′ a F mg F mg α * 超重和失重 * 当重物向下的加速度a=ɡ时,F合=mɡ-F， F=0,该物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)为零，这就是“完全失重”现象。 * 超重和失重 例：下面所示的情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？ m v a m v a m v a m a v 甲 乙 丙 丁 N<G 失重 N>G 超重 N<G 失重 N>G 超重 总结：物体具有竖直向上的加速度，即处于超重状态；物体具有竖直向下的加速度，即处于失重状态。与运动的方向无关。 G N G N G N G N * 超重和失重 超重、失重与物体所受重力的区别： 物体处于超重（失重）状态时，地球作用于物体的重力始终存在，且大小不变，只不过物体对水平支持物的压力（悬挂物的拉力）大于（小于）物体的重力。 超重和失重 * 1、超重和失重是一种物理现象。 2、物体是超重还是失重是由α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 α 向上 视重 > 重力 超重状态 α 向下 视重 < 重力 失重状态 本节小结 问题处理的一般思路： 1、确定研究对象； 2、对研究对象进行运动分析和受力分析； 3、列出方程或方程组； 4、求解方程，并对结果做必要说明。 * * 超重和失重 现实生活中的超（失）重现象 太空行走 蹦 极 超重和失重 我们来看一个实验： 当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。 如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？ 超重和失重 这时我们发现，虽然杯壁上有孔，但水却没有流出来，这是为什么呢？ 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。 超重和失重 超重和失重现象的应用 人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。 航天飞机中的人和物都处于 状态。 完全失重 g g0 g 近地卫星 远离地球的卫星 航天器中的宇航员 超重和失重 超重和失重 * 例、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为G，此人在下蹲过程中