4.6《超重和失重》—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件

第四章：运动与力的关系 4.6超重和失重 1.知道常用的测量重力的方法 2.了解超重和失重的含义，认识超重和失重现象。 3.运用牛顿运动定律分析，求解超重失重问题。 学习目标 1.重力的产生：在地球表面附近，物体由于 而受到重力。 2.测量重力常用方法: （1）利用 。 先测量物体做自由落体运动的 ,再用天平测量物体的 ，利用牛顿第二定律可得 。 （2）利用 。 将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。 物体所受重力和 对物体的拉力或支持力的大小相等， 反映了物体所受的重力大小。 一、重力的测量 地球的吸引 牛顿第二定律 G= mg 加速度g 质量 力的平衡条件 测力计 测力计的示数 新课引入 新知讲解 课堂小结 学以致用 （2）产生条件：物体具有竖直 的加速度。 二、超重和失重 向上 此时体重计上的示数与物体实际重力有何大小关系？ （1）定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受到的重力的情况称为超重现象。 2、超重 1、视重 人站在体重计上时， 称为视重。 体重计的示数 大于 FN=m(g+a)>mg 物体对体重计的压力 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 F－mg＝ma 解：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。 例题精讲 超重对宇航员的影响 宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，特别是在升空时，超重可达重力的9倍，超重使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达到3倍重力时既感到呼吸困难；超重达到4倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。所以升空时宇航员必须采取横卧姿势，以增强对超重的耐受能力。 宇航员的 平躺姿势 （2）产生条件：物体具有竖直 的加速度。 二、超重和失重 向下 此时体重计上的示数与物体实际重力有何大小关系？ （1）定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受到的重力的情况称为失重现象。 3、失重 小于 FN=m(g-a)<mg 二、超重和失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 等于0的情况称为完全失重现象。 4、完全失重 物体失重时FN=m(g-a)<mg 若使得g=a,会如何？ FN=0 太空中的失重环境 人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都将处于完全失重状态。 物体将飘在空中；液滴成绝对的球形，宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别；食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔…… 空间站中的宇航员 在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！ 弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。 无法用天平测量物体的质量 0 例2、在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg ①若升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？ ②若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？ F mg 解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知： mg－ F ＝ma F＝ mg － ma 根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。 ①当a1=2.5m/s2,F1=300N ②当自由下落时，a2=g,F2=0N 例题精讲 1.判一判 (1)物体实际所受的重力叫实重，跟物体运动状态无关。 （ ） (2)超重就是物体受到的重力增加了。 （ ） (3)完全失重就是物体不受重力了。 （ ） (4)超重和失重可根据物体速度方向判定。