第六节 失重和超重（教学课件）物理粤教版2019必修第一册

4.6 超重与失重 新粤教版（2019）高中物理必修第一册 第四章 乘坐电梯时，我们都有这样的体验：当电梯开始上升时，有“下坠”的感觉；当电梯开始下降时，有“上飘”的感觉.难道人的体重会在电梯开始上升或下降时发生变化吗？ 新课引入 2022/11/9 2 让一学生站立在体重计上，观察下列情况下体重计的示数变化： ①在体重计上静止不动； ②在体重计上迅速蹲下； ③在体重计上迅速站起。 ① 静止时，体重计示数不变，人对体重计的压力等于人的重力。 ② 迅速蹲下的过程中，体重计的示数是先减小后增大； ③ 迅速站起的过程中，体重计的示数是先增大后减小。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 失重：我们把物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象称为失重。 超重：把物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象称为超重。 失重和超重现象 注意：超重不是超载，失重不是没受重力 【思考问题】什么情况下会出现超重（失重）现象？是否向上的运动就一定产生超重现象，向下的运动就一定产生失重现象呢？ 在失重和超重现象中，物体对支持物压力（或对悬挂物拉力）的大小与物体的重力大小不相等，但物体所受的重力并没有发生变化。 失重和超重现象产生的条件 人在体重计上站起和下蹲过程中的失重和超重分析 当物体加速上升或减速下降时，即有向上的加速度时，物体出现超重现象； 当物体加速下降或减速上升时，即有向下的加速度时，物体出现失重现象。 用力传感器挂重物， ①快速向上运动； ②快速向下运动。 重物对力传感器的拉力随时间变化的曲线。 向上或向下运动，并不一定出现失重或超重现象， 只有竖直方向的速度发生变化时，即有加速度时，才会出现失重和超重现象 【观察与思考】 将挂有重物的弹簧测力计和盘里放有物体的台秤放在电梯里，观察下列情况弹簧测力计和台秤示数。 （1）电梯静止时； （2）电梯从低层上升到高层的整个运动过程； （3）电梯从高层上下降到低层的整个运动过程。 总结： 只有在竖直方向有加速度时，才会出现失重和超重现象。 失重和超重现象产生的条件 选定竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律： 将重物竖直挂在弹簧测力计上，设重物的质量为 。 （1）若整个装置向下做匀加速运动，加速度大小为 。 根据牛顿第三定律： 得到： 重物对弹簧测力计的拉力： 发生失重现象 失重和超重现象产生的解释 选定竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律： 将重物竖直挂在弹簧测力计上，设重物的质量为 。 （1）若整个装置向上做匀加速运动，加速度大小为 。 根据牛顿第三定律： 得到： 重物对弹簧测力计的拉力： 发生超重现象 失重和超重现象产生的解释 将重物竖直挂在弹簧测力计上，设重物的质量为 。 （1）若整个装置向下做匀加速运动，加速度大小为 。 重物对弹簧测力计的拉力： 令 ， 如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这种情况称为完全失重现象。 完全失重现象 自由下落过程中的物体就处于一种完全失重的状态。 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？ 完全失重现象 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。 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 近地卫星 远离地球的卫星 航天器中的宇航员 g g0 g 完全失重现象 完全失重现象 现实生活中的超（失）重现象 蹦 极 跳楼机 超重 完全失重 失重 加速上升 减速下降 加速下降 减速上升 所有抛体运动 小 结 1.关于超重和失重，下列说法正确的是(　　) A．超重现象只会发生在物体竖直向上运动过程中，超重就是物体所受的重力增加了 B．失重现象只会发生在物体竖直向下运动过程中，失重就是物体所受的重力减少了 C．完全失重就是物体重力全部消失 D．不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的 D 练习 2.有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上(如图所示)，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列说法正确的是 (　　) A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态 B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态 C．座舱减速下落的过程中人处于超重状态 D．座舱下落的整