4.6 超重与失重 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

人教版高中物理必修第一册 第四章运动和力的关系 4.6 超重和失重 【学习目标】 1、认识超重与失重、完全失重现象。 2、会对超重和失重现象进行分析、判断。 为什么纸带会断？ 缓慢提拉 快速提拉 怎么样可以看出拉力的变化？ 课堂引入： 新课讲授 用弹簧秤测物体的重力时， 突然向上加速时、向下加速时弹簧秤的示数如何变化？ 实验 填写表格 钩码 运动状态 弹簧秤 示数变化 钩码静止 缓缓上升 缓缓下降 突然上升 突然下降 不变 不变 不变 变小 变大 一、超重和失重的概念 2、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，称为失重现象。 1、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，称为超重现象。 思考1：超重和失重是指物体的重力增加或减少吗？ 实质：物体自身的重力没有发生变化，只是测力计的示数发生了变化。 一、超重和失重的概念 3 实验：电梯中的超重和失重 情景 压力与重力的关系 超/失重 牛顿第二定律 a方向 v方向 运动情况 物体 上升 压力>重力 超重 G - F= ma 向上 向上 加速上升 压力<重力 失重 G - F= ma 向下 向上 减速上升 物体 下落 压力<重力 失重 G - F= ma 向下 向上 减速上升 压力>重力 超重 G - F= ma 向上 向上 加速上升 总结：超重或失重是由加速度的方向决定的，跟物体的运动方向无关。 二、超重和失重的条件 超重: 失重: 注意： 不管超重还是失重，都受重力且等于mg，完全失重时，重力也没有消失，只不过提供了加速度而已。 三、超重和失重的本质 根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力FN'为 FN'=-F =-603 N 例题：设某人的质量为60kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.25 m/s2的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g取9.8 m/s2。 分析：人站在电梯内的水平地板上，随电梯上升程中受到两个力的作用：重力mg和地板的支持力FN。 mg FN 解：设竖直向上方向为坐标轴正方向。 F合=运动方向的力-反向的力 FN - mg =ma FN=m（g+a）=603N F` 课堂练习 　当升降机以加速度 a = g 竖直加速下降时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零的现象。叫做完全失重。 FN'与mg 当FN'>mg：超重 当FN'<mg：失重 特别：当a= g,FN'=0时：完全失重 课堂小结 利用完全失重条件的科学研究 实践应用 利用完全失重条件的科学研究 利用完全失重条件的科学研究 液体呈绝对球形 制造理想的滚珠 制造泡沫金属 1. 质量为m的物体放置在升降机内的台秤上，升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动，若物体处于失重状态，则：(　 　) A．升降机加速度的方向竖直向下 B．台秤的示数增加ma C．升降机一定向上运动 D．升降机一定做加速运动 小试牛刀 A 2．2016年10月17日，神舟十一号载人飞船发射成功．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程 中均要经受超重与失重的考验， 下列说法正确的是（　　） A. 火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 B. 飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态 C. 火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力 D. 火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时，宇航员处于失重状态 A 小试牛刀 3．在升降机中用弹簧秤称一物体的重力，由弹簧秤示数的变化可以判定系统的运动状态，下面说法正确的是（ ） A．示数大于物重，则升降机可能是向上作加速运动． B．示数小于物重，则升降机一定是向下作加速运动． C．示数等于物重，则升降机一定是作匀速直线运动． D．示数时大时小，则升降机一定是作上下往复运动． A 小试牛刀 4．蹦极是一种极限体育项目,可以锻炼人的胆量和意志.运动员从高处跳下,弹性绳被拉展前做自由落体运动,弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定高度后速度减为零,在这下降的全过程中,下列说法中正确的是（ ） A．弹性绳拉展前运动员处于失重状态,弹性绳拉展后运动员处于超重状态 B．弹性绳拉展后运动员先处于失重状态,后处于超重状态 C．弹性绳拉展后运动员先处于超重状态,后处于失重状态 D．运动员一直处于失重状态 B 小试牛刀 mg 原长 mg F F =mg C A B mg F 完全失重 失重 超重 4.解释： 多谢欣赏！ Lavf55.33.100 Lavf55.33.100 $$