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

4.6超重与失重 新课引入 一.超重和失重 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。 二.探究超失重产生条件 电梯里的小实验 运动过程 v 方向 a方向 FN 与 G的关系 物体状态 电梯的运动过程 加速上升 匀速上升 减速上升 加速下降 匀速下降 减速下降 超重状态 失重状态 平衡状态 失重状态 超重状态 平衡状态 0 0 FN > G FN = G FN > G FN = G FN < G FN < G 超重 失重 加速度方向向下 加速度方向向上 加速上升 减速下降 加速下降 减速上升 mg-F=ma 超重（失重）只与a 的方向有关，与物体向上/向下运动方向无关 F-mg=ma 3.理论分析 F=m(g+a)>mg F=m(g-a)<mg 二.超失重产生条件 板书原理：a朝上、为超重，加速度，朝下为失重，加速度朝上有几种可能，加速上升/减速下降。通过这个实验，这是我们通过实验探究出来的，接这我们进行理论分析。当物体加速向上时，说明合力的方向时向上的。根据牛顿第二定律方程。，物体具有一个向下的加速度时，我们就探究出了这样一个结论，刚刚这位同学也总结出来了。（重力没发生改变，示数发生改变）、 解答 取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律得 F-G=ma 由此可得 F=G+ma=m(g+a)=525N 根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也是525N，方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下。测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是525N。 例一、升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数多大？（g=10 m/s2） 超重 例二、升降机以0.5m/s2的加速度匀加速下降，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？ 解答 取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得 G-F=ma 由此可得 F=G-ma=m(g-a)=475N 根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也是475N，方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下。测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是475N。 失重 加速上升 F/N t/s 加速下降 减速下降 下 降 过 程 /失重 失重 超重 超重 情况 减速下降 加速上升 减速上升 a方向 a向上 a向下 a向下 a向上 失重 上 升 过程 拉力与重力的关系 （大于/等于/小于） 拉力>重力 拉力<重力 拉力<重力 拉力>重力 减速上升 加速下降 三.DIS系统实验探究超重/失重的原因 如果电梯失控，以加速度a=g的大小向下加速运动,人对台秤的压力为多大？ G F F’ a 当物体对支持物（或对悬挂物的拉力）压力等于零时，我们称物体处于完全失重状态 完全失重的条件：a=g，方向竖直向下（常见自由落体/竖直上抛） 分析：人受到重力Ｇ和台秤支持力Ｆ作用． 根据牛顿第二定律得G - F = ma=mg 由此可得，支持力F＝０N 根据牛顿第三定律，台秤对人的支持力F=０N，人对台秤的压力F’=０N 四.学有所思 巩固提升 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零的现象，称为完全失重现象。 蹦极 完全失重 为什么水瓶下落/上升过程中过程中，水不再喷出？ 四.学有所思 巩固提升 后面的同学没看清楚的话，老师这里做了一个慢放的视频。 太 空 单摆实验 王亚平 展示水球实验 飞天梦永不失重 科学梦张力无穷 四.学有所思 巩固提升 飞天梦永不失重，科学们张力无穷，2013年中国航天员王亚平太空授课"，时隔八年今年的12月9号，王亚平在中国空间站进行太空授课，激发广大中小学生对宇宙空间的向往。我们来看其中有趣的两个实验。在地面上小球做单摆实验。对学习科技知识的热情，使中小学生走近航天、了解航天、热爱航天，今年神州13号已经发射，王亚平将进行第二次太空授课，有兴趣的同学可以关注。 加速上升过程 电池处于超重状态 电池对弹簧的压力变大 电池与小灯泡处脱离 手电筒闪灭一下 加速下降过程 电池处于失重状态 电池对弹簧的压力变小 电池与小灯泡处接触 手电筒闪亮一下 四.学有所思 巩固提升 超重和失重是一种物理现象。 超重状态F－G＝ma 加速度向上 失重