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 超重和失重 1 生活中常见现象 观察生活中的现象： “神秘的水流消失术” 2 1 知识目标 体验生活中的超重和失重现象，掌握其本质及应用。 3 情感态度价值观 STSE的培养，爱生活，爱物理，爱科技。 2 能力与过程 用已知知识推理生活现象，培养逻辑分析的能力。 重点 难点 3 方法一（公式法）： G=mg 温故有新知：如何测得物体的重力 方法二（转换法）：二力平衡。 平衡状态时，物体所受重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等。 4 人静止时 ，由二力平衡得： FN = mg ， 根据牛顿第三定律，人对体重计的压力为FN′， 则 FN′= - FN 。 想一想：体重计是如何测体重的呢？ 体重计的示数反映的是人对体重计的压力， 称为视重。 如果人站在体重计上下蹲，示数会有什么变化呢？ 5 小视频：测体重 6 思考与分析 （1）向下加速阶段 mg - FN = ma FN = m（g - a）< mg 结论1：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，叫做失重现象。 mg FN V a 选取人为研究对象。（设向下为坐标轴正方向） 视重<重力 7 （2）向下减速阶段 思考与分析 mg FN V a mg - FN = - ma FN = m（g + a）> mg 结论2：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，叫做超重现象。 视重>重力 8 思考与分析力学传感器的数据 （3）静止阶段 FN = mg 视重=重力 思考与分析力学传感器数据 失重 超重 思考与分析 失重 超重 思考与讨论 如果站在体重计上的人既不下蹲，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？ 电梯上行 电梯下行 本质 丁 丙 乙 甲 m v a m v a m v a m a v FN′< G 失重 FN′>G 超重 FN′< G 失重 FN′> G 超重 G FN G G G 向上减速运动 向上加速运动 向下加速运动 向下减速运动 FN FN FN 超重还是失重由加速度的方向决定，与速度的方向无关。 超重和失重是牛顿运动定律的应用 16 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 0.25m/s2的加速度匀加速下降时，求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。 应用与实践 V a mg FN 17 解：设竖直向下方向为坐标轴的正方向。 根据牛顿第二定律，有： 人对电梯的压力大小为573N，方向竖直向下。 FN = m（g - a）= 60 ×（9.8 - 0.25）= 573 N mg - FN = ma 根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力为： FN′= - FN = -573N 9.8 0 思考：a=g 呢？ 结论3：如果加速下降的过程加速度a=g，人对电梯底部的压力将为0. 这时物体对支持物（或悬挂物）完全没有作用力，这种现象叫作完全失重状态。 试分析当瓶子自由下落时，瓶子中的水不喷出的原因。 解：当瓶子自由下落时，加速度a=g，方向竖直向下，瓶子中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。 揭秘时刻 20 应用与拓展 航天与科技 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。 22 应用与拓展 航天与科技 2023.5.30 神舟十六号：景海鹏、朱杨柱、桂海潮 23 谢 谢！ Lavf55.33.100 $$