第6节 超重和失重（课件）-2023-2024学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

主讲人：LWH 第6节 超重和失重 第4章 SZ-LWH 1 目 录 CONTENTS 重力的测量 01 超重和失重 02 超重和失重的综合应用 03 SZ-LWH Sz-lwh Qq:419561425 2 站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。 当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？ SZ-LWH 情境导入 Sz-lwh Qq:419561425 01 重力的测量 SZ-LWH 4 1.先测得物体自由落体的加速度 g， 2.再利用天平测量物体的质量 m 3.利用牛 顿第二定律可得 G＝mg 方法一 在地球表面附近,物体由于地球的吸引而受到重力.如何测得物体重力的大小？ 利用平衡条件对重力进行测量 将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。 这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小，称为视重。 方法一 SZ-LWH 一、重力的测量 Sz-lwh Qq:419561425 SZ-LWH 跟踪练习 Sz-lwh Qq:419561425 02 超重和失重 SZ-LWH 7 人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数回变化呢？ 人下蹲过程经历了向下加速和减速的过程，我们来分析该过程体重计的弹力(视重)。 如图所示 ，选取人为研究对象。人体受到重力 mg 和体重计对人的支持力 FN，这两个力的共同作用使人在下蹲的过程中，先后经历加速向下→减速向下→静止三个阶段。 SZ-LWH 二、超重和失重 Sz-lwh Qq:419561425 人在下蹲加速阶段，受力和加速度如图： 由牛顿第二定律，得： 即体重计的示数所反映的视重(力)小于人所受的重力。 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，叫作失重现象。 因为加速度向下，视重(弹力)变小，重力不变。 a v . FN mg ↓ a 失重： FN = G - ma < G mg-FN=ma FN=m(g-a)<mg N SZ-LWH 二、超重和失重 Sz-lwh Qq:419561425 人在减速下蹲过程中： 人在下蹲减速阶段，受力和加速度如图： 由牛顿第二定律，得： 即体重计的示数所反映的视重(力)大于人所受的重力。 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，叫作超重现象。 因为加速度向上，视重(弹力)变大，重力不变。 a v . FN mg ↑ a 超重：FN = G+ma > G FN-mg=ma FN=m(g+a)>mg N SZ-LWH 二、超重和失重 Sz-lwh Qq:419561425 当在人静止时： 加速度等于零，合外力等于零，以向上为正： N-mg=ma=0 N=mg 根据牛顿第三定律，台秤对人的支持力与人对台秤的压力等大反向，所以台秤的示数N‘=mg，显示为等于物体的重力，这种现象称为平衡状态 平衡状态： 物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）等于物体所受重力的现象 SZ-LWH 二、超重和失重 Sz-lwh Qq:419561425 用测力器演示超重与失重 力传感器上的超重失重 SZ-LWH 二、超重和失重 Sz-lwh Qq:419561425 2. 失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）小于物体所受重力的现象。 1.视重：人站在体重计上时，体重计的示数称为视重。 3. 超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）大于物体所受重力的现象。 SZ-LWH 二、超重和失重 Sz-lwh Qq:419561425 导学探究 如图，质量为m的人站在电梯内的体重计上，电梯上升过程中经历加速、匀速和减速的过程，在加速和减速上升的过程中，体重计的示数(人对体重计的压力)会发生变化。试分析判断(设加速上升和减速上升时加速度的大小均为a)： 答案　电梯加速上升时，受力分析如图甲所示 由牛顿第二定律得FN－mg＝ma 得FN＝mg＋ma>mg (1)人加速上升时，体重计对人的支持力与重力的大小关系； SZ-LWH 二、超重和失重 Sz-lwh Qq:419561425 导学探究 (2)人减速上升时，体重计对人的支持力与重力的大小关系。 答案　电梯减速上升时，受力分析如图乙所示 由牛顿第二定律得mg－FN＝ma 得FN＝mg－ma<mg SZ-LWH 二、超重和失重 Sz-lwh Qq:419561425 15 （3）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是多少？ 4. 完全失重：当加速度 a = g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。 由FN = m(g – a)得：FN =0 导学探究