4.6 超重和失重（教学课件）-【上好课】高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第一册）

4.6 超重和失重 第四章 运动和力的关系 人教版（2019） 主讲老师： 20XX.XX.XX 01 02 超重和失重 重力的测量 目录 思考与讨论 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？ 第一部分 重力的测量 重力测量的方法一 操作方法： (1)先测量物体做自由落体运动的加速度 g； (2)再用天平测量物体的质量； (3)利用牛顿第二定律可得：G ＝ mg 重力测量的方法二 操作方法： 利用力的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。 第二部分 超重和失重 思考与讨论 (1)人在体重计上受到几个力的作用？ (2)如果人静止在体重计上，这几个力的大小关系是怎样的？ (3)人所受的支持力和人给体重计的压力大小什么关系？你的依据什么？ 一、视重 1.视重：体重计的示数，反映的是人对体重计的压力大小。 mg FN 2.实重：物体实际的重力大小。 依据：牛顿第三定律。 3.视重与实重相等的条件：静止或匀速直线运动。 思考与讨论 (1)人站在体重计上向下蹲的过程中，你认为人经历了几个过程或状态？ (2)人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会变化呢？ 一、静止体重计上的超重和失重 1.人向下加速下蹲过程 设竖直向下方向为坐标轴正方向。 人加速向下运动的过程中(如图)，根据牛顿第二定律，有： mg － FN = ma FN = m(g－a)<mg 即体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的（实重）重力。 一、静止体重计上的超重和失重 失重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重现象。 思考：物体处于失重状态时，物体的重力发生改变了吗？ 一、静止体重计上的超重和失重 1.人向下减速下蹲过程 设竖直向下方向为坐标轴正方向。 人加速向下运动的过程中(如图)，根据牛顿第二定律，有： mg － FN = -ma FN = m(g+a)>mg 即体重计的示数所反映的视重（力）大于人所受的（实重）重力。 一、静止体重计上的超重和失重 超重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，叫作超重现象。 思考：物体处于超重状态时，物体的重力发生改变了吗？ 思考与讨论 人站在力传感器上完成下蹲和站起动作，请你分析力传感器上的人“下蹲”和“站起”两个过程中超重和失重的情况。 观察与实验 思考与讨论 人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。那么，如果站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？ 二、电梯里的超重和失重 情景一：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀加速上升，人对升降机的压力为多大？ 物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。 a 取加速度方向为正方向 由牛顿第二定律得：FN－G= m a FN = G+ ma = m(g+a) 根据牛顿第三定律得：人对升降机的压力 F压＝FN＝m (g＋a) FN G > mg 超重 v 二、电梯里的超重和失重 情景二：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀减速上升，人对升降机的压力为多大？ 物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象。 a 取加速度方向为正方向 由牛顿第二定律得：G－FN= m a FN = G- ma = m(g-a) 根据牛顿第三定律得：人对升降机的压力 F压＝FN＝m (g-a) FN G < mg 失重 v 二、电梯里的超重和失重 情景三：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀减速下降， (1)人对升降机的压力为多大？ (2)人是处于超重还是失重状态？ a FN G v 二、电梯里的超重和失重 情景四：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀加速下降， (1)人对升降机的压力为多大？ (2)人是处于超重还是失重状态？ a FN G v 观察与实验 观察与实验 二、电梯里的超重和失重 类型 v方向 a方向 现象 加速上升 减速上升 加速下降 减速下降 向上 向上 向下 向下 向上 向下 向下 向上 超重 失重 超重 失重 结论：当加速度方向向上时，物体发生超重现象， 当加速度方向向下时，物体发生失重现象。 二、电梯里的超重和失重 【例题】设某人的质量为 60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以 0.25