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

超重和失重 1．通过阅读课本P109-P110超重与失重部分，能准确说出超重、失重与完全失重的定义。 2．能够运用牛顿运动定律分析超重、失重现象，并求出体重计对人的支持力。 3. 知道加速度的方向是超重失重的条件。 【学习目标】 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m； (3)利用牛顿第二定律可得：G ＝ mg 一、重力的测量 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。 重力测量的方法二 G F1 视重:测力计的示数反映了物体对支撑物的压力或对悬挂物的拉力，称为视重。例如人站在体重计上时，体重计的示数称为视重。（是可变的） 依据：牛顿第三定律 实重:物体实际的重力大小。（是不变的） 结论:静止或匀速状态下，视重=实重。 什么情况下视重与实重不相等呢？ 二、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（视重）大于物体所受重力的现象叫做超重。 a 取加速度方向为正方向 由牛顿第二定律得：FN－mg= ma FN = mg+ 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 mg > mg 超重 v 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？ a 由牛顿第二定律得：mg－FN= ma FN = mg- 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 mg < mg 失重 v 取加速度方向为正方向 物体对支持物的压力对悬挂物的拉力（视重）大于物体所受重力的现象叫做失重。 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 mg v 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 mg v 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。 『判一判』 (1)物体向上运动时一定处于超重状态。(　　) (2)物体减速向下运动时处于失重状态。(　　) (3)物体处于失重状态时重力减小了。(　　) (4)超重就是物体的重力变大的现象。(　　) (5)减速上升的升降机内的物体对地板的压力小于重力。(　　) (6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。(　　) × 　 × 　 × 　 × 　 √　 √　 教材例题 【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 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，随电梯上升过程中受到两个力的作用：重力 mg 和地板的支持力 FN，受力分析如图 所示。 教材例题 【解析】设竖直向上方向为坐标轴正方向。根据牛顿第二定律 FN－mg＝ma 代入数值得 FN ＝ 603 N 根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力 FN′为 FN′＝－ FN ＝－ 603 N 人对电梯的压力大小为 603 N，方向竖直向下。 小结 1、超重与失重现象产生的原因 　物体具有向上或向下的加速度 2、对超重与失重现象的理解 　物体的重力本身并没有改变，变的只是另　　　一个物体对它的支持力或者拉力 完全失重并不是完全失去重力， 而是失去由于重力作用而产生的效果。 A B 例：手托起AB两块砖，开始时AB两块砖之间有压力作用，在手撤去的瞬间AB之间的压力作用会瞬间消失,为什么？ 装满水的有孔瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？ Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$