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 高中物理 / 人教版（2019） / 必修一/第四章 学习目标 01 04 02 03 认识生活中的超重和失重现象 知道视重、超重、失重的定义 会应用牛顿运动定律解决超、失重问题 掌握判断超、失重的办法 2 3 新知探究 超重：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 失重：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 完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态 超重和失重 4 新知探究 视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力 当物体处于超重或失重时，物体的重力并未变化，只是视重变了 超重和失重 5 新知探究 特征状态 压力(拉力) 加速度 运动情况 受力示意图 平衡 F＝mg a＝0 静止或匀速直线运动 超重 F＝m(g＋a)＞mg 向上 向上加速或向下减速 超重和失重 6 新知探究 特征状态 压力(拉力) 加速度 运动情况 受力示意图 失重 F＝m(g－a)＜mg 向下 向上减速或向下加速 完全失重 F=0 a＝g 自由落体，抛体，正常运行的卫星等 超重和失重 7 新知探究 通过分析发现：物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向: 物体具有向上的加速度(包括斜向上)时处于超重状态， 物体具有向下的加速度(包括斜向下)时处于失重状态， 物体向下的加速度为g时处于完全失重状态 上超下失 超重和失重 8 新知探究 发生完全失重现象时，与重力有关的一切现象都将消失。比如物体对支持物无压力、摆钟将停止摆动……，靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平)。只受重力作用的一切抛体运动，都处于完全失重状态 超重和失重 9 新知探究 超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续，解题时仍应抓住加速度这个关键量 判断超、失重现象关键是看加速度方向，而不是运动方向 超重和失重 10 新知探究 超重和失重的判断 从受力的角度判断 当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态 从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为g时处于完全失重状态 从速度变化角度判断 (1)物体向上加速或向下减速时，超重 (2)物体向下加速或向上减速时，失重 1.如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长10 cm，运动时弹簧伸长9 cm，则升降机的运动状态可能是(g取10 m/s2)(　　) A．以a＝1 m/s2的加速度加速下降 B．以a＝1 m/s2的加速度加速上升 C．以a＝9 m/s2的加速度减速上升 D．以a＝9 m/s2的加速度减速下降 课堂练习 11 A 课堂练习 12 【答案】A 【解析】当升降机静止时，根据胡克定律和二力平衡条件得kx1－mg＝0，其中k为弹簧的劲度系数，x1＝0.1 m．当弹簧伸长量为x2＝9 cm时，kx2<mg，说明物体处于失重状态，升降机加速度a的方向必向下，由牛顿第二定律得mg－kx2＝ma，解得a＝1 m/s2.升降机加速度方向向下，如果向下运动，则为加速运动，如果向上运动，则为减速运动．由此可知选项A正确 2.某人在地面上最多能举起60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体．则电梯的加速度为________，若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量________kg(g取10 m/s2) 课堂练习 13 2.5 m/s2 48 课堂练习 14 【答案】2.5 m/s2     48 【解析】电梯和物体具有相同的加速度，对物体分析，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，从而得出电梯的加速度．通过人的最大举力，结合牛顿第二定律得出能举起物体的质量． 站在地面上的人，最大举力 在加速下降的电梯里，人的最大举力不变，由牛顿第二定律 故 若电梯加速上升，则由牛顿第二定律 所以 $$