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 第四章 运动和力的关系 1 实验认识超重和失重现象 核心素养 2 观察并感受失重和超重现象 3 经历探究产生超重和失重现象的过程，理解物理规律在生活实际中的应用 4 培养学生科学探究能力，激发成就感 1 发生超重、失重现象的条件及其本质 2 判断超重和失重现象 教学重、难点 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？ 3 3 方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得G ＝ mg。 方法二：利用力的平衡条件（二力平衡）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。 一、重力的测量 4 思考1：平常我们怎么测量一个物体的重力呢？ 4 台秤的示数=物体（人）对称的压力 物体（人）对台称的压力=台称对物体（人）的支持力 视重 对物体或者人进行受力分析   牛三 静止   实重 一、重力的测量 6 1．实重：物体实际所受的重力。物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化。 2．视重：用弹簧秤或台秤来测量物体的重力时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力的大小，此时等于弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重。 注：当物体与弹簧秤保持静止或者匀速运动时，视重等于实重．当存在竖直方向的加速度时，视重不再等于实重。 思考2：在方法2中，为什么要使物体处于静止状态？如果不静止还能测量出重力吗？接下来我们一起举例探究一下。 二、超重和失重 a F 3. 超重 mg F mg a 设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向上的加速度a时，重物受力如图： (1) 定义：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。（即：视重>实重） (2) 产生条件：物体具有向上的加速度，与物体的速度的大小和方向均无关。 (3) 运动状态：加速上升 或 减速下降 7 设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向下的加速度a时，重物受力如图： (1) 定义：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。（即：视重<实重） (2) 产生条件：物体具有向下的加速度，与物体的速度的大小和方向均无关。 (3) 运动状态：加速下降或减速上升 a F mg F mg a 4. 失重 关于电梯的超重失重现象研究 （3）向上减速： 关于电梯的超重失重现象研究 （1）向上加速： （a向上） 向下减速 （2）向上匀速： （a=0） 向下匀速 （a向下） 向下加速         超重 平衡 失重 mg FN mg mg FN 点击此处添加章节的描述内容，言简意赅，20号字。 F合 = mg - F = ma 所以： F = mg - mg = 0 当物体以加速度 a = g 加速下降或减速上升时： 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（视重）为零的现象。 5. 完全失重 如：自由落体运动和竖直上抛运动 此时重力为零吗？ 丁 丙 乙 甲 N<G 失重 N>G 超重 N<G 失重 N>G 超重 m v a G N m v a G N m a v G N m v a G N 向上减速运动 向上加速运动 向下加速运动 向下减速运动 如图所示的情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现象，哪几种发生失重现象？ 受力图 运动情况 视重(F)与 重力关系 加速度 　 特征 状态　　 自由落体运动、抛体运动、沿圆轨道运行的卫星 F＝0 a＝g 完全失重 向下加速，向上减速 F＝m(g－a) <mg(a<g) 向下 失重 向上加速，向下减速 F＝m(g＋a) >mg 向上 超重 静止或匀速直线运动 F＝mg a＝0 平衡 13 14 思考与讨论 15 人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。图中呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况，请你分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况 15 点击此处添加章节的描述内容，言简意赅，20号字。 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、减速和静止三个阶段。 视重 实重 下蹲过程： 加速下降 减速下降 静止 二、超重和失重 人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？ 视重 16 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，根据牛顿第二定律， 即体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力。 二、超重和失重 17 点击此处添加章节的描述内容，言简意赅，20号字。 人减速向下运动的过程中，加速度方向与运动方向