4.6 超重和失重 课件-2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

中国航天空间站实验 粤教版（2019版）高中物理 必修一 第四章 第六节：超重与失重 高一（27）班 曾富 课前复习：测量重量的过程 F G F= G = N= G = N G 视重 实重 知识储备：(物体静止时) 弹簧秤的读数是钩码对弹簧秤的拉力 台秤的读数物体 对台秤的压力 3 两个胖子的说话 事情的经过：上周高州四中学生体检，本人路过…… 学生弯腰站起 体检员：站好，站好，你看看，超重了，又失重了 学生：你才超重，我的是标准身材 他们说的“超重”是同一个意思吗？ 生活中的趣事 问：站上体重计你是否改变过体重计读数？（学生演示实验） 引入新课 1.超重： 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体重力 2.失重: 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体重力 超重和失重的现象 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)物体处于超重状态时，是其重力增加了． ( ) (2)物体不论是失重还是超重，都是测量值与重力大小关系的比较结果，而重力大小没有变化． ( ) 即学即用 × √ 注意：无论超重还是失重的现象中，重力并没有变化 思考：什么原因引起超重与失重现象呢？(或者说什么原因引起了称的示数变大的呢？） ----更具体的实验：观察电梯升降时，电梯内台秤或弹簧秤读数变化 引发的思考 电梯中的真相 视频：电梯从 1楼升至6楼 任务：仔细观察台秤 及弹簧秤的读数变化 示数变大 恢复原值 示数变小 恢复原值 原值 电梯里的真相 失重 超重 匀速上升 加速上升 减速上升 静止在1楼时 从5楼上升到6楼 从1楼上升到2楼 10 电梯中的真相 视频：电梯从 6楼降至1楼 任务：仔细观察台秤 及弹簧秤的读数变化 示数变大 恢复原值 示数变小 恢复原值 原值 失重 超重 匀速下降 减速下降 加速下降 电梯中的真相 静止在6楼时 从6楼下降到5楼 从2楼下降到1楼 12 1.失重和超重现象的牛顿定律解析 （1）当物体静止或匀速时： F-G=0，可得F=G （2）当物体匀加速上升时： F-G=ma，即F=G+ma， 此时F>G （3）当物体匀加速下降时： G-F=ma，即F=G-ma， 此时F<G 或（匀减速下降） 或（匀减速上升） F G 思考：是否物体向上运动就是超重？向下运动就是失重？ 方法一：根据受力判断 方法二：根据加速度方向判断 F>G或Fˊ>G F<G或Fˊ<G a向下 a向上 超重 超重 失重 失重 注意：超重或失重与物体的速度方向无关，只与加速度方向有关 a a t3 t0 t1 t2 此重物什么时间段是超重？什么时间段是失重？ 例1：课本P122的观察与思考 例2：课堂练习 2.有关下列物体说法正确的是（ ） A．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 B．跳伞运动员正常打开伞之后是处于超重状态 C．游泳运动员仰卧在水面匀加速水平游动时处于失重状态 D．石头在水中匀速下沉过程中处于失重状态 B 让下端有小孔的装满水的杯子自由下落后，水会从孔流出来吗？ 让我们来观察一个特殊现象 如果电梯绳索突然断了，电梯自由下落时，称的示数会是多少？ 一种特殊情况: 完全失重： 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的现象称为完全失重（就好像物体没有受到重力一样） 完全失重时： 物体有向下的加速度且a=g 例3：完全失重 3．（多选）“蹦极”是一项非常刺激的体育动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长的位置，c是人所达到的最低点，b是最终停止运动时静止的位置。人在从P点下落到最低点c点的过程中（ 　　） A．在Pa点过程中，人是处于完全失重状态 B．在ab段，人是处于失重状态 C．在bc段，绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态 D．在c点，人的速度减小为零时，处于平衡状态 ABC 如图示，电梯内有一台秤，上面放一重物。当电梯做匀速直线运动时，台秤的示数为10N。某时刻，电梯中的人观察到台秤的示数变为8N，取g=10m/s2 ，此时电梯运动的加速度的大小为多少？方向如何？电梯可能向什么方向运动？ 例4：超重、失重的基础计算 解：　(1)由牛顿第三定律得：人对体重计的压力FN1’为10N，即支持力FN1=10N. 所以，匀速直线运动时，由平衡条件得：mg＝FN1＝10N， (2)当台秤的示数变为8N时，即FN2=8N 由牛顿第二定律得： mg－FN2＝ma2， a2＝mg－FN2/m＝2m/s2 方向向下，所以电梯可是加速下降，也可以是减速上升。 5、某人在地面上用体重计称得体重为490N 他将体重计移至电梯内重新测量，t0至t1时间 段内体重计的示数如下图所示。若取电梯向 上运动的方向为正方向，电梯运行的v-t图像 可能是（ ） A D 例5：超重、失重的图象问题 22 本节课小结 1.知道超重、失重和完全失重的概念 2.掌握超重与失重的判断方法 3.能够进行对超重与失重现象的相关问题的计算 23 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $$