内容正文:
电梯中的体重之谜
超重和失重
?
超重:体重计示数大于自身重力的现象
失重:体重计示数小于自身重力的现象
化身“物理侦探”、破解“电梯迷案”。
为何会变化?
一、收集证据
二、理论探究
三、破解迷案
mg
FN
mg
FT
在称量物体重量时,FN与FT对物体的作用效果是一样的
视重:物体对支持物的压力
受力平衡:FN=mg
牛顿第三定律:= FN=mg
或对悬挂物的拉力的大小
小组分工:2人一组,1人操作、1人记录。
按步骤完成实验:静止 → 加速上提 → 加速下放,重复3次取稳定数据。
填写《实验数据记录表》
实验:
FT- mg = ma
FT = m(g+a)
①加速上升
即视重大于自身重力——
超重
FT
mg
a
>mg
mg - FT = ma
FT = m(g-a)
②加速下降
即视重小于自身重力——
失重
FT
a
< mg
mg
1.超重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力
(视重)大于物体所受重力的现象。
2.失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力
(视重)小于物体所受重力的现象。
思考:是重力真的增大或减小了吗
?
做一做:
在以加速度为a匀加速上升的电梯里,有一个质量为m的人,下述说法正确的是( )
A. 人的重力为m(g+a) B. 人的重力为mg
C. 人对电梯的压力为m(g+a) D. 人对电梯的压力为m(a-g)
BC
A
C
在这张电梯全程的v-t图中,
①哪些阶段是上升,哪些阶段是下降?
②哪些阶段是超重,哪些阶段是失重?
D
F
B
E
A
B
用力传感器测量电梯上升和下降过程中的F-t图像:
思考:一质量为m的物体静止在木板上,某一时刻,物体和木板一
起以 a=g 的加速度向下运动时,求木板对物体的支持力?
得FN = m ( g-a )
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重现象。
mg-FN = ma
当 a = g时
得FN = 0
FN
mg
a
例:自由落体、竖直上抛等
A
B
知识总结
概念:
1、 超重:
2、 失重:
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)大于物
体所受重力的现象。
加速度:
a向上
视重:
F=mg+ma,大于重力
概念:
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)小于物
体所受重力的现象。
加速度:
a向下
视重:
F=mg-ma,小于重力
1. 在学习了超重失重之后,小明同学站在体重计上,做下蹲和起立的动作,通过力传感器采集的图像如图所示,,下列说法正确的是( )
A.小明的体重约为90kg
B.段为起立过程,段为下蹲过程
C.段为起立过程,段为下蹲过程
D.下蹲过程中一直处于超重状态
课堂练习
C
2.下列关于失重和超重的说法中,正确的是( )
A.物体处于失重状态时,所受重力减小;处于超重状态时,所受重力增大
B.在电梯上出现失重现象时,电梯必定处于下降过程
C.在电梯上出现超重现象时,电梯有可能处于下降过程
D.只要物体运动的加速度方向向上,物体必定处于失重状态
C
利用智能手机的加速度传感器APP(如Phyphox),实地测量并记录你家或附近电梯在一次完整上行过程中的竖直加速度变化,结合超重与失重现象,制作一份探究报告。
课下作业:
感谢聆听,欢迎指正
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