4.6 超重与失重 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共24张PPT)

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4.6 超重与失重 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共24张PPT)

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(共24张PPT)
“失重超重”都直接涉及到离我们遥远而神秘的航天业中,是否失重超重在我们日常生活中难以看到?
第四章 牛顿运动定律
§6 超重和失重
1.知道什么是超重和失重现象。
2.理解产生超重和失重现象的条件。
3.理解超重和失重现象的实质。
4.了解超重和失重现象在生活中的应用。
5.能应用牛顿第二定律分析、解决超重和失重相关问题。
学习目标
§6 超重和失重
1.重力:由于地球吸引而使物体受到的力 G=mg
2.重力的称量:测量仪器显示的读数是指
物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力
一、重力及其称量
G
F
F`
(视重)
(实重)
二力平衡 F = G
相互作用力 F `= F
电梯里的怪现象
超重
减速上升FN减速下降FN>G
加速下降FN加速上升FN>G
m
v
α
m
v
α
m
v
α
m
v
α
G
N
N
G
N
G
G
N
电梯里的受力分析
ma = FN-mg
ma = mg -FN
F= m(g +a)
F= m(g –a)
1.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(视重>实重)
2.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(视重<实重)
二、超重与失重
条件:物体具有向上的加速度 向上加速或向下减速
条件:物体具有向下的加速度 向下加速或向上减速
*若物体与秤共同做自由落体运动 ,则秤的示数为多少?
物体加速度向下且a=g
mg - F = ma
即 F= m(g - a)
= 0 (N)
思考
F
G
条件:物体具有向下的加速度,且a=g
3.完全失重:物体对支持物的压力或竖直悬线的拉力为零的状态
( 视重=0)
完全失重实验
当瓶子自由下落时,水瓶中的水处于完全失重状态,水受到的重力完全用来提供水做自由落体运动的加速度,水对瓶壁没有压力(内外大气压相同),故水不会流出。
所有做抛体运动的物体都处于完全失重状态。
在太空完全失重的环境中,下列仪器能否继续使用?
运动情况 加速度方向 支持力和重力的关系 现象
向上 运动 加速上升   F>G  超重 
减速上升   F向下 运动 加速下降   F减速下降   F>G 超重 
(1)物体具有向上的加速度时,它就处于超重状态;物体具有向下的加速度时,它就处于失重状态与运动的方向无关。
小结
(2)物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力始终不变,只是物体对水平支持面的压力(或对竖直悬线的拉力)发生了变化
实重
视重
(1)视重大于重力 超重
(2)视重小于重力 失重
(3)视重等于重力 静止或匀速状态
(4)视重等于零 完全失重
反馈练习1、一个人站在医用体重计的秤台上,不动时读数为G,此人在下蹲过程中,磅秤的读数( )
A.先减小, 后还原 C.始终不变
B.先增加, 后还原 D.先减小,后增加, 最后还原
过程分析:人下蹲是由静止开始向下运动,速度增加,具有向下的加速度(失重);蹲下后最终速度变为零,故还有一个向下减速的过程,加速度向上(超重)。
D
人在站起过程,情况又是怎样 ?
思考
反馈练习2.跳水运动员从10m跳台腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池。不计空气阻力,关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的是 ( )
A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态
B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态
C.上升过程和下落过程均处于超重状态
D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态
D
例题、升降机以0.5m/s2的加速度匀加速下降,站在升降机里的人的质量是50kg,人对升降机地板的压力是多大? (g取10 m/s )
解:对其受力分析如图:
得: F合 = G — FN=ma
由题意:FN = 475 N
故:人对地板的压力F’N= FN= 475N
FN = G — ma
过程分析:人随电梯一起加速下降,加速度a=0.5m/s2 ,可求出合力,然后得出压力
G
F
a
课堂小结:
超重和失重的条件及实质:
(1)当物体有竖直向上的加速度时,F>G(视重 >实重),产生超重现象。
(2)当物体有竖直向下的加速度时,F(3)当物体有竖直向下的加速度且a=g时,视重 =0,产生完全失重现象。
视重是指支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力),是可以改变的。
(物体发生超重和失重现象时,只与物体的加速度有关,而与物体的速度方向无关。)
实质:物体所受的重力仍然存在,且大小不变,只是对物体的拉力F拉或压力F压与重力G的大小关系改变。
堂堂清
1.下列关于超重和失重的说法中,正确的是( )
A.物体处于超重状态时,其重力增加了
B.物体处于完全失重状态时,其重力为零
C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比 物体处于静止状态时增加或减小了
D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化
2. 在以4m/s2的加速度匀加速上升的电梯内,分别用天平和弹簧秤称量一个质量10kg的物体(g取10m/s2),则( )
A.天平的示数为10kg
B.天平的示数为14kg
C.弹簧秤的示数为100N
D.弹簧秤的示数为140N
堂堂清
3.竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m = 4kg的物体,试分析下列情况下电梯的运动情况(g取10 m/s2 ):
(1)当弹簧秤的示数T1 = 40N,且保持不变。
(2)当弹簧秤的示数T2 = 32N,且保持不变。
(3)当弹簧秤的示数T3 = 44N,且保持不变。
堂堂清
堂堂清答案
1.下列关于超重和失重的说法中,正确的是( D )
A.物体处于超重状态时,其重力增加了
B.物体处于完全失重状态时,其重力为零
C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比 物体处于静止状态时增加或减小了
D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化
2. 在以4m/s2的加速度匀加速上升的电梯内,分别用天平和弹簧秤称量一个质量10kg的物体(g取10m/s2),则( AD )
A.天平的示数为10kg
B.天平的示数为14kg
C.弹簧秤的示数为100N
D.弹簧秤的示数为140N
堂堂清答案
3.竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m = 4kg的物体,试分析下列情况下电梯的运动情况(g取10 m/s2 ):
(1)当弹簧秤的示数T1 = 40N,且保持不变。
(2)当弹簧秤的示数T2 = 32N,且保持不变。
(3)当弹簧秤的示数T3 = 44N,且保持不变。
堂堂清答案

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