资源简介

(共29张PPT)
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他们受重力吗？
在地面上能完成这个视频的拍摄吗？
什么条件下才能完成这个拍摄任务？
视频《失重状态拍摄的MV》
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交流讨论
什么是重力？
重力的大小和物体质量的关系是怎样的？
物体受到的重力与其运动状态有关吗？
如何正确测量重力大小？
【回顾】
① G = mg ；② 利用测力计直接测量
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交流讨论
如图人在用体重计（单位N）称量体重：
被测人受哪几个力的作用？
体重计的示数反映的是哪个力的大小？
什么情况下等于人的重力？
G
N
重力G、支持力N
人对体重计的压力 F压 = N
人处于平衡状态，F压 = N = G
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交流讨论
如图人在用体重计（单位N）称量体重：
G
N
人站在体重计上向下蹲的过程中，
体重计的示数会变化吗？示数与
人的重力大小一定相等吗？
向下蹲 —— 加速向下 → 减速向下
人处于非平衡状态，F压 = N ≠ G
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梳理深化
测量重力常用两种方法：
先测量重力加速度 g，再测量物体质量 m，利用G＝mg
得出重力大小。
利用力的平衡条件对重力进行测量：将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。
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梳理深化
人站在体重计上，体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力大小。
G
FN
根据牛顿第三定律，人对体重计的压力与体重计对人的支持力 FN 大小相等，方向相反。
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实验探究
电梯开始上升时身体变重，
电梯要停止上升时身体变轻；
电梯开始下降时身体变轻，
电梯要停止下降时身体变重。
【生活经验】
乘坐跳楼机、电梯时身体有
什么感觉？
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实验探究
加速向上 —— F＞G，减速向上 —— F＜G
加速向下 —— F＜G，减速向下 —— F＞G
【动手实验】
把物体挂在弹簧测力计下，用手带动弹簧测力计和物体一起上下运动，观察弹簧测力计示数变化并尝试解释示数变化的原因。
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【观看视频，完成表格】
运动情况 测力计示数与重力关系
静止 F = G
向上加速
向上匀速
向上减速
向下加速
向下匀速
向下减速
F＞G
F = G
F＜G
F＜G
F = G
F＞G
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运动情况 测力计示数与重力关系
静止 F = G
向上加速
向上匀速
向上减速
向下加速
向下匀速
向下减速
F＞G
F = G
F＜G
F＜G
F = G
F＞G
速度方向 加速度方向
向上
向上
向上
向下
向下
向下
无
向上
无
向下
向下
无
向上
无
【观看视频，完成表格】
测力计示数与重力的关系与______方向有关。
加速度
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交流讨论
什么情况下，测力计的示数 F = G ？
什么情况下 F > G ？物体的重力变化了吗？如果重力没变，说出变化的力，并根据牛顿第二定律分析其中的原因。
什么情况下 F＜G ？物体的重力变化了吗？如果重力没变，说出变化的力，并根据牛顿第二定律分析其中的原因。
根据牛顿第二定律推导：什么情况下 F = 0 ？
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G = mg
F′ = F
重力 G = mg 始终不变
以竖直向下为正方向
由牛顿第三定律、牛顿第二定律得 mg－F = ma
当 F＞mg 时，解得 a＜0，加速度方向竖直向上；
当 F＜mg 时，解得 a＞0，加速度方向竖直向下；
当 F = 0 时，解得 a = g，加速度方向竖直向下。
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梳理深化
1．超重现象：
定义：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，叫作超重（overweight）现象。
产生超重的原因：具有竖直向上的加速度
　　　　　　　　F支－mg＝ma → F压 = F支＝mg＋ma＞mg
产生的条件：具有向上的加速度，与速度大小和方向无关。
运动类型：向上加速运动或者向下减速运动。
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梳理深化
2．失重现象：
定义：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，叫作失重（weightlessness）现象。
产生失重的原因：具有竖直向下的加速度
　　　　　　　　mg－F支＝ma → F压 = F支＝mg－ma＜mg
产生的条件：具有向下的加速度，与速度大小和方向无关。
运动类型：向下加速运动或者向上减速运动。
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3．完全失重
定义：物体对支持物（或悬挂物）完全没有作用力，这种
现象被叫作完全失重状态。
产生条件：有竖直向下的加速度，大小等于重力加速度。
运动类型：
不计阻力的自由落体运动、抛体运动；
航天器在太空轨道上绕地球或其他天体运行……
梳理深化
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4．对超重和失重的“三点”深度理解：
不论超重、失重或完全失重，重力都不变，只是视重改变。
完全失重状态下，一切由重力产生的物理现象都完全消失。
物体是否处于超重或失重状态，不在于物体的运动方向，
而在于物体的加速度方向，只要其加速度在竖直方向上有
分量，物体就会处于超重或失重状态。
梳理深化
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巩固提升
例1．在升降的电梯内的水平地面上放一体重计，电梯静止时，吴力同学站在体重计上，体重计的示数为 60 kg，电梯运动时，某一段时间吴力同学发现体重计的示数为 72 kg，在这段时间内下列说法正确的是（　　）
A．吴力同学所受的重力变大了
B．吴力同学对体重计的压力大于体重计对他的支持力
C．电梯的加速度大小为 g，方向一定竖直向上
D．电梯的运动方向一定竖直向上
C
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巩固提升
例1．在升降的电梯内的水平地面上放一体重计，电梯静止时，吴力同学站在体重计上，体重计的示数为 60 kg，电梯运动时，某一段时间吴力同学发现体重计的示数为 72 kg，在这段时间内下列说法正确的是（　　）
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m2g – m1g = ma
以竖直向上为正方向
静止时示数为实际质量 m1 = 60 kg
运动时人受到向上的支持力等于
人对体重计的压力 F支2 = m2g
a = g＞0，方向向上
故加速向上或减速向下
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练习1．在箱式电梯里的台秤秤盘上放着一个
物体，在电梯运动过程中，某人在不同时刻
拍摄了甲、乙、丙三张照片，如图所示，其
中乙为电梯匀速运动时的照片。
从这三张照片可判定（　　）
A．拍摄甲照片时，电梯一定处于加速下降状态
B．拍摄丙照片时，电梯一定处于减速上升状态
C．拍摄丙照片时，电梯可能处于加速上升状态
D．拍摄甲照片时，电梯可能处于减速下降状态
D
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练习2．电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个物体，电梯匀速运动时，弹簧测力计的示数为 10 N，在某时刻，电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（ g 取10 m/s2）（　　）
A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2
B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2
C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2 m/s2
D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2
C
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练习3．质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数分别为多少牛？（ g 取10 m/s2）
（1）升降机匀速上升；
（2）升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；
（3）升降机以3 m/s2的加速度匀加速下降。
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已知：m = 60 kg，g = 10 m/s2
（1）升降机匀速上升；
解：人匀速上升，处于平衡状态
　　F支1 = mg = 60×10 N= 600 N
　　由牛顿第三定律，体重计的读数即人对
　　体重计的压力
　　F压1 = F支1 = 600 N
G
F支
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已知：m = 60 kg，g = 10 m/s2
（2）升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；
G
F支
解：以加速度方向（竖直向上）为正方向
　　由牛顿第二定律 F支2－mg = ma2
　　解得 F支2 = 60×4 N＋60×10 N = 840 N
　　由牛顿第三定律，体重计的读数即人对
　　体重计的压力 F压2 = F支2 = 840 N
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已知：m = 60 kg，g = 10 m/s2
（3）升降机以3 m/s2的加速度匀加速下降。
G
F支
解：以加速度方向（竖直向下）为正方向
　　由牛顿第二定律 mg－F支3 = ma3
　　解得 F支3 = 60×10 N＋60×3 N = 420 N
　　由牛顿第三定律，体重计的读数即人对
　　体重计的压力 F压3 = F支3 = 420 N
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超重和失重
超重
失重
完全失重
F＞G，
a 方向向上
F＜G，
a 方向向下
F = 0，a = g，a 方向向下
加速向上
减速向下
加速向下
减速向上
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1．据报道：某航空公司的一架客机。在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大垂直气流的作用后。使飞机在10 s内下降高度1 700 m，造成众多乘客和机组人员的受伤事故。如果只研究飞机在竖直方向
上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动，g取10 m/2，试计算：
飞机在竖直方向上产生的加速度多大？方向怎样？
乘客所系安全带必须提供乘客体重多少倍的拉
力，才能使乘客不脱离座椅？
未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向
运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？
带来什么后果？
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已知飞机初始水平飞行，竖直方向初速度 v0 = 0，
由x = v0t + at2，解得飞机的加速度
加速度方向竖直向下。
解：以竖直向下为正方向
乘客不脱离座椅，则乘客运动状态和飞机相同，
由牛顿第二定律 FN + mg = ma，解得 FN = 2.4mg
未系安全带的乘客，a人 = g＜a，相对于机舱将向上运动，最可能受到伤害的是人体的头部。
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2．为什么心脏病人不宜参与过山车、跳楼机等游戏项目？
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