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人教版高中物理必修第一册 第四章运动和力的关系
4.6 超重和失重
v
示数先变小，后变大，再变小
这是为什么呢？
情景引入
在体重计上下蹲
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：利用力的平衡条件对重力进行测量。
压力FN ′
体重计上的示 数称为视重 ， 反映了人对体 重计的压力。
一、重力的测量
mg
FT
运动过程
二、超重和失重现象
运动时，
FT和mg的大小关系呢
静止时， FT =mg
弹簧测力计上下拉动
学生活动1 ：做一做
减速向下
加速向上
减速向上
加速向下
mg
FT
？
运动过程 速度方向 加速度方向 FT和mg的关系
加速向上
加速度向上
根据牛顿第二定律
得 mg－FT=－ma ；
FT=m(g+a)>mg ；
所以 FT>mg
二、超重和失重现象
学生活动2 ：小组合作探究
规定向下为正方向
FT
v
FT >mg
加速向上运动
向上
向上
mg
a
运动过程 速度方向 加速度方向
FT和mg的关系
加速向上
减速向上
加速度向下
根据牛顿第二定律
得 mg-FT=ma ；
FT=m(g-a)所以 FT二、超重和失重现象
学生活动2 ：小组合作探究
FT
v
mg
规定向下为正方向
FT >mg
FT 减速向上运动
向上
向下
向上
向上
；
a
运动过程 速度方向 加速度方向
FT和mg的关系
加速向上
减速向上
加速向下
加速度向下
根据牛顿第二定律
得 mg-FT=ma ；
FT=m(g-a)所以 FT二、超重和失重现象
学生活动2 ：小组合作探究
FT
v
mg
规定向下为正方向
FT FT >mg
FT 加速向下运动
向上
向下
向上
向上
向下
向下
；
a
运动过程 速度方向 加速度方向 FT和mg的关系
加速向上
减速向上 向上 向下 FT 向下 向下 FT 加速向下
减速向下 向下 向上
加速度向上
根据牛顿第二定律
得 mg－FT=－ma ；
FT=m(g+a)>mg ；
所以 FT>mg
二、超重和失重现象
学生活动2 ：小组合作探究
规定向下为正方向
FT
v
FT >mg
FT >mg
减速向下运动
向上
向上
mg
a
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,叫作超重现象。
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,叫作失重现象。
结论： 当物体有向上的加速度——超重
当物体有向下的加速度—— 失重
超重、失重与物体的速度方向无关。
运动过程 速度方向 加速度方向 FT和G的关系 现象
减速向上 向上 向下 FT 加速向下 向下 向下 FT 减速向下 向下 FT >mg 超重
二、超重和失重现象
FT >mg
加速向上
超重
向上
向上
向上
学生活动3 ：力传感器上下拉动钩码
做一做
FT 失重
FT 失重
FT >mg
超重
FT >mg
超重
mg
FT
a
a
a
a
v
v
人站在体重计上乘坐电梯
【例题】设某人的质量为60kg ，站在电梯内的水平地板上，当电梯以
0.25m/s2的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。
分享示例
说说乘坐垂直电梯的感受
②当电梯以加速度 a = 9.8m/s2
竖直加速下降时，物体对支持物 的压力是多少？
拓展提升
①当电梯以加速度 a = 5m/s2
竖直加速下降时，物体对支持 物的压力是多少？
v
a
建构模型
a=g
理论探究
完全失重： 当加速度 a= g时，物体对支持物或对悬挂物完全
没有作用力的现象。
规定向下为正方向
根据牛顿第二定律得
m1g-FN=m1a FN=0
根据牛顿第三定律得
压力 FN ′=0
拓展提升
1
m
m
2
生活中的超重和失重现象
宇航员在飞船起飞时，处于超重状态，超重可达重力的9倍 ，超重达到3倍重 力时既感到呼吸困难。
航天员在失重状态下长期生活，航天员穿上失重防护服也被称为“企鹅服”。
航天中的超重和失重现象
FN ′>mg (FT>mg) 加速度方向向上
FN ′超重
失重
完全失重
课堂收获
本质是牛顿运动定律的具体应用
1.乘坐电梯试着设计方案得出你对电梯的压力，交流乘 坐电梯的感受和安全事项。
2.发现生活中的超重和失重现象，和大家分享。
作业布置

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