资源简介

(共29张PPT)
人教版 第四章 运动和力的关系
6 超重和失重
教学目标
CONTENT
01
02
03
04
应用超重失重现象解决实际问题
知道什么是超重、什么是失重及完全失重
知道超重、失重的实质
理解产生超重、失重、完全失重的条件
您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后，在此框中选择粘贴。
01
站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。
当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？
随着电梯的上升，人会感觉心脏时而空荡荡时而沉甸甸的，这种感觉是怎么产生的呢？
问题引入
02
02
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01
背跨式跳高瞬间，会感觉浑身轻飘飘的，没有着力点
经过助跑，努力跳到很远的过程中，身体如同重力消失了一般
1.物体处于平衡状态有什么特点？物体若受多个共点力作用而处于平衡状态，应满足什么条件？
归纳：物体处于平衡状态的特点是：运动状态不发生变化，加速度为0.根据牛顿第二定律F=ma,当物体处于平衡状态时，加速度为0，因而物体若受多个共点力作用而处于平衡状态，应满足物体所受的合力F=0
结论:共点力作用下物体的平衡条件是所受合力为0
知识回顾
2.若一个物体受两个力而处于平衡状态，则这两个力的关系如何？若一个物体受三个力而处于平衡状态，则其中一个力与另外两个力的合力间满足怎样的关系？这个结论是否可以推广到多个力的平衡？
结论:二力平衡：物体受两个力而处于平衡状态时，这两个力的关系是等大、反向，且作用在同一条直线上。三个力平衡：物体受三个力作用而处于平衡状态时，可将其中的任意两个力合成，则这两个力的合力与另一个力的关系是大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。推而广之，多个力的平衡，若物体受多个力的作用而处于平衡状态，则这些力中的某一个力一定与其余力的合力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上
公式法
已知重力加速度g的数值，
根据G=mg 可以得出物体的重力
平衡法
将物体悬挂到弹簧测力计上，当物体静止时，测力计的示数大小即为物体的重力
视重
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)
实重
物体静止时弹簧测力计的示数，且G=mg
1
2
3
4
一、重力的测量
人在加速下蹲过程中：
加速度向下，合外力向下，以向下为正：
mg-N=ma
N=mg-ma根据牛顿第三定律，台秤对人的支持力与人对台秤的压力等大反向，所以台秤的示数N‘失重：
物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象
二、超重和失重
a
mg
N
人在减速下蹲过程中：
加速度向上，合外力向上，以向上为正：
N-mg=ma
N=mg+ma>mg
根据牛顿第三定律，台秤对人的支持力与人对台秤的压力等大反向，所以台秤的示数N‘>mg，显示为大于物体的重力，这种现象称为超重
超重：
物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象
a
mg
N
人静止时：
加速度等于零，合外力等于零，以向上为正：
N-mg=ma=0
N=mg
根据牛顿第三定律，台秤对人的支持力与人对台秤的压力等大反向，所以台秤的示数N‘=mg，显示为等于物体的重力，这种现象称为平衡状态
平衡状态：
物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）等于物体所受重力的现象
a
mg
N
传感器的示数
知识回顾
1.超重：物体具有向上的加速度时，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：物体具有向下的加速度时，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）
3.平衡状态：物体加速度等于零时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于物体所受重力的现象（视重=实重）
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
答案解析：
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
跟踪练习
2、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/s2 )
答案解析：
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）
475N
对其受力分析可得:
G — N=ma
N= G — ma
N= 475 N
人对地板的压力N‘＝ N= 475N
电梯上升
运动分析 a的方向 NG关系 物理现象
电梯上升 v向上 加速 向上 超重
匀速 无 平衡
减速 向下 失重
电梯下降 v向下 加速
匀速
减速
核心探究
电梯下降
运动分析 a的方向 NG关系 物理现象
电梯上升 v向上 加速 向上 超重
匀速 无 平衡
减速 向下 失重
电梯下降 v向下 加速 向下 失重
匀速 无 平衡
减速 向上 超重
核心探究
减速上升F减速下降F>G 超重
加速下降F加速上升F>G 超重
m
v
α
m
v
α
m
v
α
m
v
α
G
F
F
G
F
G
G
F
m
v
G
F
匀速上升F=G
m
v
匀速下降F=G
G
F
上升过程
下降过程
电梯里的情况分析
①产生条件：
物体具有向上的加速度时，它就处于超重状态；具有向下的加速度时，它就处于失重状态
②本质：
超重、失重与运动的方向无关，取决于加速度的方向
a向上时，处于超重；a向下时，处于失重.本质是：a≠0
结论分析
汇报：张三
蹦极
水瓶
过山车
摆锤
滴水不漏
身体在空中
身体的感觉
轻飘飘的感觉
生活实例
（1）当电梯加速上升（或减速下降）时,加速度向上,人对电梯地板的压力F＝m（g+a）>mg，这种现象称为超重现象.
（2）当电梯加速下降（或减速上升）时，加速度向下,人对电梯地板的压力F=m（g-a）（3）如果物体以大小等于g的加速度竖直下落，则人对电梯地板的压力m（g-a）=0，物体对支持物、悬挂物完全没有作用力，好像完全没有受到重力作用，这种状态称为完全失重状态.
结论分析
（4）意义：物体在超重和失重过程中所受到的重力并没有变化，“超重”并不意味着重力增大，“失重”也不代表重力减小，“完全失重”也不是说物体的重力完全消失了.超重和失重仅仅是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生变化.其实物体的重力依然存在，且并不发生变化.
1．关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ）
A.超重就是物体受的重力增加了
B.失重就是物体受的重力减少了
C.完全失重就是物体一点重力都不受了
D.不论超重、失重还是完全失重，物体所受重
力是不变的
答案解析：
超重和失重的本质是加速度不为零，而重力是不会发生变化的
D
跟踪练习
2．质量为60 kg的人站在升降机的体重计上，如图所示，当升降机做下列各种运动时，体重计读数是多少？（g取10 m/s2）
（1）升降机匀速上升
（2）升降机以4 m/s2的加速度加速上升
（3）升降机以5 m/s2的加速度加速下降
（4）升降机以重力加速度g加速下降
答案解析：
（1）600N
（2）840N
（3）300N
（4）0N
视重与实重
失重现象
超重现象
现象本质
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)；物体静止时弹簧测力计的示数，且G=mg
F＝m（g+a）>mg，这种现象称为超重现象
F=m（g-a）超重、失重与运动的方向无关，取决于加速度的方向
知识总结
测
当堂测试
测试1
答案解析
某人在a=2m/s2匀加速下降的升降机中最多可举起m1=75kg的物体，而此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2=50kg的物体，则此升降机上升的加速度为多少？
应用超重和失重的知识解决
人的最大举力F是不变的，物体具有竖直向下的加速度a=2m/s2有
mg-F=ma, F=600N
第二次物体质量为50kg ,人的举力仍为600N,则人的举力大于物体重力，物体合外力向上， F-mg=ma2
解得a2=2m/s2
2m/s2
测试2
举重运动员在地面上能举起120 kg的重物，而在运动的升降机中却只能举起100kg的重物，求：升降机运动的加速度？若升降机以2.5 m/s2的加速度加速下降，求：运动员在其中能举起质量多大的重物？（取g＝10 m/s2）
答案解析
人在地面上受力平衡：N=m1g=1200N
在升降机中满足：
N-m2g=m2a 解得 a=2m/s2
若升降机加速度向下：
mg-N=ma下 解得 m=160kg
2m/s2 160kg
测试3
升降机的天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长10cm，运动时弹簧伸长5cm，取g = 9.8m/s2.则升降机的运动状态可能是（ ）
A．以a = 1m/s2的加速度加速下降
B．以a = 1m/s2的加速度加速上升
C．以a = 4.9m/s2的加速度减速上升
D．以a = 4.9m/s2的加速度加速下降
答案解析
静止时：F=kx1=mg
运动时： mg-kx2=ma 解得：a=4.9m/s2
D

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