资源简介

(共21张PPT)
4.6超重与失重
新课引入
4
一.超重和失重
2、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，称为失重现象。
1、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，称为超重现象。
二.探究超失重产生条件
电梯里的小实验
运动过程 v 方向 a方向 FN 与 G的关系 物体状态
电梯的运动过程 加速上升
匀速上升
减速上升
加速下降
匀速下降
减速下降
超重状态
失重状态
平衡状态
失重状态
超重状态
平衡状态
0
0
FN > G
FN = G
FN > G
FN = G
FN < G
FN < G
超重
失重
加速度方向向下
加速度方向向上
加速上升
减速下降
加速下降
减速上升
mg-F=ma
超重（失重）只与a 的方向有关，与物体向上/向下运动方向无关
F-mg=ma
3.理论分析
F=m(g+a)>mg
F=m(g-a)二.超失重产生条件
解答
取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律得
F-G=ma
由此可得 F=G+ma=m(g+a)=525N
根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也是525N，方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下。测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是525N。
例一、升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数多大？（g=10 m/s2）
超重
例二、升降机以0.5m/s2的加速度匀加速下降，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？
解答
取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得
G-F=ma
由此可得 F=G-ma=m(g-a)=475N
根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也是475N，方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下。测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是475N。
失重
加速上升
F/N
t/s
加速下降
减速下降
下
降
过
程
/失重
失重
超重
超重
情况
减速下降
加速上升
减速上升
a方向
a向上
a向下
a向下
a向上
失重
上
升
过程
拉力与重力的关系
（大于/等于/小于）
拉力>重力
拉力<重力
拉力<重力
拉力>重力
减速上升
加速下降
三.DIS系统实验探究超重/失重的原因
如果电梯失控，以加速度a=g的大小向下加速运动,人对台秤的压力为多大？
G
F
F’
a
当物体对支持物（或对悬挂物的拉力）压力等于零时，我们称物体处于完全失重状态
完全失重的条件：a=g，方向竖直向下（常见自由落体/竖直上抛）
分析：人受到重力Ｇ和台秤支持力Ｆ作用．
根据牛顿第二定律得G - F = ma=mg
由此可得，支持力F＝０N
根据牛顿第三定律，台秤对人的支持力F=０N，人对台秤的压力F’=０N
四.学有所思 巩固提升
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零的现象，称为完全失重现象。
蹦极
完全失重
为什么水瓶下落/上升过程中过程中，水不再喷出？
四.学有所思 巩固提升
太 空
单摆实验
王亚平
展示水球实验
飞天梦永不失重
科学梦张力无穷
四.学有所思 巩固提升
加速上升过程
电池处于超重状态
电池对弹簧的压力变大
电池与小灯泡处脱离
手电筒闪灭一下
加速下降过程
电池处于失重状态
电池对弹簧的压力变小
电池与小灯泡处接触
手电筒闪亮一下
四.学有所思 巩固提升
超重和失重是一种物理现象。
超重状态F－G＝ma 加速度向上
失重状态G-F=ma 加速度向下
超重还是失重由a决定，与运动方向无关
内容总结
完全失重现象 F=0 a=g
加速上升
加速下降
减速下降
减速上升
超重失重的本质是重力不变,物体对支持物的压力和对悬挂物的拉力发生变化
课堂练习
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
D
2、(2019.海口一中期中)如图所示，是某同学站在压力传感器上,
做下蹲、起立的动作时记录的压力随时间变化的图线.由图线可知,
在2-8s时间内( )
A
A.该同学做了一次下蹲、起立的动作
B.该同学做了两次下蹲、起立的动作
C.下蹲过程中人一直处于失重状态
D.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
3.如图所示，一个质量M＝50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，测力计下挂着一个质量m＝5 kg的物体A。当升降机向上运动时，她看到弹簧测力计的示数为40 N，g＝10 m/s2，求：
(1)升降机的加速度；
(2)此时人对地板的压力。
答案：(1)2 m/s2，方向向下
(2)400 N　竖直向下
多谢欣赏！

展开更多......

收起↑