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第6节 超重和失重
第四章 运动和力的关系
如何测量重力？
N
6
4
2
10
8
中国制造
MADE IN CHINA
X 1牛顿
F′
F′
被测物体处于静止
物体对竖直悬挂物的拉力或者对水平支持物的压力视为物体的重力————视重
1、弹簧秤的拉力一定等于物体的重力吗？
2、弹簧秤的示数由什么决定？
知识回顾
演示视频
一、超重和失重
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
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
辨析：超重、失重生活中也经常提到。比如某同学长得很胖，其他同学就会说，“你超重了”；当乘电梯时，如果人多了，电梯会发出“超重”警报。生活中这种“超重”与我们物理上讲的概念是不是一样呢？
问题、为什么会产生上述现象？
（1）示数为什么会变大？是重力变化了吗？
（2）结合牛顿第二定律，物体的运动状态有什么变化？
注意：不管是超重还是失重，物体的重力并没有变化。
物体在静止状态、加速上升状态、减速上升状态、匀速直线运动状态、加速下降状态、减速下降状态六种情况进行受力分析）
静止状态
加速上升状态
减速上升状态
匀速直线运动状态
加速下降状态
减速下降状态
mg
视重 > 实重
视重 < 实重
二、产生超重、失重现象的原因
F=mg+ma>G
1、超重 (加速度a向上)
由牛顿第二定律可知：
加速上升，减速下降
F-mg=ma
F’= F > G
由牛顿第三定律知：
加速下降，减速上升
F=mg-ma < G
2、失重 (加速度a向下)
由牛顿第二定律可知：
mg-F=ma
由牛顿第三定律知：
F’= F < G
F
F’
a
超重：
（1）运动学特征：a向上；
（2）动力学特征：
失重：
（1）运动学特征：a向下；
（2）动力学特征：
思考：超重与失重的实质是什么？
a
a
超重与失重的产生条件
超重和失重的理解
1.有一质量为m的人，乘电梯从一楼上到十一楼，在以加速度匀加速上升的过程里，下列说法正确的是（ ）　　
A. 人的重力为 B. 人的重力仍为mg
C. 人对电梯的压力 D. 人对电梯的压力
BD
2.在某商场的自动扶梯上，没人上扶梯时，扶梯以很慢的速度运行，人站上扶梯时，它会先加速再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示那么下列说法中正确的是（ ）　　
超重和失重的理解
A. 顾客在加速运动的过程中处于超重状态
B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客在加速运动的过程中受摩擦力作用
D. 顾客始终受摩擦力作用
AC
3、完全失重
(1)定义：当物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态．
(2)产生条件：物体处于完全失重状态时加速度向下且等于重力加速度。
(3)影响：天平,密度计，水银气压计，单摆等无法使用
【例1】一个小杯子的侧壁有一小孔，杯内盛水后，水会从小孔射出。现使杯自由下落，则杯中的水　　　　　　　　　　　( 　　 )
A．会比静止时射得更远些 B．会比静止时射得更近些
C．与静止时射得一样远 D．不会射出
对完全失重的理解
1.完全失重时物体的视重为零,重力不为零。
a=g，地球、太空都可以发生。
2.物体内部各部分、各质点之间没有相互作用力，即没有拉、压、剪切等任何应力。压强、浮力、摩擦等消失。
实验：自由下落的水瓶
自由落体运动中的台秤读数
太空中完全失重
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生活中的超重失重
生活中的超重失重
在游乐场，有一种大型游乐设施跳楼机，如图所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，提升到离地最大高度64m处，然后由静止释放，开始下落过程可认为自由落体运动，然后受到一恒定阻力而做匀减速运动，且下落到离地面4m高处速度恰好减为零已知游客和座椅总质量为1500kg，下落过程中最大速度为 ，重力加速度求 ：
游客下落过程的总时间；
恒定阻力的大小．
游客下落过程的总时间为6s；
恒定阻力的大小为22500N．
2悬挂在升降机中的弹簧测力计示数为0.45N，所挂钩码质量为50g，当地重力加速度g取10m/s2。请通过计算说明升降机的运动状态。
mg
F
mg-F=ma
a=1m/s2,方向竖直向下
物体处于失重状态。
升降机在向下加速，或向上减速。
思考：如果突然读数变为零，可能出现了什么情况？
思考：处于完全失重状态下的物体一定在做自由落体运动吗？
做抛体运动的物体都处于完全失重状态
触而不压
拉而不伸
在太空中做圆周运动的宇宙飞船、航天器中
的物体处于完全失重状态
下列哪些仪器不能在太空中使用
A、米尺　　B、天平　C、弹簧秤 D、打点计时器E、密度计 F、液体气压计 G、秒表
宇航员在太空轨道舱中处于完全“失重”状态，就好象地球上的物体所受的重力突然消失一样．如果宇航员在太空轨道舱中进行体能锻炼，下述活动中可采用的是（　　）
A．用弹簧拉力器健身 B．在跑步机上跑步C．举哑铃 D．引体向上 E、跳绳
完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！
例4、一个同学蹲在体重计上称体重，当该同学静止时体重计示数为460N。现在该同学突然起立，则从开始起立到静止站直全过程中体重计的示数（ ）
A．一直大于460N
B．一直小于460N
C．先是大于460N后小于460N，最后等于460N
D．先是小于460N后大于460N，最后等于460N
例5、某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体；而在一个加速下降的电梯里，此人最多能举起质量为80kg的物体，则此时电梯的加速度应为 m/s2；若电梯以5m/s2的加速度上升，则此人在电梯中最多能举起质量为 kg的物体（g=10m/s2）
在地面上
mg
F
F
m1g
a1
在电梯1中
在电梯2中
F
m2g
a2
课堂小结
生活中的超重失重
四、超重失重的应用
v
超重
失重
失重
超重
减速上升
减速下降
加速上升
加速下降
v
a
a
a
a
结论：超重失重与速度方向无关，
a方向 时，物体处于超重状态；
a方向 时，物体处于失重状态。
力传感器模拟
生活中的超重失重
空间站中的完全失重
超失重 太空中的失重现象
之
太空中的水珠
太空中宇航员睡觉
超失重 太空中的失重现象
之
太空中的单摆实验

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