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新粤教版（2019）高中物理必修第一册 第四章
乘坐电梯时，我们都有这样的体验：当电梯开始上升时，有“下坠”的感觉；当电梯开始下降时，有“上飘”的感觉.难道人的体重会在电梯开始上升或下降时发生变化吗？
新课引入
让一学生站立在体重计上，观察下列情况下体重计的示数变化：
①在体重计上静止不动；
②在体重计上迅速蹲下；
③在体重计上迅速站起。
① 静止时，体重计示数不变，人对体重计的压力等于人的重力。
② 迅速蹲下的过程中，体重计的示数是先减小后增大；
③ 迅速站起的过程中，体重计的示数是先增大后减小。
失重：我们把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。
超重：把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。
失重和超重现象
注意：超重不是超载，失重不是没受重力
【思考问题】什么情况下会出现超重（失重）现象？是否向上的运动就一定产生超重现象，向下的运动就一定产生失重现象呢？
在失重和超重现象中，物体对支持物压力（或对悬挂物拉力）的大小与物体的重力大小不相等，但物体所受的重力并没有发生变化。
失重和超重现象产生的条件
人在体重计上站起和下蹲过程中的失重和超重分析
当物体加速上升或减速下降时，即有向上的加速度时，物体出现超重现象；
当物体加速下降或减速上升时，即有向下的加速度时，物体出现失重现象。
用力传感器挂重物，
①快速向上运动；
②快速向下运动。
重物对力传感器的拉力随时间变化的曲线。
向上或向下运动，并不一定出现失重或超重现象，
只有竖直方向的速度发生变化时，即有加速度时，才会出现失重和超重现象
【观察与思考】
将挂有重物的弹簧测力计和盘里放有物体的台秤放在电梯里，观察下列情况弹簧测力计和台秤示数。
（1）电梯静止时；
（2）电梯从低层上升到高层的整个运动过程；
（3）电梯从高层上下降到低层的整个运动过程。
总结：
只有在竖直方向有加速度时，才会出现失重和超重现象。
失重和超重现象产生的条件
选定竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律：
将重物竖直挂在弹簧测力计上，设重物的质量为 。
（1）若整个装置向下做匀加速运动，加速度大小为 。
根据牛顿第三定律：
得到：
重物对弹簧测力计的拉力：
发生失重现象
失重和超重现象产生的解释
选定竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律：
将重物竖直挂在弹簧测力计上，设重物的质量为 。
（1）若整个装置向上做匀加速运动，加速度大小为 。
根据牛顿第三定律：
得到：
重物对弹簧测力计的拉力：
发生超重现象
失重和超重现象产生的解释
将重物竖直挂在弹簧测力计上，设重物的质量为 。
（1）若整个装置向下做匀加速运动，加速度大小为 。
重物对弹簧测力计的拉力：
令 ，
如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这种情况称为完全失重现象。
完全失重现象
自由下落过程中的物体就处于一种完全失重的状态。
我们来看一个实验：
当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。
如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？
完全失重现象
这时我们发现，虽然杯壁上有孔，但水却没有流出来，这是为什么呢？
当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。
人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。
航天飞机中的人和物都处于 状态。
完全失重
近地卫星
远离地球的卫星
航天器中的宇航员
g
g0
g
完全失重现象
完全失重现象
现实生活中的超（失）重现象
蹦 极
跳楼机
超重
完全失重
失重
加速上升
减速下降
加速下降
减速上升
所有抛体运动
小 结
1.关于超重和失重，下列说法正确的是(　　)
A．超重现象只会发生在物体竖直向上运动过程中，超重就是物体所受的重力增加了
B．失重现象只会发生在物体竖直向下运动过程中，失重就是物体所受的重力减少了
C．完全失重就是物体重力全部消失
D．不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的
D
练习
2.有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上(如图所示)，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列说法正确的是 (　　)
A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态
B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态
C．座舱减速下落的过程中人处于超重状态
D．座舱下落的整个过程中人处于失重状态
练习
BC
3.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 。
a
FN
mg
v
练习
解: 设竖直向上方向为坐标轴正方向。
根据牛顿第二定律，有
FN－mg＝ma
FN＝m（g＋a）＝ 60×（9.8＋0.25）N＝603N
根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力FN′为
FN＝－FN＝－603N
人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。

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