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第四章 运动和力的关系
第6节 超重和失重
站在体重计上向下蹲，观察下蹲过程中示数的变化。
当人静止后，示数保持不变。这是为什么？
1. 通过实验认识超重和失重现象，知道它们的产生条件。
2. 运用牛顿运动定律分析超重和失重现象的动力学原因。
3. 解释生活中的超重、失重现象，了解相关应用。
一、重力的测量
1. 测量方法一：公式法
先测物体的重力加速度g。
用天平测物体的质量m。
由牛顿第二定律求重力。
一、重力的测量
2. 测量方法二：平衡法
将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。
这时测力计的示数反映了物体所受重力的大小。
思考：测力计直接测量的是什么力的大小？
一、重力的测量
3. 示数为什么能反映重力？
测力计示数反映物体对测力计的压力或拉力，称为视重；物体实际受到的重力称为实重。
物体静止时，支持力与重力平衡；压力与支持力是作用力和反作用力，大小相等。
二、超重和失重
1. 实验：让测力计和钩码一起运动
第一步：测量钩码的重力。
第二步：让弹簧秤和钩码一起运动，观察示数变化。
合作讨论：以上现象产生的原因是什么？
示数随运动改变；需要结合加速度分析。
二、超重和失重
2. 视频证据：静止示数与运动示数
视频
观察视频：比较静止和运动时的示数变化。
示数可大于或小于重力，不能只依据速度方向判断。
二、超重和失重
3. 实验记录：从示数变化寻找规律
完成下蹲和站起动作，记录力随时间变化的图像。
以静止时的示数为基准，比较各阶段示数的大小。
高于静止示数时视重增大；低于时视重减小。
二、超重和失重
4. 根据牛顿第二定律解释示数增大
质量为的人随电梯加速上升，加速度大小为。取竖直向上为正方向。
人对地板的压力也大于重力。
二、超重和失重
5. 根据牛顿第二定律解释示数减小
电梯仍向上运动，但速度减小，加速度方向向下，大小为。
人对地板的压力小于重力。
二、超重和失重
6. 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。
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。
思考：发生变化的是重力，还是视重？
变化的是视重，物体本身的重力没有变化。
二、超重和失重
7. 比较四种运动过程
运动状态 速度方向 加速度方向 超/失重
加速上升 向上 向上 超重
减速上升 向上 向下 失重
加速下降 向下 向下 失重
减速下降 向下 向上 超重
比较下面四种运动情况，判断它们的共同点。
超重时加速度向上，失重时加速度向下；与速度方向无关。
二、超重和失重
8. 用运动过程解释体验
在体重计上做下蹲动作，先向下加速，再向下减速。
先后两个阶段的加速度方向怎样？体重计示数怎样变化？
向下加速时失重，示数减小；向下减速时超重，示数增大。
二、超重和失重
9. 牛顿第二定律与牛顿第三定律的应用
某人质量为，站在电梯地板上。电梯以的加速度加速上升，。求人对地板的压力。
解：以人为研究对象，取竖直向上为正方向。
根据牛顿第三定律，压力大小为603 N，方向竖直向下。
三、完全失重
1. 观察：水瓶下落时水还会从孔中喷出吗？
视频
装满水的有孔瓶子自由下落时，水是否喷出？
水与瓶一起自由下落，水不再从小孔喷出；水的重力仍然存在。
三、完全失重
2. 支持力或拉力为零
0
当物体的加速度竖直向下、大小等于g时：
压力或拉力为零，称为完全失重；重力没有消失。
三、完全失重
3. 观察航天器中的失重现象
视频
观看太空中就餐的原始视频：食物为什么飘着？重力消失了吗？
航天器和其中物体一起运动，处于近似完全失重状态；重力仍存在。
三、完全失重
4. 测力计与天平
0
完全失重时，弹簧测力计还能用来测量重力吗？天平还能像在地面上一样测质量吗？
不能用弹簧测力计测重力，也不能用天平测质量；弹簧测力计仍可测量拉力或压力。
1.（多选）小明站在电梯内的体重计上，静止时示数为，运动时示数为。取，下列说法正确的是（　）
A. 可能加速上升，加速度为
B. 可能加速下降，加速度为
C. 可能减速上升，加速度为
D. 可能减速下降，加速度为
BC
2.（多选）电梯内悬挂质量的重物，匀速时弹簧测力计示数；某时刻示数变为。下列说法正确的是（　 ）
A. 可能向上加速，，超重
B. 可能向下加速，，失重
C. 可能向上减速，，失重
D. 可能向下减速，，超重
AD
3.（多选）图为某同学在压力传感器上做下蹲—起立动作时记录的力随时间变化的图线。由图可知（　 ）
A. 该同学体重约为650 N
B. 做了两次下蹲—起立动作
C. 做了一次下蹲—起立，且下蹲后约2 s起立
D. 下蹲过程中先超重后失重
AC
4.（单选）如图，A、B叠放并以相同初速度上抛，不计空气阻力。正确的是（　）
A. 上升和下降过程中，A对B的压力均为零
B. 上升过程中，A对B的压力大于A的重力
C. 下降过程中，A对B的压力大于A的重力
D. 上升和下降过程中，A对B的压力等于A的重力
A
超重与失重
超重现象
完全失重现象
失重现象
加速度向上
加速度向下
加速度竖直向下
，视重

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