高一物理重與失重2

1、復(fù) 習(xí)牛頓第二定律：牛頓第二定律：物體的加速度跟所受合力成正比，物體的加速度跟所受合力成正比，跟物體質(zhì)量成反比，加速度方向跟合力方向相同。跟物體質(zhì)量成反比，加速度方向跟合力方向相同。f合合 = m a牛頓第三定律：牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在一條直線上力總是大小相等、方向相反、作用在一條直線上。注意：注意：物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，體重計(jì)的讀數(shù)。物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，體重計(jì)的讀數(shù)。靜止和勻靜止和勻速速3.8kg加速加速4.4kg減減速速3.4kg學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解超重和失重現(xiàn)象、了解超重和失重現(xiàn)象2、理解超重和失重現(xiàn)象、理解超重和

2、失重現(xiàn)象3、知道完全失重現(xiàn)象。、知道完全失重現(xiàn)象。 （一）超重現(xiàn)象（一）超重現(xiàn)象vag 以一個(gè)站在升降機(jī)里的體重計(jì)上以一個(gè)站在升降機(jī)里的體重計(jì)上的人為例分析：設(shè)人的質(zhì)量為的人為例分析：設(shè)人的質(zhì)量為m，升升降機(jī)以加速度降機(jī)以加速度a加速上升。加速上升。分析：對人和升降機(jī)受力分析如圖分析：對人和升降機(jī)受力分析如圖由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得f合合 = n g = m a故：故：n = g + m a人受到的支持力人受到的支持力n大于人受到的重力大于人受到的重力g總結(jié)：總結(jié)：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。力）大于物體所

3、受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。再由牛頓第三定律得：壓力再由牛頓第三定律得：壓力n/大于重力大于重力gn/nf合合 = n g（二）失重現(xiàn)象（二）失重現(xiàn)象 以站在升降機(jī)里的體重計(jì)上的人為例分以站在升降機(jī)里的體重計(jì)上的人為例分析，設(shè)人的質(zhì)量為析，設(shè)人的質(zhì)量為50kg，升降機(jī)以升降機(jī)以2m/s2的的加速度加速下降。加速度加速下降。(g=10m/s2)va分析：對人和升降機(jī)受力分析如圖分析：對人和升降機(jī)受力分析如圖g由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得f合合 = g n = m a故：故：n=g m a = m g m a = 400n 500n人受到的支持力人受到的支持力n小于人受到的重力小于人受到的重力g

4、總結(jié)：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┪矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。小于物體所受重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。再由牛頓第三定律得：壓力再由牛頓第三定律得：壓力n/小于重力小于重力gn/nf合合 = g n（三）完全失重（三）完全失重 當(dāng)升降機(jī)以加速度當(dāng)升降機(jī)以加速度 a = g 豎直加速下降時(shí)豎直加速下降時(shí)f合合 = n g=ma 所以：所以： n = g m g = 0,物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳镂矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ榱?，這就是的拉力）為零，這就是“完全失重完全失重”現(xiàn)象。現(xiàn)象。應(yīng)用應(yīng)用1：試分析當(dāng)瓶子自由下落時(shí)，瓶子中的水是

5、否噴出？：試分析當(dāng)瓶子自由下落時(shí)，瓶子中的水是否噴出？解：當(dāng)解：當(dāng)瓶子瓶子自由下落時(shí)，自由下落時(shí)，瓶子瓶子中的水處于完全失重狀態(tài)，水中的水處于完全失重狀態(tài)，水的內(nèi)部沒有壓力，故水不會(huì)噴出。但的內(nèi)部沒有壓力，故水不會(huì)噴出。但瓶子瓶子中水的重力仍然存中水的重力仍然存在，其作用效果是用來產(chǎn)生重力加速度在，其作用效果是用來產(chǎn)生重力加速度。例例1：下面所示的情況中，對物體：下面所示的情況中，對物體m來說，哪幾種發(fā)生超重現(xiàn)來說，哪幾種發(fā)生超重現(xiàn)象？哪幾種發(fā)生失重現(xiàn)象？象？哪幾種發(fā)生失重現(xiàn)象？mvamvamvamav甲甲乙乙丙丙丁丁ng 超重超重ng 超重超重gngngngn向上減速運(yùn)動(dòng)向上減速運(yùn)動(dòng)向上加速

6、運(yùn)動(dòng)向上加速運(yùn)動(dòng)向下加速運(yùn)動(dòng)向下加速運(yùn)動(dòng)向下減速運(yùn)動(dòng)向下減速運(yùn)動(dòng)小結(jié)小結(jié): 超重、失重、視重和重力的區(qū)別超重、失重、視重和重力的區(qū)別1、超重、超重和和失重失重是一種物理現(xiàn)象是一種物理現(xiàn)象。2、視重視重是指物體對支物體的壓力（或懸掛物對物體的是指物體對支物體的壓力（或懸掛物對物體的拉力），是可以改變的。拉力），是可以改變的。3、物體的、物體的重力重力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，不論物體處于超重還與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，不論物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力不變。（是失重狀態(tài)，重力不變。（g=mg）規(guī)律：規(guī)律：視重視重 重力重力 a豎直向上豎直向上 超重狀態(tài)超重狀態(tài)視重視重 重力重力 a豎直向下豎直向下 失重狀態(tài)失重狀態(tài)

7、超重還是失重由超重還是失重由a決定，與決定，與v方向無關(guān)方向無關(guān)練習(xí)練習(xí)1、一個(gè)人站在醫(yī)用體重計(jì)的測盤上不動(dòng)時(shí)測得重為、一個(gè)人站在醫(yī)用體重計(jì)的測盤上不動(dòng)時(shí)測得重為g，當(dāng)此人突然下蹲時(shí)，磅秤的讀數(shù)（當(dāng)此人突然下蹲時(shí)，磅秤的讀數(shù)（ ）a 先大于先大于g，后小于后小于g b 先小于先小于g，后大于后大于gc 大于大于gd 小于小于g思維點(diǎn)撥：思維點(diǎn)撥：人下蹲是怎樣的一個(gè)過程？人下蹲是怎樣的一個(gè)過程？人下蹲過程分析：人下蹲過程分析：由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，速度增加，具有由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最終速度變?yōu)榱?，故還有向下的加速度（失重）；蹲下后最終速度變?yōu)榱?，故還有一個(gè)

8、向下減速的過程，加速度向上（超重）。一個(gè)向下減速的過程，加速度向上（超重）。思考：思考：如果人下蹲后又突然站起，情況又會(huì)怎樣？如果人下蹲后又突然站起，情況又會(huì)怎樣？鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：bf f=k x太空漫步太空漫步為了全人類的和平進(jìn)步，為了全人類的和平進(jìn)步，中國人來到太空了中國人來到太空了（提示重力如何變）提示重力如何變）超重和失重現(xiàn)象的應(yīng)用超重和失重現(xiàn)象的應(yīng)用航天飛機(jī)中的人和物航天飛機(jī)中的人和物都處于都處于 狀態(tài)狀態(tài)。完全失重完全失重0在航天飛機(jī)中所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！在航天飛機(jī)中所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！彈簧測力計(jì)無法測量物體的重力彈簧測力計(jì)無法測量物體的重力.無法用天平

9、測量物體的質(zhì)量無法用天平測量物體的質(zhì)量但仍能測量拉力或壓力的大小。但仍能測量拉力或壓力的大小。練習(xí)練習(xí)3、一個(gè)人在地面上最多能舉起、一個(gè)人在地面上最多能舉起300n的重物，在沿豎直方的重物，在沿豎直方向做勻變速運(yùn)動(dòng)的電梯中，他最多能舉起向做勻變速運(yùn)動(dòng)的電梯中，他最多能舉起250n的重物。求電的重物。求電梯的加速度。梯的加速度。(g = 10m/s2)分析：對同一個(gè)人來說，他能提供的最大舉力是一定的，因分析：對同一個(gè)人來說，他能提供的最大舉力是一定的，因此，它在電梯里對物體的支持力也為此，它在電梯里對物體的支持力也為300n，對物體受力分析對物體受力分析可求出可求出f合合，從而求出加速度。，從而

10、求出加速度。解：設(shè)物體的質(zhì)量為解：設(shè)物體的質(zhì)量為m，對其受力分析如圖。對其受力分析如圖。mgn得：得： f合合 = n g =300 250 = 50(n) 由題意：由題意：m = 25kg故：故：a = f合合/m=2m/s2方向：豎直向上方向：豎直向上 緒言 1.引子 (介紹幾個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)) 圖0-1和圖0-3所示的實(shí)驗(yàn)， 圖0-2所示的不易做到，用照片形象地展現(xiàn)當(dāng)超聲波的頻率與玻璃杯的固有頻率相同時(shí)，發(fā)生共振的有趣現(xiàn)象。 另做幾個(gè)有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)。 2.物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科(從廣闊的時(shí)間尺度和空間尺度兩方面介紹物理學(xué)的研究范圍) 圖0-4介紹了物質(zhì)世界的時(shí)間尺度以秒為單

11、位的數(shù)量級。 圖0-7介紹了目前人類認(rèn)識的空間范圍的以米為單位的數(shù)量級?？茖W(xué)計(jì)數(shù)法雖然在初中就已學(xué)過，但這樣大范圍的標(biāo)志和表示，特別是只談數(shù)量級而淡化具體數(shù)字注意從緒言開始強(qiáng)化數(shù)量級的意識。 圖0-5和圖0-6介紹了人類探索物質(zhì)世界最大和最小范圍的兩件工具。特別是圖0-6所示的我國北京正負(fù)電子對撞機(jī)，是我國改革開放后設(shè)計(jì)建設(shè)的，它的研究工作在國際同類設(shè)備中處于較先進(jìn)的地位。 3.物理學(xué)是現(xiàn)代自然科學(xué)的基礎(chǔ)之一，物理學(xué)的研究成果和研究方法在自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都起著重要作用(介紹物理學(xué)在自然科學(xué)中的基礎(chǔ)地位，并著重說明物理學(xué)的研究方法對其他各領(lǐng)域的重要作用) 1. 物理學(xué)與天文科學(xué)和材料科學(xué)等廣泛

12、的領(lǐng)域的密切關(guān)系，而且說明我國在這兩方面的研究也都處于世界領(lǐng)先地位。 圖0-8所示的蟹狀星云圖, 圖0-9所示的超導(dǎo)磁懸浮; 2.物理和化學(xué)的關(guān)系更是密切. 圖0-10.只從較為直觀的方面對此做一點(diǎn)反映。 3.生物物理是近年來極為活躍并發(fā)展迅速的交叉學(xué)科，dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程本身就是物理科學(xué)與生物科學(xué)結(jié)合的最好例證.圖0-12所示的是dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型圖。 4.我國科學(xué)家李四光創(chuàng)建的地質(zhì)力學(xué)對我國的科學(xué)研究和生產(chǎn)有重大作用，這也是物理科學(xué)與地質(zhì)學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。 物理學(xué)的研究成果和研究方法在各領(lǐng)域所起的重要作用.。4.物理學(xué)是現(xiàn)代技術(shù)的重要基礎(chǔ)(介紹物理學(xué)是現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)) 圖0-14是較概括的說明計(jì)算機(jī)的發(fā)展和使用對人類生活有著不可估量的深遠(yuǎn)影響，而它的心臟集成電路的半導(dǎo)體芯片的制造則離不開物理學(xué), 圖0-15的注中說:可以說，沒有量子力學(xué)就沒有現(xiàn)代技術(shù)，也就沒有現(xiàn)代化的生活。 5.物理學(xué)對推動(dòng)社會(huì)發(fā)展有重要作用 從人類社會(huì)發(fā)展的幾個(gè)重要階段;蒸汽機(jī)時(shí)代、電氣化時(shí)代以及核能時(shí)代，說明物理學(xué)對推動(dòng)社會(huì)發(fā)展有重要作用。