超重和失重教案

1、超重和失重教案第1頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三目錄 1、復(fù) 習(xí)、導(dǎo)入新課、新課教學(xué)、鞏固練習(xí)、內(nèi)容總結(jié) 6、 作業(yè)與思考第2頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三復(fù)習(xí)：同一直線上幾個(gè)力的合成牛頓第二定律牛頓第三定律第3頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三電梯里的怪現(xiàn)象動(dòng)畫第4頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三3.7 超重和失重第5頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三平衡時(shí)FG1、彈簧秤掛一重物G保持靜止時(shí)，2、彈簧秤和物體一起加速上升時(shí),3、彈簧秤和物體一起加速下降時(shí),FGaa

2、FG實(shí)驗(yàn)研究彈簧秤示數(shù) F=G彈簧秤示數(shù)大于物體的重力，即：F G彈簧秤示數(shù)小于物體的重力，即： F G由牛頓第三定律可知：物體對(duì)彈簧秤的拉力F = F G總結(jié)：物體對(duì)懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象。mgFmgF理論分析第7頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三（二）失重現(xiàn)象 設(shè)重物的質(zhì)量為m，彈簧秤和重物有以加速度下降時(shí)，重物受力如圖：F合 = G - F = m 故：F = G - m G由牛頓第三定律可知：物體對(duì)彈簧秤的拉力F = F G總結(jié)：物體對(duì)懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。F aFmgFm

3、g返回第8頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三減速上升F支G 超重加速下降F支G 超重 總結(jié)：物體具有向上的加速度（即加速上升或減速下降）時(shí)，它就處于超重狀態(tài)；物體具有向下的加速度（即減速上升或加速下降）時(shí)，它就處于失重狀態(tài)。mvmvmvmvNG小結(jié)NGGNGN第9頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三第10頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三第11頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三完全失重 當(dāng)重物向下的加速度 = 時(shí)，F(xiàn)合=m-0 該物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?為零，這就是“完全失重”現(xiàn)象。返回

4、第12頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三完全失重的情況下所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！彈簧測(cè)力計(jì)無法測(cè)量物體的重力，但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。無法用天平測(cè)量物體的質(zhì)量第13頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三介紹太空生活演示實(shí)驗(yàn)：演示完全失重現(xiàn)象第14頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三 介紹太空生活太空是個(gè)充滿魅力的神奇世界，在太空的生活更是個(gè)充滿魅力、令人好奇的神奇話題。 太空環(huán)境與地球環(huán)境大不相同，那里沒有空氣，沒有重力，充滿危險(xiǎn)的太空輻射。當(dāng)然在封閉的空間站或航天飛機(jī)艙內(nèi)，有足夠的空氣供你呼吸，良好的航天器屏蔽材料

5、可以有效地?fù)踝√蛰椛洌皇恰笆е亍睍?huì)給生活帶來一些麻煩如果用地球上的方式去太空生活，那肯定會(huì)鬧出很多大笑話。比如吃飯，你端著一碗米飯，那飯會(huì)一粒粒飄滿你的座艙，你張著嘴可能一粒也吃不著；而你閉上嘴時(shí)，飯粒卻可能飄進(jìn)你的鼻孔嗆你個(gè)半死。你想躺在床上睡個(gè)舒服覺，可是你會(huì)發(fā)現(xiàn)太空中找不到上下的界限，“躺”和“站”幾乎沒有什么區(qū)別第15頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三那么宇航員們是如何在太空中吃飯與睡眠的呢？ 宇航員的食物豐富多彩，從最初的十幾種已經(jīng)發(fā)展到了100多種。宇航員每天一般吃4頓飯，一周之內(nèi)的食譜不重復(fù)。有人以為宇航員的食品都是做成牙膏狀的擠著吃，肯定很乏味，其實(shí)

6、這是早期宇航員的狀況，現(xiàn)在早已今非昔比了。宇航員可以在太空中吃到香腸餡餅、辣味烤魚、土豆燒牛肉、奶油面包、豆豉肉湯、金槍魚沙拉、餅干、巧克力、酸奶、果脯、果汁等各種各樣的佳肴，美國(guó)宇航員甚至可以喝到他們愛喝的可口可樂。不過，宇航員吃飯并不能隨心所欲。他們必須按地面營(yíng)養(yǎng)師為他們配制好的食譜用餐。美國(guó)航天飛機(jī)上的宇航員吃飯時(shí)，先把標(biāo)有第幾天第幾頓字樣的塑料袋從食品柜中取出。每個(gè)塑料袋里裝有7種食品，供一名宇航員食用。太空食品均為脫水食品，臨吃前可把食物放入一個(gè)碗形的容器中，再用注射器將一定數(shù)量的水注進(jìn)容器，然后再放進(jìn)烤箱里加熱。一頓飯不超過半小時(shí)就可以“做”好。第16頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月

7、20日，10點(diǎn)35分，星期三 非同一般的吃飯動(dòng)作 太空餐桌是特制的。它具有磁性，能吸住刀、叉、勺、碗、盤等餐具，桌上裝有水冷卻器和加熱器。吃飯時(shí)，宇航員必須先把腳固定在地板上，把身體固定在座椅上，以免飄動(dòng)。面對(duì)擺在餐桌上的飯菜，你千萬不要著急，一定要注意端碗、夾飯、張嘴、咀嚼一連串動(dòng)作的協(xié)調(diào)。端碗要輕柔，動(dòng)作太猛，飯會(huì)從碗里飄出去；夾飯、夾菜要果斷，夾就要夾準(zhǔn)、夾住，最好不要在碗里亂撥拉，以免飯菜飄走，使用叉子效果最好；飯菜夾住后，張嘴要快，閉嘴也要快，因?yàn)榧词故欠诺阶炖锏氖澄?，不閉嘴它也會(huì)“飛”走；咀嚼時(shí)節(jié)奏要放慢，細(xì)嚼慢咽利于消化，還可以減少體內(nèi)廢氣的產(chǎn)生和排泄，避免宇航員生活環(huán)境的污染。

8、 有些人最喜歡在吃飯時(shí)聊天神侃，而在太空吃飯最忌諱的就是邊吃邊說。邊吃邊說會(huì)使嘴里嚼碎的食物碎末飛出嘴外，飄在餐廳或生活艙里，宇航員稍不注意吸進(jìn)鼻腔就容易嗆到肺里發(fā)生危險(xiǎn)。第17頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三 奇異睡姿 睡姿奇異，是說宇航員在太空失重環(huán)境中找不到“躺”的感覺。在地球重力環(huán)境，人們習(xí)慣于把地心引力的方向定為“下”，把“天”的方向定為“上”，也就是人們常說的“腳踩大地，頭頂藍(lán)天”?？墒堑搅耸е氐沫h(huán)境里，人們失去了“上”“下”的參照坐標(biāo)，腳踩不到地，四周全是天，你根本分不清上、下，因此，睡覺也就沒有了“平躺”一說。由于無論站著、躺著，還是趴著都可以入睡，所

9、以宇航員睡覺可以飄在太空艙里睡，掛在墻上睡，綁在床上睡，也可以吊在梁上睡，靠在桌邊睡。 不過大多數(shù)宇航員不習(xí)慣飄蕩著睡。一旦從飄浮睡眠中醒來，他們會(huì)產(chǎn)生一種掉進(jìn)萬丈深淵的感覺。為了獲得安全感，宇航員一般睡在固定的床上或固定在墻壁上的睡袋里，睡袋拉緊后能給人體施加一定的壓力，使人消除那種飄飄欲墜的恐慌感。 第18頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三 千萬別把手腳伸出被外 有人睡覺習(xí)慣把手或腿放在被子外面。這在地面上看來是很正常的現(xiàn)象，可是在太空環(huán)境里，卻是很危險(xiǎn)的。太空失重，睡眠中人的四肢會(huì)不受軀干支配而四處飄動(dòng)。一名前蘇聯(lián)宇航員有一次把手臂放在睡袋外睡覺，醒來后突然發(fā)現(xiàn)有

10、兩只大手向他臉上飄來，嚇了他一大跳。原來這飄動(dòng)的兩只大手正是他自己的手。嚇一跳還是小事，如果宇航員睡著后，失控的“自由”之手、“自由”之腳萬一無意中碰到了什么開關(guān)、什么儀器，那太空艙的安全、宇航員的生命豈不成了大問題？所以，在太空中睡覺，千萬注意把手、腳放進(jìn)睡袋里。 第19頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三 例1：一個(gè)質(zhì)量為70kg的人乘電梯下樓。快到此人要去的樓層時(shí)，電梯以3 m/s2的加速度勻減速下降，求這時(shí)他對(duì)電梯地板的壓力。（取g=10 m/s2 ） 說明：從上面的實(shí)驗(yàn)和例題可以看出，不論物體是向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，只要加速度方向豎直向上，就必然產(chǎn)生超重現(xiàn)象。如

11、果電梯勻速運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)人對(duì)電梯地板壓力又是多大？第20頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三練習(xí)2、一個(gè)人站在醫(yī)用體重計(jì)的測(cè)盤上，不動(dòng)時(shí)讀數(shù)為G，此人在下蹲過程中，磅秤的讀數(shù)（ ） A、先大于G，后小于G B、先小于G，后大于G C、大于G D、小于G過程分析：人下蹲是由靜止開始向下運(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?，故還有一個(gè)向下減速的過程，加速度向上（超重）。B人在站起過程，情況又是怎樣 ？思考第21頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三練習(xí)3、原來做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)，有一被拉長(zhǎng)彈簧拉住的，具有一定質(zhì)量的物體A靜止在底板

12、上，如圖，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方，由此可以判斷，此升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是: ( ) A、加速上升 B、減速上升 C、加速下降 D、減速下降BC分析：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)物體所受靜摩擦力等于彈簧拉力，若物體突然被拉向右方，則所受摩擦力變小，壓力變小，故物體加速度向下，所以升降機(jī)可能向上減速或向下加速第22頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期三1、超重和失重是一種物理現(xiàn)象。2、物體是超重還是失重是由的方向來判定的，與v方向無關(guān)。不論物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力不變。規(guī)律 向上 F G 超重狀態(tài) 向下 F G 失重狀態(tài)本節(jié)內(nèi)容總結(jié)問題處理的一般思路：1、確定研究對(duì)象；2、對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,確定加速度的方向；3、列出方程或方程組；4、求解方程，并對(duì)結(jié)果做必要說明。第23頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)35分，星期