【課件】超重與失重+課件-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

第6節(jié)

超重和失重1.神奇的水瓶2.徒手拉斷紙帶課堂引入站在體重計(jì)上向下蹲，你會發(fā)現(xiàn)，在下蹲的過程中，體重計(jì)的示數(shù)先變小，后變大，再變小。當(dāng)人靜止后，保持某一數(shù)值不變。這是為什么呢？新課教學(xué)重力的測量視重實(shí)重下蹲過程：加速下降減速下降靜止在電梯地板上放一臺體重計(jì)，一物體放在體重計(jì)上，觀察電梯啟動、制動和運(yùn)行過程中體重計(jì)示數(shù)的變化?；謴?fù)原值示數(shù)變大示數(shù)變小恢復(fù)原值

原值示數(shù)變大示數(shù)變小原值

恢復(fù)原值恢復(fù)原值（1）如圖，人的質(zhì)量為m，當(dāng)電梯以加速度a加速上升時，人對地板的壓力是多大？vaGFN/FN1、超重：物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象。理論分析一恢復(fù)原值示數(shù)變大示數(shù)變小恢復(fù)原值

原值

恢復(fù)原值恢復(fù)原值示數(shù)變大示數(shù)變小恢復(fù)原值電梯上升

原值電梯下降加速上升減速下降超重產(chǎn)生的條件具有向上的加速度（2）如圖，人的質(zhì)量為m，當(dāng)電梯以加速度a加速下降時，人對地板的壓力是多大？vaFN’FN2、失重：物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象。G恢復(fù)原值示數(shù)變大示數(shù)變小恢復(fù)原值

原值

恢復(fù)原值恢復(fù)原值示數(shù)變大示數(shù)變小恢復(fù)原值電梯上升

原值電梯下降減速上升加速下降失重產(chǎn)生的條件具有向下的加速度加速上升減速下降加速下降減速上升超重失重失重超重結(jié)論：當(dāng)物體有向上的加速度——超重當(dāng)物體有向下的加速度——失重超重、失重與物體的速度無關(guān).超重與失重的本質(zhì)物體的超重和失重是取決于速度還是取決于加速度？思考與討論

人站在力傳感器上完成下蹲動作。觀察計(jì)算機(jī)采集的圖線。圖中呈現(xiàn)的是某人下蹲過程中力傳感器的示數(shù)隨時間變化的情況例題：設(shè)某人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的水平地板上，當(dāng)電梯以0.25m/s2的加速度勻加速上升時，求人對電梯的壓力。g取9.8m/s2?！痉治觥咳苏驹陔娞輧?nèi)的水平地板上，隨電梯上升過程中受到兩個力的作用：重力mg和地板的支持力FN，受力分析如圖4.6-6所示。三、教材例題【解析】設(shè)豎直向上方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。根據(jù)牛頓第二定律，有FN－mg＝maFN＝m（g＋a）＝60×（9.8＋0.25）N＝603N根據(jù)牛頓第三定律，人對電梯地板的壓力FN′為FN＝－FN＝－603N人對電梯的壓力大小為603N，方向豎直向下。三、教材例題vaFNmg思考：當(dāng)升降機(jī)以加速度

a=g豎直加速下降時，物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦κ嵌嗌?？由FN=m(g–a)得：FN=0

完全失重：當(dāng)加速度a=g時，物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀榱愕默F(xiàn)象。四、完全失重可以舉一些生活中的例子嗎？應(yīng)用1：裝滿水的有孔瓶子自由下落時，瓶子中的水是否噴出？當(dāng)瓶子自由下落時，瓶子中的水處于完全失重狀態(tài)，水的內(nèi)部沒有壓力，故水不會噴出。但瓶子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。四、完全失重完全失重物體對支持物（或懸掛物）完全沒有作用力解釋太空中的完全失重現(xiàn)象宇航員只受重力，處于完全失重狀態(tài)。

當(dāng)物體做自由落體運(yùn)動、堅(jiān)直上拋運(yùn)動、以及各種拋體運(yùn)動時，只受重力作用，加速度a=g，物體處于完全失重狀態(tài)。

人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)都繞地球做圓周運(yùn)動時，航天飛機(jī)中的人和物都處于完全失重狀態(tài)。生活中的完全失重在航天器中所有靠重力效應(yīng)工作的儀器都失效！

彈簧測力計(jì)無法測量物體的重力，但仍能測量拉力或壓力的大小。無法用天平測量物體的質(zhì)量生活中的完全失重利用完全失重條件的科學(xué)研究液體呈絕對球形制造理想的滾珠制造泡沫金屬生活中的完全失重太空中的超重和失重現(xiàn)象超重對宇航員的影響

平躺姿勢超重起初超重達(dá)到倍重力時超重達(dá)到倍重力時感到頭暈、嘔吐感到呼吸困難頸骨已不能支持頭顱，有折斷的危險升空時，超重可達(dá)重力的倍934超重訓(xùn)練【1】2022年3月23日，在繞地球做勻速圓周運(yùn)動的中國空間站內(nèi)，航天員王亞平觀察到北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”被拋出后近似做勻速直線運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力。則剛拋出后（??）A．“冰墩墩”不受外力 B．“冰墩墩”的合外力為零C．“冰墩墩”處于完全失重狀態(tài) D．該運(yùn)動過程可以用來驗(yàn)證牛頓第一定課堂練習(xí)【參考答案】C【2】小明站在裝有力傳感器的臺秤上，完成下蹲、起立動作。計(jì)算機(jī)采集到的力傳感器示數(shù)隨時間變化情況如圖所示。下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)時刻，小明向下的速度最大B．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)時刻，小明向下的加速度最大C．b點(diǎn)對應(yīng)時刻，小明處于超重狀態(tài)D．圖示時間內(nèi)，小明完成了兩次下蹲和兩次起立課堂練習(xí)【參考答案】A【3】小明站在裝有力傳感器的臺秤上，完成下蹲、起立動作。計(jì)算機(jī)采集到的力傳感器示數(shù)隨時間變化情況如圖所示。下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)時刻，小明向下的速度最大B．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)時刻，小明向下的加速度最大C．b點(diǎn)對應(yīng)時刻，小明處于超重狀態(tài)D．圖示時間內(nèi)，小明完成了兩次下蹲和兩次起