4.6超重和失重 課件-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

一、牛頓第二定律的兩類基本問題受力分析處理受力圖，求合力aF=ma運動情況運動學(xué)規(guī)律初始條件二、解題思路：1.已知受力情況求運動情況。2.已知運動情況求受力情況。4.6超重和失重2024/10/16這三個視頻中共同的現(xiàn)象是什么？這些現(xiàn)象與什么有關(guān)？一、體重稱實驗——定性了解超失重過程的運動學(xué)特征體重計示數(shù)如何變化？下蹲過程速度如何變化？你能畫出速度圖線，并與體重計示數(shù)對應(yīng)嗎？總結(jié)運動特點？1.超重：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受的重力的情況稱為超重現(xiàn)象。2.失重：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受的重力的情況稱為失重現(xiàn)象。超重與失重vt0示數(shù)小于重力示數(shù)大于重力F’FGNN’G設(shè)計實驗方案——選取實驗器材FG二、模擬火箭發(fā)射和蹦極實驗

——定性了解超失重過程力學(xué)特征1.向上運動時，示數(shù)如何變化？2.畫出鉤碼受力圖，畫出鉤碼運動過程圖，將兩者對應(yīng)，總結(jié)超失重受力特點。火箭發(fā)射蹦極設(shè)計實驗方案——選取實驗器材FG二、模擬火箭發(fā)射和蹦極實驗

——定性了解超失重過程力學(xué)特征1.拉力、重力和加速度之間滿足什么關(guān)系？2.物體所受的重力變了嗎？方案：測出F，假設(shè)G不變，用動力學(xué)方程求出a，與用加速度測量儀測得的a比較，看是否相等。1.向上運動時，示數(shù)如何變化？2.畫出鉤碼受力圖，畫出鉤碼運動過程圖，將兩者對應(yīng)，總結(jié)超失重受力特點。如果站在體重計上的人暨不蹲下，也不站起體重計上的示數(shù)就不會變嗎？設(shè)某人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的體重計上，當電梯以0.25m/s2的加速度勻加速上升時，體重計的示數(shù)還等于重力嗎。三、定量了解超失重過程動力學(xué)特征——重力并不改變減速上升N<G失重減速下降N>G超重加速下降N<G失重加速上升N>G超重超重條件：物體具有向上的加速度失重條件：物體具有向下的加速度注意：與運動的方向無關(guān)。mvamvamvamvaGNNGNGGN小結(jié)超失重的理解：

失重時，重物對豎直懸線的拉力T=m(g-a)；對支持面的壓力N=m(g-a)。就好像重力“減小”了（確切的說是重力加速度g好像“減小”了）。實際上物體的重力沒有變。

超重時，重物對豎直懸線的拉力T=m(g+a)；對支持面的壓力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（確切的說是重力加速度g好像“增加”了）。實際上物體的重力沒有變。

失重時，當a=g，重物對豎直懸線的拉力T=m(g-a)=0；對支持面的壓力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（確切的說是重力加速度g好像“消失”了）。實際上物體的重力并沒有消失。出現(xiàn)超重與失重時，物體所受的重力變了嗎？物體是超重還是失重是由加速度的方向來判定的，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a有向上的分量（豎直、斜）視重>重力超重a有向下的分量（豎直、斜）視重<重力失重完全失重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕默F(xiàn)象。(判斷：a=g,豎直向下)FT=m(g-a)=0航天器在太空軌道上繞地球或其他天體運行時，航天器內(nèi)的物體將處于完全失重狀態(tài)。完全失重時，物體將漂浮在空中，液體呈球形，氣泡在液體中將不會上浮，走路時稍有不慎，將會“上不著天，下不著地”拓展：1.人站在體重計上向下蹲和起立的過程中，體重計示數(shù)如何變化？開始下蹲時加速度：豎直向下失重將要蹲下時加速度：豎直向上超重讀數(shù)變小讀數(shù)變大開始站起時加速度：豎直向上超重將要站起時加速度：豎直向下失重讀數(shù)變大讀數(shù)變小拓展：2.火箭起飛時宇航員為什么要平躺？

取一只塑料瓶，在下端靠近底邊處鉆一個小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加滿水?！崞鹌孔?，把堵小孔的手移去，可看到小孔處有水噴射出。

當瓶子自由下落時，瓶中的水處于完全失重狀態(tài)，小孔以上部分的水對以下部分的水的沒有壓力，小孔沒有水流出。

這是因為液體受到重力而使內(nèi)部存在壓力，小孔以上部分的水對以下部分的水的壓力造成小孔處的水流出?！屍孔訌哪骋桓咛幾杂上侣洌瑫l(fā)現(xiàn)什么結(jié)果？這是為什么？拓展：3.水失完全失重現(xiàn)象？拓展：4.水槽中漂浮著一物塊，當整個水槽加速上升時，物塊排開水的體積如何變化？依據(jù)是什么？完全失重的情況下所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！彈簧測力計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)量下列物體中，你覺得能不能在太空中使用：

天平

（）

體重計（）

鉛筆（）彈簧測力計（

）能不能

不能能

例：

一段輕繩所承受的最大拉力為36N,如果這一輕繩下端系一質(zhì)量為2kg的物體,并使其勻加速豎直上升,則物體在4s內(nèi)速度的改變量不能超過_______.(g=10m/s2)

32m/sm=2kgFmax=36Nv=?【觀察與思考】？為什么心臟病人不宜乘坐？【觀察