2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第4章运动和力的关系第6节超重和失重(1)课件

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第六节 超重和失重生活中的失重和超重现象生活中的失重和超重现象站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？生活中的失重和超重现象思考：为什么能通过体重计得知自己的体重？体重计并不是测定质量的工具。人在体重计上静止时，示数是人对体重计的压力，这时压力=人的重力。下蹲时，人对体重计的压力发生变化。视重和实重视重实重FF’F’FGG弹簧测力计的示数，表示的是物体对弹簧测力计的拉力大小。台秤的示数，表示的是物体对台秤的压力大小。→视重视重和实重视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数视为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力。物体处于平衡状态时，对支持面的压力或对悬挂物的拉力等于物体本身的重力，即视重等于实重。视重大于实重的现象，称为超重；视重小于实重的现象，称为失重。实验探究实验器材：弹簧测力计，钩码（两人一组）实验步骤：1.一位同学将弹簧测力计挂上适当数量的钩码，另一位同学观察测力计的示数。2、让弹簧测力计分别处于静止，缓慢上升，缓慢下降向上运动（静止开始突然加速上升，减速上升至最后停止）向下运动（静止开始突然加速下降，减速下降至最后停止）观察测力计的读数，看弹簧测力计的读数和钩码所受重力有什么关系。实验探究实验探究超重和失重的产生条件我们发现，失重和超重现象，不取决于速度的方向，而是加速度的方向。运用本章第二节，牛顿第二定律F合=ma进行分析。根据牛顿第二定律: F-G=ma所以F=G+ma > G 由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F > G总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象，此时物体有向上的加速度。弹簧秤和重物有向上的加速度a时超重和失重的产生条件根据牛顿第二定律: G-F=ma所以F=G-ma < G 由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F < G总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象，此时物体有向下的加速度。弹簧秤和重物有向下的加速度a时总结物体有向上的加速度时，出现超重现象，可以是加速上升或减速下降；物体有向下的加速度时，出现失重现象，可以是加速下降或减速上升；练习静止时测出水的质量为0.660kg。电梯启动，刚从6楼加速下降时，示数变成了0.580kg；快到3楼时减速下降，示数变成了0.740kg。练习水的质量变了吗？No台秤的示数为什么变了？加速下降时，物体加速度向下，出现失重现象，台秤示数小于水的实际重力；减速下降时，物体加速度向上，出现超重现象，台秤示数大于水的实际重力。该过程电梯的加速度？练习取g=9.8m/s2,加速下降时，物体对台秤压力F’=台秤对物体支持力FG-F=ma，0.660*9.8-0.580*9.8 N = 0.660kg * a解得a ≈ 1.19 m/s2减速下降时取向上为正方向，F-G=ma，同样解得a ≈ 1.19 m/s2完全失重如果电梯失控，自由落体，向下加速度a=g,台秤的示数是？分析：物体受到重力Ｇ和台秤支持力Ｆ作用．根据牛顿第二定律得G - F = ma=mg由此可得，支持力F＝０根据牛顿第三定律，人对地板的压力F’也是０，台秤示数为０完全失重现象：当物体对支持物（或对悬挂物的拉力）压力等于零时，我们称物体处于完全失重状态．一般情况，下落受空气阻力，a略小于g，接近0的状态称为微重力状态。GF=0完全失重完全失重的情况下，所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会消失，比如单摆停止摆动、液体对器壁没有压强、浸在液体中的物体不受浮力等。分析：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重力仍然存在。完全失重航天器进入轨道无动力飞行时（在地球引力作用下做匀速圆周运动时）人和物都处于完全失重状态。