4.6 超重与失重（课件） 高一物理同步精品课堂（粤教版必修第一册）

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4.6 超重与失重新粤教版（2019）高中物理必修第一册 第四章 乘坐电梯时，我们都有这样的体验：当电梯开始上升时，有“下坠”的感觉；当电梯开始下降时，有“上飘”的感觉.难道人的体重会在电梯开始上升或下降时发生变化吗？新课引入让一学生站立在体重计上，观察下列情况下体重计的示数变化：①在体重计上静止不动；②在体重计上迅速蹲下；③在体重计上迅速站起。① 静止时，体重计示数不变，人对体重计的压力等于人的重力。② 迅速蹲下的过程中，体重计的示数是先减小后增大；③ 迅速站起的过程中，体重计的示数是先增大后减小。失重：我们把物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象称为失重。超重：把物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象称为超重。失重和超重现象注意：超重不是超载，失重不是没受重力【思考问题】什么情况下会出现超重（失重）现象？是否向上的运动就一定产生超重现象，向下的运动就一定产生失重现象呢？ 在失重和超重现象中，物体对支持物压力（或对悬挂物拉力）的大小与物体的重力大小不相等，但物体所受的重力并没有发生变化。失重和超重现象产生的条件人在体重计上站起和下蹲过程中的失重和超重分析当物体加速上升或减速下降时，即有向上的加速度时，物体出现超重现象；当物体加速下降或减速上升时，即有向下的加速度时，物体出现失重现象。用力传感器挂重物，①快速向上运动；②快速向下运动。重物对力传感器的拉力随时间变化的曲线。 向上或向下运动，并不一定出现失重或超重现象，只有竖直方向的速度发生变化时，即有加速度时，才会出现失重和超重现象【观察与思考】 将挂有重物的弹簧测力计和盘里放有物体的台秤放在电梯里，观察下列情况弹簧测力计和台秤示数。（1）电梯静止时；（2）电梯从低层上升到高层的整个运动过程；（3）电梯从高层上下降到低层的整个运动过程。总结： 只有在竖直方向有加速度时，才会出现失重和超重现象。失重和超重现象产生的条件选定竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律：（1）若整个装置向下做匀加速运动，加速度大小为 。根据牛顿第三定律：发生失重现象失重和超重现象产生的解释选定竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律：（1）若整个装置向上做匀加速运动，加速度大小为 。根据牛顿第三定律：发生超重现象失重和超重现象产生的解释（1）若整个装置向下做匀加速运动，加速度大小为 。 如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这种情况称为完全失重现象。完全失重现象自由下落过程中的物体就处于一种完全失重的状态。我们来看一个实验： 当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。 如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？完全失重现象 这时我们发现，虽然杯壁上有孔，但水却没有流出来，这是为什么呢？ 当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。 人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。航天飞机中的人和物都处于 状态。完全失重完全失重现象完全失重现象现实生活中的超（失）重现象蹦 极跳楼机超重完全失重失重加速上升减速下降加速下降减速上升所有抛体运动小 结1.关于超重和失重，下列说法正确的是(　　)A．超重现象只会发生在物体竖直向上运动过程中，超重就是物体所受的重力增加了B．失重现象只会发生在物体竖直向下运动过程中，失重就是物体所受的重力减少了C．完全失重就是物体重力全部消失D．不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的D练习2.有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上(如图所示)，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列说法正确的是 (　　)A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态C．座舱减速下落的过程中人处于超重状态 D．座舱下落的整个过程中人处于失重状态练习BC3.设某人的质量为60kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以 0.25m/s2的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g取9.8m/s2 。FNmgv练习解: 设竖直向上方向为坐标轴正方向。根据牛顿第二定律，有FN－mg＝maFN＝m（g＋a）＝ 60×（9.8＋0.25）N＝603N根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力FN′为FN＝－FN＝－603N人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。