牛頓運動定律的實際應用超重和失重

1、第六節(jié) 超重和失重 圖片欣賞圖片欣賞復習提問：復習提問：1、牛頓第二定律的內容、牛頓第二定律的內容2、牛頓第三定律的內容、牛頓第三定律的內容訓練目標：訓練目標：1、知道超重和失重現象、知道超重和失重現象2、理解產生超重和失重現象的條件、理解產生超重和失重現象的條件3、能應用牛頓第二定律和牛頓第二、能應用牛頓第二定律和牛頓第二定律解決有關超重和失重問題定律解決有關超重和失重問題一、超重和失重一、超重和失重1、例：、例： 升降機以升降機以0.5m/s2的加的加速度勻加速上升，站在升降速度勻加速上升，站在升降機里的人質量是機里的人質量是50Kg，人，人對升降機地板的壓力是多大？對升降機地板的壓力是多

2、大？(g=9.8m/s2)具體分析：具體分析：以人為研究對象，人在升降機中以人為研究對象，人在升降機中受到兩個力作用：重力受到兩個力作用：重力G和地板和地板的支持力的支持力F，正確應用牛頓第二，正確應用牛頓第二定律和第三定律，可以加以解決。定律和第三定律，可以加以解決。解：取豎直向上為正方向，根據牛頓第二定律得：解：取豎直向上為正方向，根據牛頓第二定律得： F合合= F-G=ma F=G+ma=m(g+a)=515N 根據牛頓第三定律可得：根據牛頓第三定律可得： 人對升降機地板的壓力也是人對升降機地板的壓力也是515N。2、超重（現象）、超重（現象） 物體對支持物的壓力（或對懸掛物物體對支持物

3、的壓力（或對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的情況稱為超的拉力）大于物體所受重力的情況稱為超重現象重現象例例1：解：取豎直向上為正方向解：取豎直向上為正方向 根據牛頓第二定律可得：根據牛頓第二定律可得： F合合=F - Mg = Ma F = M ( g + a ) = 24N Mg 根據牛頓第三定律可得：根據牛頓第三定律可得： 物體對繩的拉力也為物體對繩的拉力也為24N這也是一種超重現象這也是一種超重現象例例2：解：取豎直向下為正方向解：取豎直向下為正方向 根據牛頓第二定律可得：根據牛頓第二定律可得： F合合= mg-N = ma N= m(g-a) = 400N mg 根據牛頓第三定律可得：

4、根據牛頓第三定律可得： 物體對地板的壓力為物體對地板的壓力為400N這是一種失重現象這是一種失重現象3、失重（現象）、失重（現象） 物體對支持物的壓力（或對懸掛物的物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）小于物體所受重力的情況稱為失拉力）小于物體所受重力的情況稱為失重現象重現象例例3：解：取豎直向下為正方向 根據牛頓第二定律可得： F合= mg-N = ma=mg N= m(g-g) = 0 mg 根據牛頓第三定律可得： 物體對地板的壓力為0這種現象稱為完全失重這種現象稱為完全失重4、完全失重（現象）、完全失重（現象） 物體對支持物的壓力（或對懸掛物的物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）等于零

5、的情況稱為完全失重現象拉力）等于零的情況稱為完全失重現象演示演示5、視重：彈簧秤（測力計）的讀數、視重：彈簧秤（測力計）的讀數（1）、視重大于重力）、視重大于重力 （2）、視重小于重力）、視重小于重力 （3）、視重等于重力）、視重等于重力（4）、視重等于零）、視重等于零（但此時重力不等于零）（但此時重力不等于零）超重超重 失重失重靜止或勻速靜止或勻速狀態(tài)狀態(tài)完全失重完全失重6、注意事項：、注意事項：（1）、超重和失重現象都是和系統(tǒng)相對于）、超重和失重現象都是和系統(tǒng)相對于地球在豎直方向的加速度聯系在一起的地球在豎直方向的加速度聯系在一起的（2）、超重和失重中的）、超重和失重中的“重重”均指視重，

6、均指視重，而不是指物體所受的重力而不是指物體所受的重力（3）、物體所受重力的大小是不因物體）、物體所受重力的大小是不因物體所在系統(tǒng)的加速度而改變所在系統(tǒng)的加速度而改變（4）、利用彈簧秤測量物體的重量時，）、利用彈簧秤測量物體的重量時，必須使物體處于慣性參考系中必須使物體處于慣性參考系中超重超重失重失重完全失重完全失重力學特力學特征征物體所受的物體所受的T T或或N N大于重大于重力力物體所受物體所受的的T T或或N N小小于重力于重力物體所受物體所受的的T T或或N=0N=0運動學運動學特征特征a a與與g g反向反向豎直向上豎直向上a a與與g g同向同向豎直向下豎直向下 a=g a=g豎直

7、向下豎直向下說明：當物體處于超重時，只是視重比實重大了，當物體說明：當物體處于超重時，只是視重比實重大了，當物體處于失重時，只是視重比實重小了，而不是物體的重力發(fā)處于失重時，只是視重比實重小了，而不是物體的重力發(fā)生變化，重力是不變的生變化，重力是不變的7、例題講解：、例題講解：質量是質量是60Kg的人站在升降機中的體重計上，的人站在升降機中的體重計上，當升降機作下列各種運動時，體重計的讀當升降機作下列各種運動時，體重計的讀數是多少？（數是多少？（g=9.8m/s2)1、升降機勻速上升、升降機勻速上升2、升降機以、升降機以4m/s2的加速度加速上升的加速度加速上升3、升降機以、升降機以5m/s2

8、的加速度加速下降的加速度加速下降解解（1）人站在升降機中的體重計人站在升降機中的體重計上受力情況如左圖所示：上受力情況如左圖所示：當升降機勻速上升時，由牛頓第當升降機勻速上升時，由牛頓第二定律可得：二定律可得： F合合=F-G=0所以人受到的支持力所以人受到的支持力F=G=600N根據牛頓第三定律，人對體重計根據牛頓第三定律，人對體重計的壓力即體重計的示數為的壓力即體重計的示數為600N（2）人站在升降機中的體重計上人站在升降機中的體重計上受力情況如左圖所示：受力情況如左圖所示：當升降機以當升降機以4m/s2的加速度加速上的加速度加速上升時，由牛頓第二定律可得：升時，由牛頓第二定律可得： F合

9、合=F-G=ma F=G+ma=m(g+a)=840N此時體重計的示數為此時體重計的示數為840N，大于，大于人的重力人的重力600N，人處于超重狀態(tài)。，人處于超重狀態(tài)。（3）人站在升降機中的體重計上受人站在升降機中的體重計上受力情況如左圖所示：力情況如左圖所示：當升降機以當升降機以5m/s2的加速度加速下降的加速度加速下降時，由牛頓第二定律可得：時，由牛頓第二定律可得： F合合= mg-F=ma F=mg-ma=m(g-a)=300N此時體重計的示數為此時體重計的示數為300N，小于人，小于人本身的重力，人處于失重狀態(tài)。本身的重力，人處于失重狀態(tài)。拓展應用：拓展應用：超重：超重：加速上升或減

10、速下降加速上升或減速下降失重：失重：加速下降或減速上升加速下降或減速上升升降機里升降機里的學問的學問8、課堂小結：、課堂小結：1、理解超重和失重的實際意義、理解超重和失重的實際意義2、能正確運用牛頓運動定律解、能正確運用牛頓運動定律解有關超重和失重問題有關超重和失重問題9、鞏固練習：、鞏固練習：（1）、物體放在升降機地板上，當升降機）、物體放在升降機地板上，當升降機 上升上升或或 下降時，物體處于超重狀態(tài)；下降時，物體處于超重狀態(tài)； 當升降機當升降機 上升或上升或 下降時，物體處下降時，物體處于失重狀態(tài)；于失重狀態(tài)； 當升降機當升降機 上升或上升或 下降時，或處于靜下降時，或處于靜止狀態(tài)時，物體所受重力才與升降機地板對物體的止狀態(tài)時，物體所受重力才與升降機地板對物體的支持力大小相等。支持力大小相等。加速加速加速加速減速減速減速減速勻速勻速勻速勻速（2）、）、彈簧秤的秤鉤上掛一個彈簧秤的秤鉤上掛一個4Kg的物體，在的物體，在下列情況下，彈簧秤的讀數是多大？（下列情況下，彈簧秤的讀數是多大？（g=9.8 m/s2)A、以、以0.2m/s2