超重和失重-完整版課件

4.6超重與失重2020年新人教版必修第一冊(cè)第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系4.6超重與失重2020年新人教版必修第一冊(cè)第四章1站在體重計(jì)上向下蹲，你會(huì)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？思考？站在體重計(jì)上向下蹲，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在下蹲的過程中，體重計(jì)的示數(shù)先2電梯中的趣事……運(yùn)動(dòng)過程體重秤示數(shù)（kg）速度方向加速度方向列出牛頓第二定律方程（選取加速度方向?yàn)檎较颍椓εc重力的大小關(guān)系靜止加速上升勻速上升減速上升加速下降勻速下降減速下降電梯中的趣事……運(yùn)動(dòng)過程體重秤示數(shù)（kg）速度方向加速度方向3N`GN問題1.體重秤顯示出的是什么物理量？其測(cè)量本質(zhì)又是什么物理量？問題2.人隨電梯上下運(yùn)動(dòng)過程中，其重力是否變化？N`GN問題1.體重秤顯示出的是什么物理量？其測(cè)量本質(zhì)又是什4電梯中的趣事……運(yùn)動(dòng)過程體重秤示數(shù)（kg）速度方向加速度方向列出牛頓第二定律方程（選取加速度方向?yàn)檎较颍椓εc重力的大小關(guān)系靜止N=G加速上升N>G勻速上升N=G減速上升N<G加速下降N<G勻速下降N=G減速下降N>G57615753535761電梯中的趣事……運(yùn)動(dòng)過程體重秤示數(shù)（kg）速度方向加速度方向5電梯探究實(shí)驗(yàn)告訴我們：1.超重：物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谖矬w的重力的現(xiàn)象.視重大于物重.2.失重：物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w的重力的現(xiàn)象.視重小于物重.問題3.為什么在這些情景中會(huì)發(fā)生超重、失重現(xiàn)象呢？問題4.分析并總結(jié)出什么情景中發(fā)生超重現(xiàn)象？什么情景中發(fā)生失重呢？電梯探究實(shí)驗(yàn)告訴我們：1.超重：物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳?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：物體具有向上的加速度時(shí)，它就處于超重狀態(tài)；物體具有向下的加速度時(shí)，它就處于失重狀態(tài)與運(yùn)動(dòng)的方向無(wú)關(guān)。mvαmvαmvαmvαGNNG小結(jié)NGGN二、超重和失重的條件減速上升N<G失重減速下降N>G超重加速下降N<G7超重：（l）超重現(xiàn)象：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象．（2）超重的動(dòng)力學(xué)特征：支持面（或懸線）對(duì)物體的（向上）作用力大于物體所受的重力．（3）超重的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：物體的加速度向上，它包括可能的兩種運(yùn)動(dòng)情況：向上加速運(yùn)動(dòng)或向下減速運(yùn)動(dòng)．超重：（l）超重現(xiàn)象：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ?失重（1）失重現(xiàn)象：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象．（2）失重的動(dòng)力學(xué)特征：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受的重力．（3）失重的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：物體的加速度向下，它包括可能的兩種運(yùn)動(dòng)情況：向下加速運(yùn)動(dòng)或向上減速運(yùn)動(dòng)．失重（1）失重現(xiàn)象：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦?3.超重、失重現(xiàn)象的判斷方法：（2）加速度的角度：超重：N（T）>mg（1）受力的角度：失重：N（T）<mg超重：a方向向上失重：a方向向下加速上升減速下降加速下降減速上升歸納總結(jié)：3.超重、失重現(xiàn)象的判斷方法：（2）加速度的角度：超重：N（10例1：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(shí)，求人對(duì)電梯的壓力。g取9.8m/s2。分析人站在電梯內(nèi)的水平地板上，隨電梯上升過程中受到兩個(gè)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。例1：設(shè)某人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的水平地板上，當(dāng)11解設(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(duì)電梯地板的壓力FN′為FN＝－FN＝－603N人對(duì)電梯的壓力大小為603N，方向豎直向下。解設(shè)豎直向上方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。FN－mg＝ma根據(jù)牛頓第12例2：升降機(jī)以0.5m/s2的加速度勻加速上升，站在升降機(jī)里的人質(zhì)量是50kg，人對(duì)升降機(jī)地板的壓力是多大？如圖，人站在升降機(jī)的測(cè)力計(jì)上，測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多大？解：人在升降機(jī)中受重力Ｇ和地面的支持力Ｆ．取豎直向上為正方向根據(jù)牛頓第二定律得F-G=ma由此可得F=G+ma=m(g+a)代入數(shù)據(jù)得Ｆ＝515Ｎ根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)地板的壓力大小也是515Ｎ，方向豎直向下，所以測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是515ＮＦＧ例2：升降機(jī)以0.5m/s2的加速度勻加速上升，站在升降機(jī)里13若人站在升降機(jī)里和升降機(jī)一起以重力加速度g下降，測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多少？思考：分析：以人為研究對(duì)象，人受到重力Ｇ和支持力Ｆ作用．根據(jù)牛頓第二定律得G-F=ma=mg由此可得支持力F＝０根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)地板的壓力也是０，測(cè)力計(jì)的示數(shù)是０完全失重現(xiàn)象：當(dāng)物體對(duì)支持物（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹銜r(shí)，我們稱物體處于完全失重狀態(tài)．GF=0若人站在升降機(jī)里和升降機(jī)一起以重力加速度g下降，測(cè)力計(jì)的示數(shù)14（1）完全失重現(xiàn)象：當(dāng)物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹銜r(shí)，我們稱物體處于完全失重狀態(tài)．（2）完全失重的動(dòng)力學(xué)特征：物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ榱悖?）完全失重的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)加速度向下且等于重力加速度。3.完全失重（1）完全失重現(xiàn)象：當(dāng)物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦?5彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)法測(cè)量物體的重力，但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。無(wú)法用天平測(cè)量物體的質(zhì)量完全失重的情況下所有和重力有關(guān)的儀器都無(wú)法使用！彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)法測(cè)量物體的重力，但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。無(wú)16分析：當(dāng)杯子自由下落時(shí)，杯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(huì)噴出。但杯子中水的重力仍然存在，其作用效果是用來(lái)產(chǎn)生重力加速度。完全失重實(shí)驗(yàn)側(cè)面有一個(gè)洞的水瓶里面裝滿水，讓水瓶做自由落體運(yùn)動(dòng)，水會(huì)不會(huì)從洞中射出來(lái)？為什么？分析：當(dāng)杯子自由下落時(shí)，杯中的水處于完全失重狀態(tài)，水的內(nèi)部沒17三、超重和失重的實(shí)質(zhì)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，只是物體對(duì)支持物的壓力或物體對(duì)懸線的拉力不等于物體的重力，物體受到的重力大小和方向還是不變的。三、超重和失重的實(shí)質(zhì)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，只是物體對(duì)支持18四、超重和失重現(xiàn)象的應(yīng)用人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)都繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。所受的地球引力只改變物體的速度方向，不改變速度大小。航天飛機(jī)中的人和物都處于狀態(tài)。近地衛(wèi)星遠(yuǎn)離地球的衛(wèi)星航天器中的宇航員gg0g完全失重地球四、超重和失重現(xiàn)象的應(yīng)用人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)都繞19在太空失重的條件下,會(huì)生產(chǎn)出地面上難以生產(chǎn)的一系列產(chǎn)品,建立