4.6超重和失重（課件）高中物理一體化資源

知識(shí)回顧一、從受力確定運(yùn)動(dòng)情況如果已知物體的

情況，可以由牛頓第二定律求出物體的

，再通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律確定物體的

情況。處理這類問(wèn)題的基本思路是：先分析物體受力情況求

，據(jù)牛頓第二定律求加速度，再用

求所求量。二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力如果已知物體的

情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律確定就可以確定

。處理這類問(wèn)題的基本思路是：先分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度，再在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，用牛頓第二定律列

求所求量（力）。受力加速度運(yùn)動(dòng)合力運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)物體所受的力方程4.6超重和失重

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系人教版高中物理必修一前面我們學(xué)習(xí)了怎樣描述物體的運(yùn)動(dòng)，但是沒(méi)有討論物體為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)。要討論這個(gè)問(wèn)題，必須知道運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系。在力學(xué)中，只研究物體怎樣運(yùn)動(dòng)而不涉及運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的分支，叫作運(yùn)動(dòng)學(xué)（kinematics）；研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的分支，叫作動(dòng)力學(xué)（dynamics）。動(dòng)力學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)和科學(xué)研究中很重要，設(shè)計(jì)各種機(jī)器，控制交通工具，研究天體運(yùn)動(dòng)等，都離不開動(dòng)力學(xué)知識(shí)。學(xué)習(xí)目標(biāo)l.認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象，理解超重和失重的含義。（物理觀念）2.運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，分析超重和失重問(wèn)題。（科學(xué)思維）3.識(shí)別圖像內(nèi)涵，獲取圖像信息，求解聯(lián)系實(shí)際的相關(guān)超重和失重問(wèn)題。（科學(xué)思維）導(dǎo)入新課站在體重計(jì)上向下蹲，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在下蹲的過(guò)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？一、重力的測(cè)量在地球表面附近，物體由于

而受到重力。地球的吸引1.重力的兩種測(cè)量方法方法1：先測(cè)量物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的

，再用天平測(cè)量物體的

，利用牛頓第二定律可得G＝

。加速度g質(zhì)量

mg一、重力的測(cè)量方法2：利用

條件對(duì)重力進(jìn)行測(cè)量。將待測(cè)物體懸掛或放置在測(cè)力計(jì)上，使它處于

狀態(tài)。這時(shí)物體所受的重力和測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力或支持力的大小

，測(cè)力計(jì)的示數(shù)反映了物體所受的重力大小。這是測(cè)量重力最常用的方法。力的平衡靜止相等D二、超重和失重

視重壓力大小相等，方向相反豎直加速度不等于實(shí)際所受不會(huì)二、超重和失重由于物體在豎直方向上有加速度時(shí)視重不等于實(shí)重，所以我們?cè)谟脧椈蓽y(cè)力計(jì)測(cè)物體重力時(shí)，應(yīng)在靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行。如圖4.6-1，選取人為研究對(duì)象。人體受到

和體重計(jì)對(duì)人的

，這兩個(gè)力的共同作用使人在下蹲的過(guò)程中，先后經(jīng)歷

三個(gè)階段。重力mg

加速、減速和靜止二、超重和失重設(shè)豎直向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。2.失重現(xiàn)象（1）本質(zhì)：人加速向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（圖4.6-2），根據(jù)牛頓第二定律，有：即體重計(jì)的示數(shù)所反映的視重（力）

人所受的重力。

小于視重減少量為ma。二、超重和失重（2）定義：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ?/p>

物體所受重力的現(xiàn)象，叫作失重現(xiàn)象。（3）特征：物體具有

的加速度（或有向下的分加速度）。（4）運(yùn)動(dòng)形式:

運(yùn)動(dòng)或

運(yùn)動(dòng)。小于向下向下加速向上減速二、超重和失重3.完全失重（1）定義：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ?/p>

的現(xiàn)象，稱為完全失重。（2）特征：加速度a=

，方向

。（3）現(xiàn)象:在完全失重狀態(tài)下，平時(shí)一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都將完全消失，比如物體對(duì)支持它的物體無(wú)壓力、擺鐘停止擺動(dòng)、浸在水中的物體不再受浮力，液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等?？恐亓Σ拍苁褂玫膬x器將失效（如天平、液體氣壓計(jì)等）。等于零g豎直向下例如一個(gè)豎直上拋的物體，在空中的任何位置都是完全失重狀態(tài)。二、超重和失重4.超重現(xiàn)象（1）本質(zhì)：同理，人減速向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（圖4.6-3），加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向

，有此時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)

人受到的重力。

大于視重增加量為ma。相反二、超重和失重

大于向上向上加速向下減速＝判斷超重還是失重，只看加速度方向，與速度方向無(wú)關(guān)。二、超重和失重5.對(duì)超重與失重的理解（1）超重與失重現(xiàn)象，僅僅是一種表象，只是拉力（或壓力）的增大或減小，是視重發(fā)生了改變。（2）無(wú)論是超重還是失重，物體本身的重力并不隨其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而改變，始終存在，大小也沒(méi)有發(fā)生變化。（3）超重和失重現(xiàn)象，僅與加速度有關(guān)，而與速度無(wú)關(guān)。當(dāng)加速度向下時(shí),物體處于失重狀態(tài)；當(dāng)加速度向上時(shí),物體處于超重狀態(tài)。二、超重和失重（1）從受力的角度判斷當(dāng)物體所受向上的拉力（或支持力）大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；等于零時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)。（2）從加速度的角度判斷當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度等于重力加速度時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)。（3）從速度變化的角度判斷物體向上加速或向下減速時(shí)，超重；物體向下加速或向上減速時(shí)，失重。6.判斷超重和失重的方法二、超重和失重二、超重和失重二、超重和失重答：下蹲的過(guò)程中，人先向下加速，再向下減速，加速度先向下后向上，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，站起過(guò)程中，先向上加速，再向上減速，加速先向上后向下，先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài);人站在體重計(jì)上既不蹲下也不站起時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到體重計(jì)的支持力與自身重力相等，體重計(jì)示數(shù)不變。D二、超重和失重可見，人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)體重計(jì)上顯示出的結(jié)果是有影響的。那么，如果站在體重計(jì)上的人既不蹲下，也不站起，體重計(jì)上的示數(shù)就不會(huì)變嗎？二、超重和失重二、超重和失重二、超重和失重二、超重和失重二、超重和失重

>超重<失重

g0完全沒(méi)有完全失重二、超重和失重實(shí)際中有許多領(lǐng)域涉及超重和失重現(xiàn)象。例如，火箭發(fā)射時(shí)向上的加速度很大，火箭底部所承受的壓力要比靜止時(shí)大得多。如果是載人航天，在火箭發(fā)射階段，航天員要承受數(shù)倍于自身體重的壓力。只有很好地研究材料、機(jī)械結(jié)構(gòu)、人體自身所能承受的壓力問(wèn)題，才能使火箭成功發(fā)射、航天員順利飛向太空。二、超重和失重航天器在太空軌道上繞地球或其他天體運(yùn)行時(shí)，航天器內(nèi)的物體將處于完全失重狀態(tài)。完全失重時(shí)，