資源簡介

(共21張PPT)
4.6 超重和失重
航天員
學習目標:
①通過實例分析、演示實驗、學生體驗等手段認識超重、失重及完全失重現象；
②理解產生超重、失重及完全失重的條件；
③體驗解決實際問題的樂趣，提高解決實際問題的能力
1.怎么測重力？
2.為什么彈簧測力計和臺秤在處于靜止狀態時可以測重力？
——彈簧測力計 ，臺秤
3.臺秤的示數體現了哪個力的大小？
彈簧測力計的示數體現了哪個力的大小？
——壓力
——拉力
F支
mg
F支=mg
F支=F壓
一、實重和示重
1.實重：物體實際受到的重力
G=mg
2.視重：是指稱量物體重力時的度數，即物體對懸掛物的拉力或對支持物的壓力
思考：實重和視重是不是總是大小相等？
電梯上升中的現象
在電梯運行過程中，臺秤的示數發生了變化，是人的重力發生了改變嗎？
G=mg
是人對臺秤的壓力發生了變化
觀察記錄示數變化
示數
示數
示數
減速上升
勻速上升
加速上升
變小
不變
變大
二、超重和失重
1.超重：物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的現象。
2.失重：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現象。
電梯下降中的現象
（視重>實重）
（視重<實重）
運動情況 V方向 a方向 超失重情況
加速上升
減速上升
加速下降
減速下降
超重
超重
失重
失重
情景分析
物體處于超重還是失重狀態與物體的速度有關嗎？
？
總結：物體處于超重還是失重狀態，僅由豎直方向上加速度決定，與物體的速度方向無關。
3、親身體驗
實驗工具：
觀察：彈簧測力計在加速上升、減速上升、加速下降、減速下降階段彈簧測力計示數的變化
加速上升
超重
減速上升
失重
上升階段
減速下降
失重
加速下降
超重
下降階段
加速上升
超重
減速上升
失重
加速下降
失重
減速下降
超重
三、超重與失重的實質
1.超重 加速上升
由牛頓第二定律，可得：
F－G＝ma
F ＝ ma＋ G ＞ G
F
mg
再由牛頓第三定律：
F'= F ＝ ma＋ G ＞ G
視重>實重
（減速下降）
三、超重與失重的實質
2.失重 減速上升
由牛頓第二定律，可得：
G－F＝ma
F ＝ G －ma < G
F
mg
再由牛頓第三定律：
F'= F ＝ G － ma < G
視重<實重
（加速下降）
“超重”與“失重”的實質
　　超重與失重現象僅僅是一種表象，所謂超重與失重，只是拉力(或支持力)的增大或減小，是“視重”的改變，改變量為ma，a為物體豎直方向的加速度。物體的重力沒有變化。
三、超重與失重的實質
思考：當物體做自由落體運動，物體處于失重狀態嗎？
若測力計與鉤碼一起做自由落體運動，則測力計的示數為多少？
鉤碼加速度向下，且 a = g
由牛頓第二定律：G－F＝ma
即：F ＝ G －ma = 0 < G
3、完全失重
①定義：物體對懸掛物的拉力（或對支持物的拉力）為零的現象
②條件：物體具有向下的加速度，且a=g
◎趣味實驗
取一裝有水的瓶子，在側面打兩個洞，水會從孔中噴出，讓瓶子從某一高處自由下落，會發生什么現象？你能解釋一下嗎？
解析:因為液體受到重力而使內部存在壓力，小孔以上部分的水對以下部分的水的壓力造成小孔處的水流出。
當瓶子自由下落時，瓶中的水處于完全失重狀態，只受重力，小孔以上部分的水對以下部分的水沒有壓力，小孔沒有水流出。
◎想一想
在完全失重狀態下，彈簧秤還能測量物體的重力嗎？天平還能秤出物體的質量嗎？
完全失重情況下，所有和重力有關的儀器都無法使用！
彈簧測力計無法測量物體的重力，但仍能測量拉力。
天平無法測量物體的質量
練習1、 一個人站在醫用體重計的測盤上不動時測得重為G，當此人突然下蹲時，磅秤的讀數（ ）
A 先大于G，后小于G
B 先小于G，后大于G
C 大于G
D 小于G
人下蹲過程分析：由靜止開始向下運動，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最終速度變為零，故還有一個向下減速的過程，加速度向上（超重）。
思考：如果人下蹲后又突然站起，情況又會怎樣？
練習2、一個人在地面上最多能舉起300N的重物，在沿豎直方向做勻變速運動的電梯中，他最多能舉起250N的重物。求電梯的加速度。(g = 10m/s2)
解：設物體的質量為m，對其受力分析
由牛頓第二定律 ： N—G = m a
故：a = F合/m=2m/s2
方向：豎直向上
課堂小結：
一：超重與失重的概念
超重：物體對懸掛物的拉力（或對支持物的壓力）大于物體的重力的情況
失重：物體對懸掛物的拉力（或對支持物的壓力）小于物體的重力的情況
完全失重：物體對懸掛物的拉力（或支持物的壓力）等于零的狀態
二：超重與失重產生的原因
超重產生原因：物體具有豎直向上的加速度
失重產生原因：物體具有豎直向下的加速度
當物體豎直向下的加速度等于重力加速度時產生完全失重
三：超重與失重的實質
超重與失重是指物體對懸掛物的拉力（支持物的壓力）發生了變化，即視重發生了變化，物體本身所受重力不變

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