高中物理人教版 (2019)必修 第一册6 超重和失重图片ppt课件

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站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？
太空中的超重和失重现象
生活中的超重和失重现象
你感受过超重和失重吗?
1、定性演示：用一个弹簧挂一个钩码，观察钩码静止时和上下运动过程中弹簧长度的变化。2、定量分析
弹簧秤（台秤）的示数表示的是物体对弹簧秤的拉力大小（物体对台秤压力大小）
视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数视为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力。
物体处于平衡状态时，对支持面的压力或对悬挂物的拉力等于物体本身的重力，即视重等于实重．若视重大于实重是超重，反之是失重。
给出器材：弹簧秤，钩码（两人一组）布置任务：1、分工协作，一个做实验，一个观察，并交流彼此感受2、让弹簧测力计分别处于静止，缓慢上升，缓慢下降向上运动（从静止开始突然加速上升，减速上升至最后停止）向下运动（从静止开始突然加速下降，减速下降至最后停止）观察测力计的读数，看弹簧测力计的读数和钩码所受重力有什么关系。
你认为什么是超重？什么是失重？
4、现象：超重：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。失重：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。
思考问题：物体在什么条件下发生超重和失重？
根据牛顿第二定律: F-G=ma
所以F=G+ma > G
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F > G
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。
弹簧秤和重物有向上的加速度α时
弹簧秤和重物有向下的加速度α时
所以：F = G - ma < G
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F′ = F 总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。
减速上升N减速下降N>G 超重
加速下降N加速上升N>G 超重
：物体具有向上的加速度时，它就处于超重状态；物体具有向下的加速度时，它就处于失重状态与运动的方向无关。
（l）超重现象：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情况称为超重现象．（2）超重的动力学特征：支持面（或悬线）对物体的（向上）作用力大于物体所受的重力．（3）超重的运动学特征：物体的加速度向上，它包括可能的两种运动情况：向上加速运动或向下减速运动．
　（1）失重现象：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情况称为失重现象．　（2）失重的动力学特征：物体对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力． （3）失重的运动学特征：物体的加速度向下， 它包括可能的两种运动情况：向下加速运动或向上减速运动．
例1：设某人的质量为 60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以 0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g 取 9.8 m/s2。
分析 人站在电梯内的水平地板上，随电梯上升过程中受到两个力的作用：重力 mg 和地板的支持力 FN，受力分析如图 4.6-6 所示。
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 ＝ 603 N
根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力 FN′为
FN ＝－ FN ＝－ 603 N
人对电梯的压力大小为 603 N，方向竖直向下。
例2：升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如图，人站在升降机的测力计上，测力计的示数是多大？
解：人在升降机中受重力Ｇ和地面的支持力Ｆ．取竖直向上为正方向根据牛顿第二定律得　F-G=ma由此可得　 F=G+ma= m(g+a)代入数据得　Ｆ＝515Ｎ根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也是515Ｎ，方向竖直向下，所以测力计的示数就是515Ｎ
若人站在升降机里和升降机一起以重力加速度g下降，测力计的示数是多少？
分析：以人为研究对象，人受到重力Ｇ和支持力Ｆ作用．根据牛顿第二定律得G - F = ma=mg由此可得　支持力F＝０根据牛顿第三定律，人对地板的压力也是０，测力计的示数是０
完全失重现象：当物体对支持物（或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态．
（1）完全失重现象：当物体对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态．
（2）完全失重的动力学特征：物体处于完全失重状态时，物体对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）为零．
（3）完全失重的运动学特征：物体处于完全失重状态时加速度向下且等于重力加速度。
弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。
无法用天平测量物体的质量
完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！
分析：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。
侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让水瓶做自由落体运动，水会不会从洞中射出来？为什么？
物体处于超重或失重状态时，只是物体对支持物的压力或物体对悬线的拉力不等于物体的重力，物体受到的重力大小和方向还是不变的。
四、超重和失重现象的应用
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。
在太空失重的条件下,会生产出地面上难以生产的一系列产品,建立空间工厂已经不再是幻想！