超重和失重
第6章 第4节 超重与失重
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解析：手托物体由静止开始向上运动，一定先做加速运动，物体 处于超重状态；而后可能匀速上升，也可能减速上升，选项A、B 错误。在物体离开手的瞬间，二者分离，不计空气阻力，物体只 受重力，物体的加速度一定等于重力加速度；要使手和物体分 离，手向下的加速度一定大于物体向下的加速度，即手的加速度 大于重力加速度，选项C错误，D正确。
力是不变的，对重物由牛顿第二定律得
F－m′g＝m′a
所以，在加速上升的升降机内，人能举起的重物的最大质量为
40 kg。
答案：40 kg
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4．如图6-4-5所示，电梯与水平面夹角为30°，当电 梯加速向上运动时，人对梯面的压力是其重力的
6，人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 5 解析：对人受力分析，人受到重力
3．某人在地面上最多能举起60 kg的重物，当此人站在以5 m/s2
的加速度加速上升的升降机中，最多能举起多重的物体。(g
取10 m/s2) 解析：当人在地面上举起重物时，对重物分析，由牛顿第二定
律得F－mg＝0
在升降机内举起重物时，由于升降机具有竖直向上的加速度，
故重物也具有相同的竖直向上的加速度，而人对外提供的最大
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一、超重现象 1．超重现象
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。
2．超重现象的产生条件
物体具有 竖直向上 的加速度，与物体的速度的大小和方向 无关 。
3．运动类型 超重物体做向上的 加速运动 或向下的 减速运动 。
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超重和失重
牛顿运动定律的运用---超重和失重根据二力平衡的原理，可以在平衡状态下利用弹簧秤称物体的重量。
这时弹力和重力大小相等，因此弹簧秤上的示数（视重）等于被称物体的重量。
当系统处于加速状态时，二力平衡被打破，弹力和重力大小不再相等。
这时弹簧秤的示数（视重）不再等物体的重量。
这种现象被称为超重或失重。
1．当物体存在向上的加速度时，对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于重力，这种现象叫做超重。
（加速上升或减速下降或竖直面内圆周运动到最低点时刻等）超重状态下，视重大于物体的实际重量。
2．当物体存在向下的加速度时，对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于重力，这种现象叫做失重。
（加速下降或减速上升或竖直面内圆周运动到最高点时刻等）失重状态下，视重小于物体的实际重量。
3．当物体向下的加速度大小等于g 时，对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零，这种现象叫做完全失重。
（自由下落或竖直上抛或沿圆轨道正常运行的人造卫星内的物体等）完全失重状态下，视重为零。
4．无论是超重还是失重，物体的重量实际上都没有改变，只是对支持物的压力或对悬挂物的拉力大小发生了变化，即“视重”发生了变化。
例1：电梯内弹簧秤上挂有一个质量为5kg 的物体，电梯在运动时，弹簧秤的示数为39.2N ，若弹簧秤示数突然变为58.8N ，则可以肯定的是（ ）A ．电梯速率突然增加B ．电梯速率突然减小C ．电梯突然改变运动方向D ．电梯加速度突然增加E ．电梯加速度突然减少F ．电梯突然改变加速度方向分析与解：物体质量是5kg ，则物体受到的重力为49.0N ，弹簧秤的示数为39.2N ，说明物体失重了，加速度方向向下，而弹簧秤示数突然变为58.8N ，说明物体超重了，加速度方向突然变为向上，所以，选F ． 例2：某人在地面上最多能举起质量为60kg 的物体，而在一加速运动的电梯里最多能举起80kg 的物体，此时，电梯的加速度为多少？若电梯以此匀加速上升，则此人在电梯里最多能举起多少质量的物体？（g 取10m/s 2）分析与解：某人在地面上最多能举起质量为60kg 的物体，也就是此人的最大举力F =600N 研究加速运动的电梯里质量为m 1=80kg 的物体，能举起80kg 的物体，说明此物体处于失重状态，加速度方向向下，所以运动方向向下，受力情况与运动情况分析如图3-6-1（甲）所示，则2111(800600)/80 2.5m/s F m g N m a a =-=⇒=-=∑再研究匀加速上升的电梯里质量为m 2的物体，受力情况与运动情况分析如图3-6-1（乙）所示，则2222600/(10 2.5)48kg F N m g m a m =-=⇒=+=∑例3．嫦娥一号月球卫星由长征三号甲火箭发射。
超重与失重
课堂互动讲练
在完全失重状态下，由于重力产生的一切现象都不存 在了．例如，物体对水平支持面没有压力，对竖直悬线没 有拉力，不能用天平测物体的质量，液柱不产生压强，在 液体中的物体不受浮力等等． 特别提醒 1．由物体处于失重或超重状态，可判断加速度的方 向为向下或向上，但并不能确定物体运动的速度方向． 2．当物体出现超重或失重时，物体的加速度不一定 沿竖直方向，但加速度一定有竖直方向的分量． 3．如果系统内有的物体向上加速，有的物体向下加 速，此时可考虑整体质心加速度的方向，来判断系统是处 于失重还是超重．
3 C. gsinα 2 D．2gsinα
图3－3－7
高频考点例析
解析：选 C.设猫的质量为 m，则木 板的质量为 2m.先取猫为研究对象， 因猫 对地静止，所以木板对猫必有沿着斜面 向上的作用力，大小为 F＝mgsinα；再 以木板为研究对象，由牛顿第三定律， 猫对木板必有沿斜面向下的作用力 F， 据 牛 顿 第 二 定 律 对 木 板 列 方 程 有 F＋ 3 2mgsinα＝2ma，a＝ gsinα. 2
图3－3－9
高频考点例析
解析：设物块处于相对斜面下滑的临界 状态(物块恰好不下滑)时推力为F1.此时物块 受力如图甲所示．取加速度a1方向为x轴正 向，对m有： x方向：FN1sinθ－μFN1cosθ＝ma1① y方向：FN1cosθ＋μFN1sinθ－mg＝0② 解①②两式得：a1＝4.78 m/s2 对整体有：F1＝(M＋m)a1， ∴F1＝14.34 N.
图3－3－6
3μmg A. 5 3μmg C. 2
3μmg B. 4 D．3μmg
高频考点例析
【思路点拨】 解答本题的关键是正确地判断 出当轻绳拉力最大时，物体A、B间和物体C、D间 的静摩擦力哪一个达到了最大静摩擦力． 【解析】 经过受力分析，A、B之间的静摩 擦力为B、C、D组成的系统提供加速度，加速度 达到最大值的临界条件为A、B间达到最大静摩擦 力，即am＝＝，而绳子拉力FT给C、D组成的系统 提供加速度，因而拉力的最大值为FTm＝3mam ＝，故选B.
高中物理超重与失重的概念
高中物理超重与失重的概念一、超重的定义超重是指物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况。
当物体具有向上的加速度时，会出现超重现象。
超重现象在电梯升降、火箭升空等场景中比较常见。
二、失重的定义失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况。
当物体具有向下的加速度时，会出现失重现象。
失重现象在蹦极、太空飞行等场景中比较常见。
三、超重与失重的产生条件超重与失重的产生条件是加速度的方向。
当物体的加速度向上时，物体处于超重状态；当物体的加速度向下时，物体处于失重状态。
需要注意的是，当物体处于完全失重状态时，物体不受任何力作用，包括重力。
四、超重与失重的应用超重与失重在生活和生产中有广泛的应用。
例如，在航天领域中，超重与失重被用于实现航天器的起飞、变轨和返回；在电梯升降中，超重与失重被用于实现电梯的升降和平衡调节；在蹦极等极限运动中，超重与失重也被用于实现运动的刺激和安全保障。
五、超重与失重的实例1.超重实例：当乘坐电梯上升时，由于电梯的加速度向上，乘客会感到脚底的压力增大，这是超重的表现。
2.失重实例：当乘坐电梯下降时，由于电梯的加速度向下，乘客会感到身体轻飘飘的，这是失重的表现。
3.完全失重实例：在太空中，宇航员处于完全失重的状态，可以在空中自由漂浮。
六、超重与失重的原理探究超重与失重的原理可以从牛顿第二定律和牛顿第三定律两个方面进行探究。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与所受合外力成正比，与物体质量成反比。
当物体所受合外力向上时，会产生向上的加速度，即超重；当物体所受合外力向下时，会产生向下的加速度，即失重。
根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等、方向相反。
因此，当物体超重时，其支持物受到的压力大于重力；当物体失重时，其支持物受到的压力小于重力。
高中物理-超重和失重
C.做竖直上抛运动的物体,处于失重状态
D.物体向上做匀加速直线运动,处于失重状态
思路分析:
向上→超重
合作探究
典题例解
迁移应用
)
加速度方向 向下→失重
向下且为→完全失重
解析:判断一个物体处于超重状态还是失重状态,观察的不是物体
的运动方向或运动状态,而是物体运动的加速度方向.物体有竖直
第六节 超重和失重
自主预习
目标导航
合作探究
预习导引
1.知道超重和失重,能记住产生超重、失重现象的条件.
2.会应用牛顿运动定律分析超重和失重现象.
重点:理解超重和失重现象的条件.
重点难点 难点:理解生活中的超重和失重现象,并能分析解决相
关物理问题.
学习目标
自主预习
目标导航
合作探究
预习导引
一、超重和失重
速运动,二是以1.67 m/s2的加速度向上匀减速运动.
答案:向下加速或向上减速,加速度都是1.67 m/s2,方向向下
自主预习
一
二
知识精要
思考探究
合作探究
典题例解
迁移应用
自主预习
一
二
知识精要
思考探究
合作探究
典题例解
迁移应用
太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境,人类可以利用这样
的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体,生产出能承受强大拉力
2.解答超重、失重问题的一般方法
(1)明确研究对象.
(2)对研究对象进行受力分析和运动情况分析.
(3)确定加速度方向.
(4)根据牛顿第二定律列方程求解.
合作探究
典题例解
物理知识归纳之超重和失重现象
物理知识归纳之超重和失重现象物理知识归纳之超重和失重现象在现实学习生活中，大家都背过各种知识点吧？知识点也可以理解为考试时会涉及到的知识，也就是大纲的分支。
还在为没有系统的知识点而发愁吗？下面是店铺整理的物理知识归纳之超重和失重现象，仅供参考，希望能够帮助到大家。
1.超重现象定义：物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况叫超重现象。
产生原因：物体具有竖直向上的加速度。
2.失重现象定义：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叫失重现象。
产生原因：物体具有竖直向下的加速度。
3.完全失重现象定义：物体对支持物的压力等于零的情况即与支持物或悬挂物虽然接触但无相互作用。
产生原因：物体竖直向下的加速度就是重力加速度，即只受重力作用，不会再与支持物或悬挂物发生作用。
是否发生完全失重现象与运动方向无关，只要物体竖直向下的`加速度等于重力加速度即可。
【超重和失重就是物体的重量增加和减小吗?】答：不是。
只有在平衡状态下，才能用弹簧秤测出物体的重力，因为此时弹簧秤对物体的支持力(或拉力)的大小恰等于它的重力。
假若系统在竖直方向有加速度，那么弹簧秤的示数就不等于物体的重力了，大于mg 时叫超重小于mg叫失重(等于零时叫完全失重)。
注意：物体处于超重或失重状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化。
发生超重或失重现象与物体的速度V方向无关，只取决于物体加速度的方向。
在完全失重(a=g)的状态，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，比如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。
另外，超重或失重状态还可以从牛顿第二定律的独立性(是指作用于物体上的每一个力各自产生对应的加速度)上来解释。
上述状态中物体的重力始终存在，大小也无变化，自然其产生的加速度(通常称为重力加速度g)是不发生变化的，自然重力不变。
下载全文。
失重与超重的概念
失重与超重的概念一、失重的概念失重是指物体所处的环境中，它所受到的向下的重力等于向上的浮力。
物体在失重的状态下，相当于漂浮在空气或其他介质中，不受重力的影响。
通常情况下，人们使用的失重状态多是指在飞行器中，当它在高空中做自由落体运动，人们所体验到的一种感觉。
在航天科技等领域中，失重状态对于许多实验和观察都非常重要。
因为在失重状态下物体的特性不同于地球表面的状态，所以能够获得更多更高质量的关于物体行为的数据。
同时，在失重状态下，人体也会产生许多微调的反应，因此，在宇航员训练过程中也需要经常进行失重训练。
二、超重的概念超重是指人体质量过重，超出了正常的人体体重范围。
通常按照人体质量指数（BMI）来判断超重与否。
BMI是体重（公斤）除以身高的平方（米）得到的数字。
正常的BMI范围为18.5到24.9，超过这个范围就被认为是超重或肥胖。
超重的问题在现代社会中已经成为了一个全球性的问题。
长期以来，人们的生活方式、饮食结构等方面的改变都引起了人们身体质量和健康的变化，肥胖等问题也随之而来。
超重的健康风险包括心血管疾病、糖尿病、高血压和某些癌症等，因此，应该采取有效的措施来控制体重。
三、失重与超重的对比1. 概念差异：失重是物体在某种环境下，所受到的重力被抵消而处于一种脱离重力的状态；超重是人类体重过大，超出正常的范围。
2. 影响范围不同：失重通常只在太空、高空等封闭环境中出现；超重则是社会各个层面都会出现的健康问题。
3. 健康影响的不同：失重并不会对人体健康产生直接的影响，但在太空任务、宇航员的生活等方面会对人体的微调反应产生影响；超重则会增加多种疾病的发病率，严重时甚至会危及生命。
4. 对策不同：失重是一种环境问题，一般需要采取特定的应对措施，以保证实验的有效进行和宇航员的生活舒适；超重则需要个体或社会采取积极的健康措施，如锻炼身体、控制饮食等，以减轻体重。
四、如何避免超重？1. 注重饮食：尽量少吃油腻、高热量、高糖分、高盐分的食物，少喝饮料和酒精类饮品，多吃蔬菜、水果、全谷类食物、低脂的蛋白质食物等。
第三章 第6节 超重和失重
4.分析下列情况中，物体A的受力情况：（不 计阻力）
A B (自由下落过程中) B
A B
A
(竖直向上抛出后)
(水平抛出后)
（只受重力）
课堂小结：
一：超重与失重的概念 超重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体的重力的情况
失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体的重力的情况
完全失重：物体对悬挂物的拉力（或支持物的压力）等于零的状态 二：超重与失重产生的原因
超重产生原因：物体具有竖直向上的加速度
失重产生原因：物体具有竖直向下的加速度 完全失重产生原因:当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时产生 (a=g) 三：超重与失重时的重力 超重与失重是指物体对悬挂物的拉力（支持物的压力）发生了变化，即视重 发生了变化，物体本身所受重力不变
N(F)比G 大ma
重 超 对支持物的压力
失 对支持物的压力
（拉力）小于所 重 受的重力
a竖直向 下 N(F)比G小 ma
1.G不变, N(F) 改 变 2.只与a 有关,与 V的方 向无关
Hale Waihona Puke 完 对支持物的压力 全 （拉力）为零 失 重
a竖直向下 且a=g
N(F) =0
1．关于超重和失重，下列说法中正确的是： （ ）D A. 超重就是物体受的重力增加了； B. 失重就是物体受的重力减少了； C. 完全失重就是物体一点重力都不受了； D. 不论超重、失重还是完全失重，物体所受 重力是不变的．
第三章 牛顿运动定律 第6节 超重和失重 玉林中学 万军
什么是平衡状态?如果物体处于平衡状态， 它的受力有什么特点？ 平衡状态：静止或匀速运动 平衡状态即a=0的状态，F合=0
一、超重、失重现象
超重与失重
趣味小实验2
在塑料瓶下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口， 然后往瓶里加满水。 把堵小孔的手移去，可看到小孔 处有水喷射出。 分析：这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小 孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的 水流出。 让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是 为什么？ 分析：当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状 态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力， 小孔没有水流出。
物体（或物体系的一部分）具 有竖直向上的加速度（或加速 度分量）
情景3：质量为m的物体放在电梯地板上， 当电梯以加速度a加速下降时 （1）分析物块的受力情况：（画出受力分 析图） （2）根据牛顿运动定律求出物块对地板的 压力： （3）此时物块超重还是失重？在该情景中， 物块的重力是否改变了？
析：因匀加速下降，故a、v同向。a方向向下。
F-m3g=m3a m3=48kg
G
针对训练
谢谢大家！
析：因匀加速上升，故a、v同向。a方向向上。
解：对人受力分析如图， 由牛顿第二定律知， N-mg=ma 故N=m(g+a)>mg 由牛顿第三定律知，地板对人的支持 力N与人对地板的压力N`是一对作用 力与反作用，故N`=N=m(g+a)。
G
N
1、超重 定义：物体对支持物的压力(或对 悬挂物的拉力) 大于物体所受到 的重力的现象。 超重条件（本质）：
解：对物体受力分析如图，
N
由牛顿第二定律知，
mg-N=ma 故N=m(g-a)<mg 由牛三知，地板对物体的支持力N 与物体对地板的压力N`是一对作 用力与反作用，故N`=N=m(g-a)
G
2、失重 定义：物体对支持物的压力(或对 悬挂物的拉力) 小于物体所受到 的重力的现象。 失重条件（本质）：
超重与失重
新知讲解
四、发射航天器的超重现象 1、火箭发射
火箭发射时向上的加 速度很大，火箭底部所承受 的压力要比静止时大得多。
F N > mg
FN
av mg
新知讲解
2、载人航天
如果是载人航天，在火箭发射阶段， 航天员要承受数倍于自身体重的压力。只 有很好地研究材料、机械结构、人体自身 所能承受的压力问题，才能使火箭成功发 射、航天员顺利飞向太空。
板书设计
三、完全失重 向下的加速度a=g时，物体对支持物（或悬挂物）完全
没有作用力。 四、航天器的超重现象 1、火箭发射 2、载人航天发射
作业布置
课后练习和同步练习
谢谢
超重和失重
新知导入
做一做：用手迅速向上提起重物观察秤的示数， 当物体静止后观察秤的示数，你发现示数相同吗？这 是为什么呢？
mg
所以属α于向超上重现视象重。>重力 超重现象
新知讲解
（3）人静止时，受力分析如图： FN 根据二力平衡的原理： F N ＝ mg mg
人站在体重计上向下蹲，体重计的示数先变小，后变大， 再变小，最后保持不变。
新知讲解
思考与讨论：图线显示的是某人站在力传感器上，先“下蹲”后 “站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。请你分析力传 感器上的人“站起”和下蹲过程中超重和失重的情况。
新知讲解
这个结果说明 （1）当人与电梯共同向上加速或向下减速运动时，FN>G，人对 电梯的压力将大于人所受的重力，出现超重现象。 （2）当人与电梯共同加速下降或减速上升时，FN<G，人对电梯 的压力将小于人的重力，出现失重现象。
新知讲解
处理这类问题的一般思路: 1、确定研究对象； 2、对研究对象进行受力分析并规定正方向； 3、根据牛顿第二定律列出方程或方程组； 4、求解方程，并对结果做必要说明。
超重和失重
完全失重现象
完全失重：当物体向下的加速度等于g时，物体对水 平支持面的压力（或对悬挂物的拉力）等于零。这种 状态称为完全失重状态。
产生条件：物体具有竖直向下的加速度且a=g
感受：
航天飞机内的完全失重现象
感受：
杨利伟太空之旅
想一想
处于完全失重状态下，下列物品不能正常使用的是：
A．天平 B．刻度尺 C．温度计 D．弹簧秤
小结 1、什么是超重、失重和完全失重？
2、产生超重、失重和完全失重的条件是什么？
3、物体处于超重或失重状态时，物体重力并没改变
例题 物体在月球表面上受到月球的引力约为在地球 表面受到地球引力的1/6，在月球上称体重时肯定 比在地球上轻，这种情况是失重吗？ 由于物体在月球表面上受到月球的引力约为在 地球表面受到地球引力的1/6，人在月球上行走很 不习惯，我们学习了超重失重，请同学们根据本节 课所学内容，设计一种方案，来模拟月球空间，为 登月宇航员做练习。
课外探究 在未来几年内，我国将建立自己的空间实验 室，并允许搭载一些中学生提出的实验方案。 在完全失重的空间站内，你将提出什么独特 的实验方案？Βιβλιοθήκη 观察 电梯向上运动观察
电梯向下运动
结论 超重现象：物体对水平支持面的压力（或对悬挂物的 拉力）大于物体所受重力，这种情况称为超重现象．
产生条件：物体具有竖直向上的加速度
失重现象：物体对水平支持面的压力（或对悬挂物的 拉力）小于物体所受重力，这种情况称为失重现象．
产生条件：物体具有竖直向下的加速度
什么是超重，失重现象呢？
超重：当重物竖直向上加速运动时，测力
计读数要大于物体所受的重力，物理学中把 物体对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现 象称为超重现象
超重和失重
超重与失重考点一、重力的测量1．方法一：利用牛顿第二定律先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量m，利用牛顿第二定律可得G ＝mg .2．方法二：利用力的平衡条件将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体受到的重力的大小等于测力计对物体的拉力或支持力的大小．考点二、超重和失重1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力．2．失重(1)定义：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．(2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．3．超重(1)定义：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．(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．4．完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．(2)产生条件：a＝g，方向竖直向下．知识深化1．对视重的理解当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．2．判断物体超重与失重的方法(1)从受力的角度判断：超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力，即视重大于重力．失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力，即视重小于重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)为零，即视重为零．(2)从加速度的角度判断：①当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时，处于超重状态，如图2.根据牛顿第二定律：F N －mg ＝ma ，此时F N >mg ，即处于超重状态．可能的运动状态：向上加速或向下减速．图2 图3 图4②当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时，处于失重状态，如图3.根据牛顿第二定律：mg －F N ＝ma ，此时F N <mg ，即处于失重状态．可能的运动状态：向下加速或向上减速．③当物体的加速度为g 时，处于完全失重状态，如图4.根据牛顿第二定律：mg －F N ＝ma ，此时a ＝g ，即F N ＝0.可能的运动状态：自由落体运动或其他抛体运动．1．物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．2．发生超重或失重现象只取决于加速度的方向，与物体的速度方向、大小均无关．一、单选题 1．如图甲，水火箭受水流的反作用力竖直上升。
超重与失重
超重与失重
超重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）大于物体所受重力的现象叫做超重，从物理意义上说此时物体具有向上的加速度（超重加速度）：物体做向上加速运动或向下减速运动。
失重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）小于物体所受重力的现象叫做失重。
从物理意义上说此时指物体具有竖直向下的加速度（失重加速度），从而使物体失去了重力场的作用。
当物体处于失重状态时物体除了自身重力外，不会受到任何外界重力场影响。
物体在引力场中自由运动时有质量而不表现重量或重量较小的一种状态，又称零重力。
失重有时泛指零重力和微重力环境。
超重就是你乘电梯时上升启动时的状态，或是汽车快速下至坡底转而上坡时的状态。
失重就是你乘电梯时下降启动时的状态，或汽车快速上至坡顶转而下坡时的状态。
乘坐电梯从低层至高层，经历超重—匀速—失重的过程。
电梯分别做向上加速—匀速—向上减速运动。
乘坐电梯从高层至低层，经历失重—匀速—超重的过程。
电梯分别做向下加速—匀速—向下减速运动。
超重和失重的理解
超重和失重的理解
超重和失重是物体在受到加速度作用时，对支持物的压力（或对悬绳的拉力）与物体本身重力之间的关系。
它们描述了物体在特定条件下的力学现象。
超重：当物体具有向上的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体本身重力的现象。
例如，在电梯加速上升或减速下降时，电梯内的物体就会处于超重状态。
超重并不一定意味着物体一定是在向下运动，只要具有向上的加速度，物体就可能处于超重状态。
失重：当物体具有向下的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体本身重力的现象。
例如，在电梯加速下降或减速上升时，电梯内的物体就会处于失重状态。
失重同样并不一定意味着物体一定是在向上运动，只要具有向下的加速度，物体就可能处于失重状态。
完全失重：当物体的加速度等于重力加速度（如自由落体运动或竖直上抛运动）时，物体对支持物的压力为零，即物体处于完全失重状态。
在太空中，由于缺乏重力作用，宇航员和物体都处于完全失重状态。
总的来说，超重和失重描述了物体在受到加速度作用时，重力与支持力之间的关系。
它们并不涉及物体的运动方向，而是关注物体所承受的力和重力的关系。
超重表示物体对支持物的压力大于重力，失重则表示压力小于重力。
完全失重则表示物体对支持物的压力为零。
这些现象在生活中的电梯、飞机和宇宙飞船等场景中都有所体现。
超重和失重
做一做
在饮料瓶的下方戳一个小孔，瓶中灌水，手 持饮料瓶，小孔中有水喷出。放手让瓶子自 由下落，猜想、观察并解释这个现象。
做一做
在饮料瓶的下方戳一个小孔，瓶中灌水，手 持饮料瓶，小孔中有水喷出。放手让瓶子自 由下落，观察并解释这个现象。
分析：当饮料瓶自由下落时，瓶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。但饮料瓶中水的 重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。
１、物体具有竖 直向上的加速度， 即处于超重状态；
２、物体具有竖直 向下的加速度，即 处于失重状态。
与运动的方向 无关。
超重是重力变大， 失重是重力变小， 完全失重是重力为零吗？
二、超重和失重的实质：
注：（1）视重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）。
（2）超重或失重时，物体的重力的大小不 变，改变的仅是视重。
用牛顿定律解决问题（二） 超重和失重
例题1： 质量为m(m=50kg)的人站在升降机的体重计上， 当升降 机做下列 各种运动 时，体重计的读数为 多少？(g=10m/s2)
(1)当升降机静止、匀速上升和匀速下降 人受力平衡：F=G=500N 。
(2)当升降机以a=1m/s2的加速度加速上升 加速上升：F-G=ma 即： F=G+ma=550N >G
一、概念：
1 、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，称为超重现象。
2、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，称为失重现象。
例题1： 质量为m(m=50kg)的人站在升降机的体重计上， 当升降 机做下列 各种运动 时，体重计的读数为 多少？(g=10m/s2)
超重与失重
1．超重现象
当物体具有向上的加速度时，这个物体对支持 物的压力(或对悬挂绳的拉力) 大于它所受的重 力，称为超重现象． 2．失重现象 当物体具有向下的加速度时，这个物体对支持物 的压力(或对悬挂绳的拉力) 小于它所受的重力， 称为失重现象． 3．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， 大小等于测力计所受物体的拉力或台秤所 受物体的压力．
在空心小球加速上升的同时，同体积的“水球” 以同样大小的加速度向下流动填补小球原来占 据的空间．处于失重状态，该“水球”的质量 为m′＝ρ水V＝1.2kg. 这时台秤对容器的支持力为 F＝40N＋ma－m′a＝40N＋1×2N－1.2×2N＝ 39.6N. 根据牛顿第三定律，台秤所受的压力(即台秤的 读数)为 F′＝40N＋ma－m′a＝39.6N.
五、超(失)重含义的外推 例 3: 一个质量为 m 的物体在轻绳牵引下沿竖直方 向以加速度 a 作匀变速运动．请分别求出物体向 上、向下做加速运动时绳子的拉力。
F上= mg + ma
平衡时 的拉力 超重量与 失重量
F下= mg - ma
练习1:如图，箱个杆质量为M，小环质量为m，当环 沿杆以g/3加速下滑时，箱对地的压力为多大？
如图所示，台秤上有一装水容器，容器底 部用一质量不计的细线系住一个空心小球，体 积为1.2×10－3m3，质量为1kg.这时台秤的读数 为40N；剪断细线后，在小球上升的过程中，台 秤的读数是多少？(ρ水＝1×103kg/m3)
39.6N
[解析] 剪断细线后，空心小球加速上升， 处于超重状态，根据牛顿第二定律得 ρ水gV－mg＝ma. 解得空心小球的加速度为
练习： “蹦极”是一项非常刺激的体育运动。 某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点 是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点， b是人静止地悬吊着时的平衡位置，人在从P点 落下到最低点c的过程中 A．人在Pa段作自由落体运动，处于完全失重 状态 B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失 重状态 C．在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失 重状态 D．在c点，人的速度为零，其加速度为零
超重与失重概述
05
超重与失重的未来展望
科学技术的发展趋势
先进材料
随着材料科学的进步，未来可能 会有更轻、更强、更耐高温的材 料出现，为超重与失重研究提供
更多可能性。
计算模拟
随着计算能力的提升，将能够进行 更精确的超重与失重模拟，有助于 深入理解超重与失重的原理。
实验设备升级
未来可能会有更先进的实验设备和 技术，能够进行更高精度的超重与 失重实验。
超重与失重研究的前景
太空探索
随着人类对太空探索的深入，超 重与失重现象的研究将更加重要， 为太空航行提供理论支持。
医学应用
超重与失重研究在医学领域也有 广阔的应用前景，例如模拟宇航 员在太空中的生理变化，为医学 研究和治疗提供参考。
物理学的深入理解
超重与失重是物理学的重要现象， 对其深入研究有助于深入理解物 理学的原理和规律。
主题重要性
理论意义
超重和失重是物理学中的重要概念，对于理解力学、运动学和相对论的基本原 理具有重要意义。
实际应用
超重和失重现象在航天、航空、交通、建筑等领域有着广泛的应用，如航天器 的发射和回收、电梯的运行等。同时，超重和失重的研究也有助于解决实际问 题，如提高运输效率、优化建筑结构等。
02
超重现象
超重的产生条件
总结词
超重现象的产生需要满足物体加速度向上或向下减速的条件 。
详细描述
当物体加速度向上或向下减速时，物体所受合力不为零，且 合力方向向上或向下。根据牛顿第二定律，物体所受合力向 上或向下时，会产生一个向上的或向下的加速度，从而导致 超重现象的产生。
03
失重现象
失重的定义
总结词
失重是指物体在引力场中自由下落时所受到的重力明显减小或消失的现象。
超重和失重
超重和失重
物理课堂
超重现象
实 验 研 究
1、用弹簧秤测物体重量，并
记下指针位置。 2、用弹簧秤拉住物体向上运 动，观察物体刚开始运动时， 弹簧秤指针位置变化。
实拟模验
超重现象
物体向上 物体超重 加速时重 时所受重 力变化了 力不发生 吗？ 变化！
G T2
实 验 研 究
T1
T
T T m( g a)
T
a
G
T<G
特点：物体具有向下的加速度时，发生失 重现象，与物体速度方向无关！
完全失重现象
当弹簧秤和重 物以加速度 a = g 竖直加速下降时， T= G-ma=G - m g = 0,物体对悬挂 物的拉力（或对 支持物的压力） 为零，这就是 “完全失重”现 象。
我国著名举重运动 员东峰在地面上最多能 举起2300N的重物，在 沿竖直方向以某一加速 度做匀变速运动的电梯 中，他只能举起1840N 的重物。求电梯的加速 度。(g = 10m/s2)（设同 一个人能提供的最大举 2 力一定）
F
G
2m / s
蹦极中的超重与失重
动画拟模极蹦
本节内容总结
1、超重和失重是一种物理现象。 a 的方向 来判定的，与v方向无关。不论物体处 于超重还是失重状态，重力不变。
2、物体是超重还是失重是由
规 a 向上 超重状态 律 a 向下 失重状态(a=g为完全失重)
问题处理的一般思路：
1、确定研究对象； 2对研究对象进行运动分析和受力分析； 3、根据牛顿定律列出方程或方程组； 4、求解方程，并对结果做必要说明。
v v
v v
m
a
甲 N<G 失重
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学目标
1、知识目标：
（1）知道什么是超重和失重．
（2）知道产生超重和失重的条件．
2、能力目标：观察能力、对知识的迁移能力
3、情感目标：培养学生学习兴趣，开阔视野．
教学建议
教材分析
本节通过对运动的升降机中测力计的示数变化，讨论了什么是超重现象、失重现象以及完全失重现象，并指出了它们的产生条件．
教法分析
1、通过实例让学生分清“实重”和“视重”．从而建立超重和失重的概念．同时认识到物体的重力大小是不会随运动状态变化而变化的．
2、依据力和运动的关系明确给出超重和失重的产生条件．
3、借助实验和课件建立感性认识，辅助理解；与实际生活紧密联系，激发学习兴趣．
教学设计示例
教学重点：超重和失重的概念及产生条件．
教学难点：视重和实重的区别．
示例：
（一）什么是超重和失重
视频：台秤称物体视重．
问题：1、物体的实际重力变化了没有？2、台秤的视数变化了没有？怎样变的？3、物体的重力和台秤的视数反映的力从性质上说有什么不同？
通过学生的观察和讨论引出（分析时要建立如课本所示的模型）：
实重：即物体的实际重力，它不随物体运动状态变化而变化的．
视重：指物体对支持物的压力或悬挂它的物体的拉力，它随物体运动状态变化而变化．超重：视重大于实重的现象．
失重：视重小于实重的现象．
完全失重：视重等于零的现象．
（二）超重和失重的产生条件
分析典型例题1，总结出物体超重还是失重仅与其运动的加速度方向有关，而与其运动方向无关．
超重产生条件：物体存在竖直向上的加速度．设物体向上的加速度为，则该物体的视重大小为．
失重产生条件：物体存在竖直向下的加速度．设物体向下的加速度为，则该物体的视重大小为．当时，＝0，出现完全失重现象．
当物体运动加速度＝0时，视重等于实重，即物体对水平面的压力或悬绳对物体的拉力大小等于物体的重力．
为了加强感性认识，提供课件：完全失重现象．（也可作该实验）
探究活动
题目：做一个关于失重或超重的实验装置（或设计一个小实验）（提示：用火柴盒和发光二极管演示完全失重现象）
组织：自愿结组．
方式：展示、比赛，评出优胜奖．
评价：培养学生动手能力和学习兴趣．。