人教版高中物理必修一超重和失重
4.6超重与失重—【新教材】人教版高中物理必修第一册课件
mg-FN=ma FN=m(g-a)<mg
设某人的质量为60kg,站在电梯内的水平地板上,当电梯以0.
F站N在=m体(重g+计a)上>m向g下蹲,你会发现,在下蹲的过程F当N中,体重计的示数先变小,后变大,在变小。
思考:当物体处于失重状态,且a=
mg
6 超重与失重
减速向下:
FN-mg=ma
减速向下: FN=m(g+a)>mg
FN = m ( g-a ) = 0
减速向下: FN=m(g+a)>mg
静止:
FN=mg
实重:物体实际所受的
失重 超重
加速向下: FN=m(g-a)<mg
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,叫作失重现象
减速向下: FN=m(g+a)>mg
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,叫作超重现象
静止:
FN=mg
思考:出现超重与失重时,物体所受的重力变了吗?
F 加速上升
a v F=mg+ma
F>mg
av
减速下降 mg F
加速下降
超重,a向上
a v F=mg-ma
av
F<mg
减速上升 mg
失重,a向下
思考与讨论
人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。图
中呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况, 请你分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况
超重与失重(完全失重)
失重
a向下
超重
a向上
加速
v↓
下降
a↓
人教版(2019)高中物理必修第一册超重与失重
例题分析:质量为60kg的人站在升
降机内的体重计上,当升降机做下列各种运 动时,求人对体重计的压力? (1)升降机匀速上升。 (2)升降机以 4m/s2 的加速度加速上升。 (3)升降机以 4m/s2 的加速度减速上升。 (4)升降机以重力加速度g加速下降。
第四章 运动和力的关系 第6节 超重与失重
有趣的情景:
1、用纸带挂上钩码,然后迅速上提。 2、谁是“大力士”。
一、什么是超重(失重)现象?
F
静止时
F' F=F' G F' =G
G=F
一、什么是超重(失重)现象?
F 视重:物体对悬挂物 的拉力或者对支持物的 压力(也就是弹簧秤、 台秤的示数)
一、什么是超重(失重)现象?
FN > G
超重状态
二、实验探究:什么情况下出现超重(失重)现象
结论: 超重: ① F > G ② 加速度a 向上 失重: ① F < G ②加速度 a 向下
三、为什么会出现超重(失重)现象?
以加速度方向为正方向
F
a
v
G
F – G = ma
F
a
v
G
G – F = ma
F>G
F<G
四、超重、失重现象的实质
F=mg+ma
超重、失重
加速度a向下 向上减速 失重 F=mg-ma 向下加速
完全 失重
加速度a向下 自由落体、
且a=g
宇宙飞船
F=0
再见!
认真思考并填写学案上表格。
二、实验探究:什么情况下出现超重(失重)现象
高一物理人教版必修第一册教学课件《超重和失重》
人快速下蹲的过程 中,先做加速运动后 做减速运动,是否会 与对电子秤的压力有 关呢?
知识解读
知识点一、重力的测量
1.基本概念 (1)实重:物体实际所受的重力; (2)视重:弹簧测力计或台的示数叫物体的视重; 2.重力的两种常用测量方法
方法一: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,利用牛顿第二定律可得重力
a FF′ 故: F G ma G
由牛顿第三定律得:
重物对弹簧秤的拉力 F F G
G 即超重的原因:物体具有竖直向上的加速度 a
知识解读
知识点二、超重和失重
理论分析
(二)失重现象
以加速度的方向为正方向,对重物受力分析如左图:
由牛顿第二定律得: F合 G F ma
a F′ 故: F G ma G
的是( D )
A.学生下蹲的过程中,体重计的示数减小,小于其体重 B.学生起立的过程中,体重计的示数增大,大于其体重 C.学生下蹲的过程中,体重计的示数先减小后不变 D.学生起立的过程中,体重计的示数先大于其体重后小于其体重
重难点拓展 题型一:超失重现象分析
【变式1】近几年,极限运动越来越受到年轻人的喜欢,其中“反向蹦极”是一项比蹦极更 刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在 O 点,并与力传感器相连,拉长后将下端 固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。稳定时力传感器示数为 2100N,打 开扣环,从 A 点由静止释放,体验者(连同装备)像火箭一样被“竖直发射”,经 B 点上 升到最高位置 C 点,在 B点时速度最大。人与装备的总质量为 70kg(可视为质点),不计 空气阻力,则下列说法不正确的是( ) A.在 C 点,人处于失重状态 B.在 B 点,人所受合力为零 C.打开扣环瞬间,人的加速度大小为 10 m/s2 D.从 A 点到 B 点上升过程中,人的加速度不断减小
高中物理(新人教版)必修第一册:超重和失重【精品课件】
根据牛顿第三定律,人对体重计的压力与体重计对人的支持力
FN大小相等,方向相反。 FN
解析:选取人为研究对象。人体受到重力mg和体
重计对人的支持力FN,这两个力的共同作用使人在
v
下蹲的过程中,先后经历加速、减速和静止三个
阶段。 mg
新课讲解
(1)人加速向下运动 设竖直向下方向为坐标轴正方向,如图所示 根据牛顿第二定律,有
课堂练习
3、一人站在体重计上,在他蹲下到停止的过程中,体重计 的示数( A ) A.先小于体重,后大于体重,最后等于体重 B.先大于体重,后小于体重,最后等于体重 C.先小于体重,后等于体重 D.先大于体重,后等于体重
课堂练习
4、一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g/3, g为重力加速度,人对电梯底部的压力为( D ) A.mg/3 B.2mg C.mg D.4mg/3
FN av
mg-FN=ma mg
FN=m(g-a)<mg 即体重计的示数所反映的视重(力)小于人所受的重力,所
以属于失重现象。 α 向下
视重<重力 失重现象
新课讲解
(2)人减速向下运动
如图所示:加速度方向与运动方向相反,有 FN
mg-FN=-ma
FN=m(g+a)>mg 此时,体重计的示数大于人受到的重力。所 a v
示数是多少?
解:对人进行受力分析设竖直向下方向
FN
为坐标轴正方向
牛顿第二定律得:mg-FN=ma 因为自由下落所以:a=g 代入得:FN=0
v a=g mg
新课讲解
根据牛顿第三定律,人对台秤的的压力FN′为: FN′=-FN=0 台秤的示数是0。
当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力(或对悬 挂物的拉力)将等于零,这种状态称为完全失重现象。
人教版高一物理必修第一册超重和失重
静止
下落
分类
超重
现象
(实重视重关系)
产生条件 (加速度)
表示式
F>G 向上
F=m(g+a)>mg
运动状态
向上加速或 向下减速
失重 F<G 向下
F=m(g-a)<mg 向下加速或 向上减速
完全失重
F=0
向下 a=g
mg=ma
自由落体 抛体运动
检
关于超重和失重,下列说法正确的是( ) A.物体处于超重状态时,物体一定在上升 B.物体处于失重状态时,物体可能在上升 C.物体处于完全失重状态时,地球对它的引力就消 失了 D.物体处于完全失重状态时,它所受到的合外力为 零
人教版高一物理必修第一册第四章 4.6 超重和失重---第一课时
(1)当电梯以0.25m/s2的加速度匀减速下降时,人对电梯的 压力多大?
(2)当电梯以0.25m/s2的加速度匀减速上升时,人对电梯的 压力多大?
(3)当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速下降时,人对电梯的 压力多大?
超重:加速上升或减速下降 失重:减速上升或加速下降
• 2.失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 小于物体 所受的重力的现象。
• 3.物体处于超重或失重时,物体受的重力始终存在,大小 也没有变化,只是物体受的压力(或拉力)-------即视重发 生了变化。
• 4.物体超重还是失重只与其运动的加速度方向有关, • 只要加速度方向向上或者有向上的分加速度,则物体就处
思
8min
• 1、阅读课本P101-102超重与失重内容,勾画 并默写超重、失重、完全失重的定义。
• 2、自行分析下蹲过程并填写导纲
• 3、阅读课本思考与讨论内容,分析图像中 的超重与失重状况。
高中物理必修一 超重和失重 (含练习解析)
超重和失重【学习目标】1.理解超重和失重现象的含义。
2.能通过牛顿定律对超重和失重进行定量地分析。
【要点梳理】要点一、超重与失重(1)提出问题你乘过垂直升降式电梯吗?当电梯开始启动上升时,你会心慌同时也会充分体验到“脚踏实地”的感觉,电梯即将停止上升时,则会头晕同时有种“飘飘然”的感觉,这就是失重和超重造成的.(2)实重与视重①实重:物体实际所受的重力.物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化.②视重:当物体在竖直方向上有加速度时(即a ≠0),物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力,此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重.【说明】正因为当物体在竖直方向有加速度时视重不再等于实重,所以我们在用弹簧测力计测物体重力时,强调应在静止或匀速运动状态下进行.(3)超重和失重现象①超重现象:当人在电梯中开始上升时,感觉对底板的压力增大,即当物体具有竖直向上的加速度时,这个物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)大于它所受的重力,称为超重现象.如用弹簧竖直悬挂一重物静止,当用力提弹簧使重物加速上升时,弹簧伸长,弹力就会变大,这就是一种超重现象.②失重现象:当人在电梯中开始下降时,感觉对底板的压力减小,即当物体具有向下的加速度时,这个物体对支持而的压力(或悬挂绳的拉力)小于它所受的重力,称为失重现象.如果物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)等于零,叫完全失重现象.如用弹簧竖直悬挂着一重物保持静止,人拿着悬挂点加速下移时,弹簧会缩短,说明弹力变小,这就是一种失重现象.若人松手,让弹簧和重物一起自由下落,则弹簧的示数为零,此为完全失重现象.【注意】a .超重与失重现象,仅仅是一种表象,好像物体的重力时大时小.处于平衡状态时,物体所受的重力大小等于支持力或拉力,但当物体在竖直方向上做加速运动时,重力和支持力(或托力)的大小就不相等了.所谓超重与失重,只是拉力(或支持力)的增大或减小,是视重的改变.b .物体处于超重状态时,物体不一定是竖直向上做加速运动,也可以是竖直向下做减速运动.即只要物体的加速度方向是竖直向上的,物体都处于超重状态.物体的运动方向可能向上,也可能向下. 同理,物体处于失重状态时,物体的加速度竖直向下,物体既可以做竖直向下的加速运动,也可以做竖直向上的减速运动.c .物体不在竖直方向上运动,只要其加速度在竖直方向上有分量,即y a ≠0时,则当y a 方向竖直向上时,物体处于超重状态;当y a 方向竖直向下时,物体处于失重状念.d .当物体正好以向下的大小为g 的加速度运动时,这时物体对支持面、悬挂物完全没有作用力,即视重为零,称为完全失重.完全失重状态下发生的现象,我们可以这样设想,假若地球上重力消失,则重力作用下产生的所有现象都将消失,如天平失效、体重计不能使用、小球不会下落等等.③超重和失重的判断方法:若物体加速度已知,看加速度的方向,方向向上超重,方向向下失重.若物体的视重已知,看视重与重力的大小关系,视重大于重力,超重;视重小于重力,失重. 要点二、超重、失重问题的处理方法超重、失重现象的产生条件是具有竖直方向的加速度,我们用牛顿第二定律可以分析到其本质,故对超重、失重问题的处理方法有:(1)用牛顿第二定律去定量地列方程分析,以加速度方向为正方向,列方程,注意使用牛顿第三定律,因为压力和支持力并不是一回事,同时注意物体具有向上(或向下)的加速度与物体向上运动还是向下运动无关.(2)对连接体问题的求解,如测力计、台秤示数变化的问题,对于其中一物体(或物体中的一部分)所处运动状态的变化,而导致系统是否保持原来的平衡状态的判断,若用“隔离法”分别进行受力分析,再通过对系统整体的运动状态的分析推理而得出结论固然可以,但繁琐费力.如果从整体观点出发,用系统的重心发生的超重、失重现象进行分析判断,则会更加简捷方便.【典型例题】类型一、对超重和失重的理解例1、下列说法中正确的是( )A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态【思路点拨】超重的本质是具有向上的加速度,失重的本质是具有向下的加速度。
高中物理人教必修一第4章第6节超重和失重课件
F
aG F aG
二、超重和失重的条件
v
Nα
N
α
m G
m v
G
vN
N
m
αm
v
α
G
G
加速上升 N>G 超重
减速下降 N>G 超重
减速上升 N<G 失重
加速下降 N<G 失重
: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。
▪ 2、定量分析
F
知识储备库
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)
F
F’
F’
G
G
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。
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。
三、超重和失重的实质
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
3、合作探究:
▪ 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
人教版2019高中物理必修一4.6超重和失重(共23张PPT)
完全失重
小管同学在电梯里称体重,电梯突然失控,向下做自由落体运 动,请问体重计的示数显示多少?
根据牛顿第二定律
av
完全失重:FN(FT)=0,物体只受重力
利用超重和失重解释现象:
为什么水会从洞中流出呢?
F
压
利用超重和失重解释现象:
如果说放手,让瓶子做自由落体运动, 还会有水流出吗?
那将水瓶向上抛出,在脱手以后,水 流如何变化?
超重和失重对科技发展的影响
制造完美的滚珠 制造泡沫金属
FT > G 视重>实重
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ超重
C
E
A v=0 B
D v=0
失重
FT < G 视重<实重
超重和失重
实验一:物体上升时 问题三:为什么在加速上升时,拉力大于重力呢? 请通过列式阐述 取向上为正方向
根据牛顿第二定律
视重>实重,超重
FT v
mg
超重和失重
实验一:物体上升时 问题四:为什么在减速上升时,拉力小于重力呢? 请通过列式阐述 取向下为正方向
大家动手试一试
实验探究
实验器材:绳子、力的传感器、重物
实验方法:将重物挂在细绳上,绳子与传感器相 连,通过拉传感器让重物做加速或减速运动
实验探究
实验一:物体上升时 问题一:通过对物体进行受力分析,你能判 断传感器测量的是哪个力的大小吗?
FT
mg
实验探究
实验一:物体上升时 问题二:请分段简述拉力与重力的大小关系, 并根据实验过程思考,每段图像对应物体怎样的运动状态
v
超重和失重
实验二:物体下降时 1o加速下降时 取向下为正方向
根据牛顿第二定律
视重<实重,失重
人教版高中物理必修一超重和失重
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.
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.
思 考
什么情况下发生超重和失重呢?
探究:
发生超重和失重的条件
具体要求:
①记录各阶段的超重或失重现象
在太空的轨道上,可以制成一种新的泡沫材料泡沫金 属.在失重条件下,在液态的金属中通以气体,气泡将不 “上浮”,也不“下沉”,均匀地分布在液态金属中,凝固 后就成为泡沫金属,这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢, 用它做机翼,又轻又结实.
同样的道理,在失重条件下,混合物可以均匀地混合,由
拓 展 : 超 重 与 失 重
②猜测超重(失重)现象与什么物理量有关 并记录该物理量在各阶段的情况, ③根据你的记录寻找规律并交流。
运动过程
电 加速上升
梯 匀速上升 的 运 减速上升
动 加速下降
过 程
匀速下降
减速下降
v方向 a方向
FN与G的关系
Байду номын сангаас现象
运动过程 v方向 a方向 FN与G的关系 物体状态
加速上升
电 梯 匀速上升
的 运
减速上升
动 过
加速下降
程 匀速下降
FN>G
0
FN=G
FN<G
FN<G
0
FN=G
超重 状态
平衡状态
失重 状态 失重 状态
平衡状态
减速下降
FN>G
超重 状态
超
重
与
什么情况下物体发生超重现象?
人教版高中物理必修一超重和失重(何文志)
知识要点 定义:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力 大于重力的现象叫超重 超重 实质:压力或拉力大于重力 条件:具有向上的加速度a( 向上匀加速或 向下匀减速) 定义:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力 失重 小于重力的现象叫失重 实质:压力或拉力小于重力 条件:具有向上的加速度a(向下匀加速或) 向上匀减速 完全失重:当向下的加速度a=g时.
练习: 质量为60kg的人,站在运动的电梯里的台秤 上,台秤的示数是540N,问电梯的加速度是多大?是上升还是 下降?
三、完全失重
定义:在失重状态中,向下最大的加速度是重 力加速度,我们把此时物体所支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力 的情况称为超重现象。 2、产生超重现象的条件是物体具有的加速度,与物体的速 度大小和方向无关。 3、物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力 的情况称为失重现象。 4、产生失重现象的条件是物体具有的加速度,与物体的速 度大小和方向无关。 5、物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为的状态,叫 做完全失重状态。 6、产生完全失重的条件是:当物体竖直向下的加速度等于 时,就产生完全失重现象。
重力并未变化
超重和失重
高中物理课件
灿若寒星整理制作
学习目标
1、知道什么是超重和失重; 2、知道产生超重和失重的条件; 3、会用牛顿定律解释超重和失重实质; 4、会解释一些超重失重现象并了解其应用 和危害.
二、失重
定义:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)小于重 力的现象叫失重。 实质:压力或拉力小于重力(重力不变) 条件:具有向下的加速度a(向下加速或向上减 速都会产生)
人教版高中物理必修一《超重和失重》知识全解
《超重和失重》知识全解【教学目标】1.通过体验或者实验,认识超重和失重现象。
2.通过在电梯里观察体重计示数或其他方式发现超重和失重现象产生的条件,并应用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的动力学原因,理解超重和失重现象的本质,培养学生从实际情境中捕捉信息、发现问题并提出问题的能力。
3.通过查阅资料、分享和交流,了解超重和失重现象在各个领域中的应用,解释生活中的超重和失重现象,培养学生用科学知识解释生活现象的能力,激发学生的学习热情和兴趣,形成良好的科学态度与责任。
【内容解析】1.共点力的平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。
2.超重(1)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)产生超重现象的条件:物体具有向上的加速度,与物体速度的大小和方向无关。
(3)产生超重现象的原因:当物体具有向上的加速度a(向上加速运动或向下减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F,由牛顿第二定律得:F-mg=ma,所以F=m(g+a)>mg由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)F′>mg。
3.失重(1)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)产生失重现象的条件:物体具有向下的加速度,与物体速度的大小和方向无关。
(3)产生失重现象的原因:当物体具有向下的加速度a(向下加速运动或向上做减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F。
由牛顿第二定律:mg-F=ma,所以F=m(g-a)<mg由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)F′<mg。
(4)完全失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态,叫做完全失重状态。
产生完全失重现象的条件:当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时,就产生完全失重现象。
【知识总结】1.平衡状态:如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
高中教育物理人教版必修1 中学物理 超重和失重
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。 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。
值得注意的是,在超重或失重现象 中,物体的实际重力并没有发生变化。
下面的三个现象, 是不是我们定义的超重和失重呢?
1.超重就是重力增大了,失重就是重力减小了 2.在月球上人的重力小于地球上的重力,人就失重了 3.超重就是超过所能承受的上限了,比如电梯定员13人,如果乘坐18人 那就是超重了
用牛顿运动定律解释
当电梯加速上升时,
a
F压>G
• 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。
“电梯里的秘密”
58 kg 63 kg 58 kg 53 kg
用牛顿运动定律解释
a
当电梯减速上升时,F压<G
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。
50 kg 58 kg 63 kg
失重
既不失重也不超重
超重
结论:
(1)当电梯加速下降或者减速上升时都属于失重; (2)当电梯减速下降或者加速上升时都属于超重。
(2)当电梯做匀速直线运动时都属于既不超重也不 失重。
探究超重与失重的产生条件
F1
F1
G F2 F2 G
超重
F2
G
F2 G
失重
超重与失重的产生条件
超重和失重仅由竖直方向上的加速度决定,与物体 速度方向无关。
当物体具有竖直向上的加速度时,物体就处于超重状态; 当物体具有竖直向下的加速度时,物体就处于失重状态;
练习:
一个质量为70 kg的人乘电梯 ,若电梯以 5 m/s2的加速度 匀加速下降,求他对电梯地板的压力。(取g=10 m/s2 )
人教版新高一物理必修第一册-超重与失重-ppt精品课件
物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系:
F
物体静止或匀速运动
N
即 a=0
F’ mg F
F=F`=mg N=N`=mg
物体有向上的加速度
N’ mg N
即 a≠0
a
F=F`=m(g+a)
a
mgF’
N=N`=m(g+a)
mg
N’
物体有向下的加速度
F
即 a≠0
N
a
F’ mg
F=F`=m(g-a) N=N`=m(g-a)
做如下运动时,弹簧秤的拉力如何? 1.加速上升 ——读数大于重力(视重大于实重)——超重 2.加速下降 ——读数小于重力(视重小于实重)——失重 3.减速上升 ——读数小于重力(视重小于实重)——失重 4.减速下降 ——读数大于重力(视重大于实重)——超重 【规律总结】 1.产生超重的条件 ——当物体的加速度方向向上时,即a↑。 2.产生失重的条件 ——当物体的加速度方向向下时,即a↓ 。 【特别提醒】无论是超重、失重还是完全失重,物体所受到 的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。
人教版(2019)高一物理 必修第一册:4.6超重与失重(共19张PP T)
人教版(2019)高一物理 必修第一册:4.6超重与失重(共19张PP T)
巩固练习:
练习、一个人在地面上最多能举起300N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250N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 力一定)
3N
人教版(2019)高一物理 必修第一册:4.6超重与失重(共19张PP T)
人教版(2019)高一物理 必修第一册:4.6超重与失重(共19张PP T)
人教版(2019)高中物理必修第一册4.6超重和失重ppt
着一个质量m=5 kg的物体A。当升降机向上运动时,她 看到弹簧测力计的示数为40 N,g=10 m/s2,求:
(1)升降机的加速度; (2)此时人对地板的压力。 答案:(1)2 m/s2,方向向下 (2)400 N 竖直向下
解析:(1)对 A 受力分析,根据牛顿第二定律得: mg-F 弹=ma 得 a=g-Fm弹=(10-450)m/s2=2 m/s2,则升降机的加速度为 2 m/s2, 方向向下。 (2)对人分析,根据牛顿第二定律得:Mg-F N=Ma 解得:F N=Mg-Ma=50×(10-2) N=400 N, 则由牛顿第三定律知人对升降机地板的压力大小为 400 N,竖直向 下。
4.6 超重和失重
导入新课
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?
重力的测量
方法一: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,利用牛顿第二定律可得G=mg。
方法二:利用力的平衡条件对重力进行测量。
3. 超重:物体对支持物的压 力或对悬挂物的拉力(视重) 大于物体所受重力的现象。
思考讨论
人站在力传感器上完成下蹲动作。很明显,图线直观地描绘了人 在下蹲过程中力传感器的示数先变小,后变大,再变小,最后保持某 一数值不变的全过程。试分析人“站起”过程中超重和失重的情况。
人“站起”过程中,传感器示数先变大,后变小,再变大,最后 保持某一数值不变,先超重后失重最后保持实重。
失重Biblioteka FN·v amg
FN 同理,人减速向下运动过程中,
根据牛顿第二定律,有
mg-FN =- ma 故:FN = m(g +a)>mg
人教版(新课标)高中物理必修一第四章牛顿运动定律——超重和失重
பைடு நூலகம்
练 习
3、关于超重和失重的现象,下列描述中正确的是 ( ) A、电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重 状态 B、磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上 的乘客处于超重状态 C、荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状 态 D、“神舟”飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞 船内的宇航员处于完全失重状态
A
练 习
2、某商场内扶梯与水平面夹角为30 ,质 量为60kg的人站在扶梯的水平台上,当扶 梯以2m/s2的加速度斜向上运动时,求人 对扶梯的压力?(g=10m/s2)
o
答案:660N
30o
a
思 考
如果物体的加速度不是竖直方向, 而是具有竖直方向的分量,是否存 在超重和失重?
【交流与讨论】结合完全失重的力学 特征,分析哪些情况下产生完全失重 现象? (1)自由落体; (2)竖直上抛; 不计空气阻力的情况下,向任何方向 抛出的物体都处于完全失重状态。
a向上
F>mg
超重
F
加速上升 a v
F=mg+ma
F>mg
a v
mg F 减速下降 加速下降 a v
超重,a向上
F=mg-ma
F<mg
a v
mg
减速上升
失重,a向下
特例
当a=g时,F=m(g-a)=0,
这种失重称为完全失重。
当你处在完全失重的环境 中,会出现什么样的情况?
小 结
1.超重:示重>实重 判断方法:物体具有竖直向上的加速度.设 物体向上的加速度为 a,则该物体的视重大 小为F=m(g+a) . 2.失重:示重<实重 判断方法:物体具有竖直向下的加速度. 若物体向下的加速度为a,则该物体的视重 大小为F=m(g-a).当a=g 时,F=0,出 现完全失重现象.
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超
重
电梯向上运动(启动)
原
F
理
分 析
v
mg
a
电梯向下运动(制动)
v
a
F mg ma F m(g a) mg
失 重 原 理v 分 析
电梯向下运动(启动) F
mg a
电梯向上运动(制动)
v
a
mg F ma F m( g a) mg
体 验 : 电 梯 中 超 重 与 失 重
在太空的轨道上,可以制成一种新的泡沫材料泡沫金 属.在失重条件下,在液态的金属中通以气体,气泡将不 “上浮”,也不“下沉”,均匀地分布在液态金属中,凝固 后就成为泡沫金属,这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢, 用它做机翼,又轻又结实.
同样的道理,在失重条件下,混合物可以均匀地混合,由
拓 展 : 超 重 与 失 重
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思
考 1、什么是重力?
视重:物体对 悬挂物的拉力 或者对支持物
的压力
2、怎样测量物体的重力?
3、测量物体的重力时有何要求?
F2
F1
4、弹簧秤上读数显示的是哪一
个力?
实重:物体
G
实际的重力
观
察
电梯向上运动
现
象
超重: 视重大于重力 失重: 视重小于重力
是不是物体 的重力发生
了变化?
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.
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.
思 考
什么情况下发生超重和失重呢?
探究:
发生超重和失重的条件
具体要求:
①记录各阶段的超重或失重现象
减速上升
动 过
加速下降
程 匀速下降
FN>G
0
FN=G
FN<G
FN<G
0
FN=G
超重 状态
平衡状态
失重 状态 失重 状态
平衡状态
减速下降
FN>G
超重 状态
超
重
与
什么情况下物体发生超重现象?
失 重
什么情况下物体发生失重现象?
结论: 当加速度方向向上时,物体发生超重现象, 当加速度方向向下时,物体发生失重现象。
体
验
:
电
梯
中
超
重
与
电梯从一楼上升到六楼
失
重
Hale Waihona Puke 电梯从六楼下降到一楼日常生活中的超重和失重现象
人在体重计上迅速下 蹲至静止的过程中, 体重计的示数怎样 变化?再迅速起立 又会怎样?
体 验 : 蹦 极 中 的 超 重 与 失 重
完 全 当物体处于失重状态,且a=g时会发生什么 失 现象? 重
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 等于零的情况称为完全失重现象。
②猜测超重(失重)现象与什么物理量有关 并记录该物理量在各阶段的情况, ③根据你的记录寻找规律并交流。
运动过程
电 加速上升
梯 匀速上升 的 运 减速上升
动 加速下降
过 程
匀速下降
减速下降
v方向 a方向
FN与G的关系
现象
运动过程 v方向 a方向 FN与G的关系 物体状态
加速上升
电 梯 匀速上升
的 运
航
天
员 航天飞机、宇宙飞船等航天器进入轨道后, 在 其中的人和物都处于状态。完全失重
太
空
航天器中的宇航员
中
的
g
失
近地卫星
重
状
g0
态
g
远离地球的卫星
利用完全失重条件的科学研究
利用完全失重条件的科学研究
液体呈绝对球形
制造理想的滚珠
制造泡沫金属
解释
在失重条件下,融化了的金属的液滴,形状绝对呈球形,冷 却后可以成为理想的滚珠.而在地面上,用现代技术制成的滚 珠,并不绝对呈球形,这是造成轴承磨损的重要原因之一.