4.6 超重和失重 课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、 “站起”两个过程中超重和失重的情况。
FN v
a mg
思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、 “站起”两个过程中超重和失重的情况。
FN v
a mg
思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、 “站起”两个过程中超重和失重的情况。
：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。
视重＞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。
视重 mg
思考：物体在台秤上不动，台秤的读数一定不会 变吗？
“电梯中的现象”观察记录单
速度方向
③ ② ①
④ ⑤ ⑥
运动情况
减速上升 匀速上升 加速上升
分析 如图所示，当物体随升降机一起以加速
度
竖直加速下降，测力计上的视重是多少？
＋F a
mg
根据牛顿第二定律，有
mg F ma
F = m(g – a)
F= 0
视重为0
当物体的加速度
时，物体对支持物的
压力或对悬挂物的拉力为零的现象。
抛出的水瓶
现象：静止时，水瓶底部的小孔处有水流喷出。 当水瓶自由下落或抛出后，底部没有水流出来。
这是为什么呢？ 解释：在空中，瓶子中的水处于完全失重状态，只 受重力作用，水与水之间没有了挤压，水不在从小 孔中流出。
FN
mg
mg
超重对宇航员的影响
火箭发射时，宇航员要承受数倍于自身体重的压力。 如果宇 航员采用站立或者坐姿，会造成头部供血不 足。所以宇航员通常采用平躺的姿势，这样超重对人体 的影响较轻。
思考：第二种方法中，为什么要使物体处于 静止状态？
FN
FN = mg
FN = FN′
体重计的示数 = FN′ 的大小
mg
得到 FN′ = mg
体重计的示数叫做“视重”
FN′
思考：如果人在体重计上下蹲，示数会有 什么影响？
人站在体重计上，下蹲的过程中，体 重计的示数先变小，后 ，最后保持不 变。
＋ a FN
mg
失重状态
＋ a FN
mg
根据牛顿第二定律，有：
FN mg ma
FN mg ma
视重 mg
根据牛顿第二定律，有：
FN mg ﹣ma FN mg ma
视重 mg
超重、失重现象的动力学关系：
超重
F mg ma
视重 mg
失重
F mg ma
视重 mg
思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、 “站起”两个过程中超重和失重的情况。
加速度方向
竖直向下 a=0
竖直向上
现象（超重 或失重）
失重
等重
超重
“电梯中的现象”观察记录单源自速度方向③ ② ①
④ ⑤ ⑥
运动情况 加速度方向
减速上升 匀速上升 加速上升 加速下降 匀速下降 减速下降
竖直向下 a=0
竖直向上 竖直向下
a=0 竖直向上
现象（超重 或失重）
失重 等重 超重
失重 等重
超重
竖直向下 a=0
竖直向上 竖直向下
a=0 竖直向上
现象（超重 或失重）
失重 等重 超重
失重 等重
超重
超重、失重现象的运动条件：
a 为 0 时，没有超重、失重 a 向上时，超重 a 向下时，失重
在超重、失重现象中，物体的加速度 与受力之间满足怎样的规律呢？
FN
mg
2.超重、失重现象的动力学分析
超重状态
④ ⑤ ⑥
运动情况 加速度方向
减速上升 匀速上升 加速上升 加速下降 匀速下降 减速下降
竖直向下 a=0
竖直向上 竖直向下
a=0 竖直向上
现象（超重 或失重）
失重 等重 超重
失重 等重
超重
3. 超重、失重与加速度方向有什么关系呢？
速度方向
③ ② ①
④ ⑤ ⑥
运动情况 加速度方向
减速上升 匀速上升 加速上升 加速下降 匀速下降 减速下降
1. 超重、失重与物体的运动方向有关吗？
速度方向
③ ② ①
④ ⑤ ⑥
运动情况 加速度方向
减速上升 匀速上升 加速上升 加速下降 匀速下降 减速下降
竖直向下 a=0
竖直向上 竖直向下
a=0 竖直向上
现象（超重 或失重）
失重 等重 超重
失重 等重
超重
2. 超重、失重与物体的变速运动有关吗？
速度方向
③ ② ①
4.6 超重和失重
年 级：高一年级
学 科：高中物理（人教版）
生活中，你感受过超重和失重吗？
问题：火箭发射时宇航员为什么保持平躺 的姿势呢？
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，用天 平测量物体的质量m，再利用牛顿第二定律可得 G＝mg 。
方法二：将物体悬挂或放置在测力器上，使物体静止， 这时测力器对物体的拉力（或支持力）与重力大小相等。
a=g
一般思路：通过运动情况判断加速度的情 况，再根据牛顿第二定律判断支持力（或拉力） 与重力的大小关系。
FN v
a mg
思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、 “站起”两个过程中超重和失重的情况。
FN v
a mg
思考：超重、失重现象中，物体的重力发 生改变了吗？
无论是超重还是失重，物体所受的重力并没 有发生变化。
所谓“超重”和“失重”，只是拉力(或支持 力)的增大或减小，是“视重”的改变。
太空中的失重环境
人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入 轨道后，其中的人和物都将处于“微重力”环境，即完 全失重状态。
完全失重时，物体将飘浮在空中；液滴呈球形，气 泡在液体中将不会上浮......
小结
超重
FN mg ma a 向上
失重
FN mg - ma a 向下
完全失重
FN 0