高一物理超重和失重 人教版

合
和F合=G-FN得：
FN=G-ma=mg-mg=0 由牛顿第三定律FN =F’N
和F合=G-FN得：
FN=G-mg=mg-mg=0
(或对悬挂物的拉力 的压力等于0。 )等于0，叫完全失重。 压力为0。
由牛顿第三定律FN =F’N 完全失重的定义如果物体对支持物的压力 F’N=0即人对台秤 F’N=0即人对台秤的
思考与讨论：
1.物体对水平支持面的压力，或者，水 平支持面对物体的支持力，是否总是等 于物体所受的重力？在什么条件下，压 力或支持力等于物体所受的重力？
2.物体对竖直悬绳的拉力，或者，竖直 悬绳对物体的拉力，是否总等于物体所 受的重力？在什么条件下，拉力等于重 力？
现实生活中，那些地方有超重或失重 现像？ (1）同学们讨论一下：生活中 那些地方可以看到失重或超重现像 (2）一种有趣的运动：蹦极
G 题目
所以FN=mg=20×9.8N=196N
(2)以1m/s2的加速度竖直上升时，台秤 读数是多少N？ F
N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
解：由于升降机加 2 ， 速上升，a=1m/s a=1m/s2 方向竖直向上， G 根据牛顿第二定律 得：F合=FN－mg=ma 题目 FN=mg+ma=m(g+a)=20×(9.8+1)N =216N
F’N>G即人对台秤的 F’N>G即人对台秤的 压力大于人的重量。 压力大于人的重量。
从力的角度出发：物体对支持 的压力（或悬挂物的拉力）大 于物体所受的重力的情况称为 超重.
从加速度的角度出发：当物体 具有向上的加速度，做加速上 升或减速下降的运动时，又发 生超重现象.
超重并不是物体的重 力变大而是对支持物 的压力（或悬挂物的 拉力）变大，重力是 不变的，其实是视重 变大.
课堂小结：
表达式∶ FN=G-ma=m(g-g)=0
(4)
加速上升 减速下降
加速下降 减速上升
加速上升
FN
电梯
减速下降
FN
a V
电梯
aV (1) G (2) G
和F合= FN -G得： FN =G+ma=m(g+a)>G
由牛顿第二定律F合=ma 由牛顿第二定律 F =ma 合
和F合= FN -G得： FN =G+ma=m(g+a)>G
由牛顿第三定律FN =F’N 由牛顿第三定律FN =F’N
1.关于超重和失重，下列说法中正 确的是
A 超重时物体的重力增加了。
B 超重时物体的重力是不变的。
C 完全失重时，物体的重力没有了 D 完全失重时物体的重力全部用来 产生加速度
分析：物体发生超重或者失重时，物体的重力 没有变化只是拉力或者物体的压力变化了。
所以正确答案为B，D
例题1.升降机地板上放一个弹 簧秤，秤盘上放一个质量为 20kg 的物体 ( 如图示 ) ，当升 降机： (1) 以 4m/s 的速度匀速上升时， 台秤读数是多少N？
从力的角度出发：物体对支
持的压力（或悬挂物的拉力） 小于物体所受的重力的情况称 为失重现象.
从加速度的角度出发：当物
体具有向下的加速度，做加速 下降或减速上升的运动时，又 发生失重现象.
失重并不是物体的重力 变小而是对支持力物的 压力（或悬挂物的拉力） 变小，重力是不变的， 其实是视重变小.
分析： FN
当电梯加速上升或减速下降时， 台称的示数大于人的重量。
当电梯加速下降或减速上升时， 台称的示数小于人的重量。
为什么会出现这种现像呢？
同学们计算一下，下面几种情 况中，人对台秤的压力FN；(已知： 人的质量为m四种情况下物体的加速 度都是a。)
电梯 人 电梯 人 电梯 人 电梯 人
(1)
(2)
(3)
第七节 超重和失重
超重和失重现象是如何产生的呢？
同学们想一下
在平地上，把一个人站在台称上，则 台称的示数为人的重量。
假如一个人站在台称上，并把他们 一起放入电梯中让他们一起加速上升、 加速下降、减速上升、减速下降。
那么：台称的示数会有什么样的变化 呢？
静止或匀速直线运动状态台秤 的示数等于人的重量。
(2) 以 1m/s 的加速度竖直上升 时，台秤读数是多少N？ (3) 以 1m/s 的加速度减速下降 时，台秤读数又是多少N？
分析：
(1)以4m/s的速度匀速上升时， 台秤读数是多少牛？
解：设向上为正方向：
FN
(1)由于升降机匀速上 所以a=0 根据牛顿第二定律知： F合=FN－mg=ma=0
a=0
解：物体的受力分析如图所 取向上方向为正。 示 由力的运算知： F合=T-mg=4×104－3.5×103×10 =5×103N 由牛顿第二定律：F合=ma得： a=F合/m =5×103/3.5×103=10/7m/s2 由加速度的定义式：a=ΔV/t 得： ΔV=at=10/7×7=10m/s
题目
练习：
(3)以1m/s的加速度减速下降时， 台秤读数又是多少N？
解：因升降机减速下降， 且a=1m/s2，方向向上
FN
F合=FN－mg 根据牛顿第二定律 F合=ma得： FN－mg=ma
a=1m/s
G 题目
FN=mg+ma=20×9.8+20×1N =216N
已知：T=4×104N m=3.5t=3.5×103kg ，t=7s， 求:ΔV=？
电梯
FN
电梯
aV
aV
F 电梯 N
G
a V
F 电梯 N
aV G 减速上升
G 加速上升
G 减速下降
加速下降
总结:
FN =G+ma
FN =G+ma
FN =G-ma
FN=G-ma
(1)物体发生超重还是失重现象从加速度 的角度，只跟物体的加速度方向有关. (2)发生超重或失重现象时，物体的重量 不变.
对于第三副图和第四副图假如a=g又会发生 什么样的现像呢？ V F 电梯 N FN V 电梯 a =g a=g G G (4) 减速上升 (3) 加速下降 由牛顿第二定律F =ma 由牛顿第二定律F合=ma
加速下降
电梯FN
减速上升
电梯 FN
a V
a V
(3)
G
(4)
G
由牛顿第二定律F合=ma 由牛顿第二定律F合=ma
和F合=G-FN得： 和F合=G-FN得： FN =G-ma=m(g-a)<G FN=G-ma=m(g-a)<G
由牛顿第三定律FN =F’N 由牛顿第三定律FN =F’N
F’N<G即人对体重计的 F’N<G即人对体重计的 压力小于人的重力。 压力小于人的重力。