超重与失重-梅志强.ppt

超重和失重 １ 知道什么是超重与失重； ２ 知道产生超重与失重的条件． 3 超重和失重跟物体所受重力的区别． 重力怎样测量？ 例1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。 证明： 由力的平衡条件 F=G 以物体为研究对象,受力如右图 弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小 由牛顿第三定律 F=F` ∴弹簧的读数就是重力的大小。 F’ F G N N’ G F’ F mg N N’ mg 例2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。 a a 证明： 由牛顿第二定律 F-mg=ma 弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小 由牛顿第三定律 F=F` ∴弹簧的读数为m(g+a) 。 以物体为研究对象,受力如右图 F=m(g+a) N-mg=ma N=N` N`=m(g+a) N=m(g+a) F’ F mg N N’ mg 例3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。 a a 证明： 由牛顿第二定律 mg-F=ma 弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小 由牛顿第三定律 F=F` ∴弹簧的读数为m(g-a) 。 以物体为研究对象,受力如右图 F=m(g-a) mg-N=ma N=N` N`=m(g-a) N=m(g-a) 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 mg N’ N mg F’ 物体静止或匀速运动 即 a=0 F=F`=mg N=N`=mg F mg a F’ N mg N’ a 物体有向上的加速度 即 a≠0 F=F`=m(g+a) N=N`=m(g+a) 物体有向下的加速度 即 a≠0 F=F`=m(g-a) N=N`=m(g-a) F mg a F’ N mg N’ a 超重 失重 例4、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为( )N。(2)当升降机以0. 5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为( )N 420 380 超失重的理解： 力与（ ）直接相关联。（加速度、速度） 重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要有加速度。 加速度a 超重 失重 mg mg 加速度 1、只要加速度竖直向上，超重。（与速度的方向没关系） 2、只要加速度竖直向下，失重。（与速度的方向没关系） 　　例6、一个人站在磅秤上，读出体重为500N。在他忽然蹲下的过程中，磅秤上读出的体重有无变化？为什么？ 你的结论是什么？ 开始下蹲时 加速度： 竖直向下 失重 将要蹲下时 加速度： 竖直向上 超重 读数变小 读数变大 接上题： 如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出的体重又有什么变化？ 开始站起时 加速度： 竖直向上 超重 将要站起时 加速度： 竖直向下 失重 读数变大 读数变小 超失重的理解： 失重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)；对支持面的压力N=m(g-a)。就好像重力“减小”了（确切的说是重力加速度g好像“减小”了）。实际上物体的重力没有变。 超重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g+a)；对支持面的压力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（确切的说是重力加速度g好像“增加”了）。实际上物体的重力没有变。 失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（确切的说是重力加速度g好像“消失”了）。实际上物体的重力并没有消失。 取一只塑料瓶，在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。 ▲ 提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。 想想看，为什么？ 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。 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？ 所受地球的引力只改变速度的方向，不改变速度的大小。 航天飞机中的人和物， 都处 于 完全失重状态 人造地球卫星，宇宙飞船、 航天飞机绕地球做圆周运动。 近地卫星 远离地球的卫星 航天器中的宇航员 g g0 g 　　向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。