第六章牛顿运动定律·超重和失重.ppt

第三章牛顿运动定律超重和失重 （一） 引入新课：观看《神州五、六号》发射及返回录相 ● 载人航天：一个国家综合国力日益强大的重要标志　 ● 空间产业：制造加工独领风骚 ● 载人飞船：展示高精尖必威体育精装版科技成果的“摇篮” ● 从“两弹一星”到载人航天；日跃东方，叩启天穹。 (5).“空间产业”带动相关产业发展; 背景一： １９６１年７月１６日，自力更生发展原子能的决定。 １９６４年１０月１６日，中国第一颗原子弹爆炸成功； １９７０年４月２４日。酒泉卫星发射中心，中国的第一颗人造地球卫星送上了太空。 １９８６年３月，发展载人航天被列入了著名的“８６３” 计划。 ２００３年１０月１６日,中国第三个将自己的航天员送入太空并成功返回的国家。  2.航天员在火箭发射与返回舱返回中，航天员遇到的最大生理问题是什么？ 载人航天有较大风险，宇航员要面对:振动、冲击、噪声、失重、超重、宇宙辐射、高真空、昼夜节律变化、剧烈的温度变化、超负荷的心理和工作压力等； 可能导致宇航员的心血管系统功能紊乱、航天运动病、骨骼与肌肉结构和功能变化、睡眠周期紊乱等一系列生物医学和心理方面的问题，严重者甚至可能威胁到宇航员的生命。 背景二： 在载人航天器的发射加速上升段，宇航员要经受5倍于地球引力的超重过载，125dB的高强噪声和振动刺激；宇航员返回地面时则要经受开伞减速和着陆冲击的考验。这些统称为超重或者过载，重力作用于人体的方向由头至足的则称正超重；反之，重力的方向由足至头时称负超重。 正超重时，血液受惯性作用由上身转移到下身，引起头部、上身缺血，视力障碍，严重时可发生晕厥。 高g值的超重，人取坐姿难以适应，所以宇航员通常采取仰卧姿，这对人体的影响较轻。人对8g值的横向超重可耐受十多分钟。航天中经受的这种横向超重，一般时间较短，经过训练的宇航员容易耐受。 失重  失重可引起心血管功能的改变。失重时血液和其他体液不像重力条件下那样惯常地流向下身。相反，下身的血液回流到胸腔、头部，可引起宇航员面部浮肿，头胀，颈部静脉曲张，鼻咽部堵塞，身体质量中心上移。　 长期失重会引起人体的骨钙质代谢紊乱。 后果：骨质疏松和增大发生肾结石的可能。 长期失重还可引起对抗重力的肌肉出现废用性萎缩。 思考：什么是超重和失重？ 新课内容: 提示1：重力是如何产生的？大小取决于 什么？实验室如何测量钩码的重力？ a.重力是由地球的吸引而产生的； b.其大小取决于物体的质量及相对于地球位置，重力公式G=mg； c.实验室常采用弹簧秤测量重力的大小。 实验探究一：每班分成24组进行实验探究。 讨论： ⑴.什么情况下弹簧秤示数等于物体真实重力？ （a=0） ⑵.什么情况下弹簧秤示数大于物体真实重力？ (a向上) ⑶.什么情况下弹簧秤示数小于物体真实重力？ （a向下） 思考： 弹簧秤测量力的原理是什么？ 实 验 探 究 二：每班分成24组进行实验探究。 探 究 内 容：用弹簧秤测量铝块的重力及在水中的视重。（空气中的浮力忽略） 讨论： ⑴.铝块挂在弹簧秤下时受几个力的作用？ 提示2：重力（实重）、视重的意思是什么？ 视重：物体对弹簧秤的位力或对托盘秤的压力大小叫视重（G视）。 重力：由于地球的吸引而产生的力，近似等于地球给物体的万有引力。也泛指任何天体吸引其它物体的力。如月球重力、火星重力等。 实重：物体的实际重力的大小。 提示3：视重是否一定等于物体的重力？ 演 示 一：拉压视力盘演示视重与重力的关系： ⑴静止 ⑵向上加速 ⑶向下加速等。 提示4：（拓展） 一般物体有时用拉住，有时用支持物托住，此时物体对悬线的拉力或对支持物的压力与物体的重力关系如何？ 总 结：超重与失重 1.超重现象： 当物体对悬线的拉力或对支持物的压力大于物体的重力的现象叫超重现象。 思考：超重是如何引起的？ 超重分析：取加速上升或减速下降的物体为研究对象，受力如图。 据牛顿第二定律有： T-mg=ma 故拉力: F=mg+ma=m(g+a)mg 同理对于加速上升或减速下降的电梯中的物体为研究对象有： FN+mg=ma 故 FN=mg+ma=m(g+a)mg 2．失重现象： 当物体对悬线的拉力或对支持面的压力小于重力的现象叫失重现象。 实验探究四：用手托住重钩码（每人） 操作要求： ⑴托住不动 ⑵突然向下加 ⑶向上突然减速。 有何感受? 变轻的感觉。 感觉真不错! 讨论： 如何分析失重现象？ 演示三：矿泉水瓶中水的完全失重现象 操作要求： 矿泉水瓶侧壁钻一小孔，从桌上边缘一定高度突然释放，观察水是否有喷出。 结论： 自由落体时，水对容器