4.6超重和失重(课件)-高中物理（人教版2019必修第一册）.pptx

授课日期：20XX年X月培养什么人/怎样培养人/为谁培养人4.6超重和失重

01重力的测量02超重和失重03完全失重04典例分析目录/contents

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？

Part.01重力的测量

1.先测物体的重力加速度g2.用天平测物体的质量3.由牛顿第二定律求重力测量方法一：G=mg

测量方法二：将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。这是测量重力最常用的方法。

静止（或匀速）时，压力与支持力是作用力与反作用力，支持力与重力是平衡力。支持力FN压力FN′想一想：体重计的读数与物体重力为什么相等？支持力FN重力G读数反映压力读数压力支持力重力G

人站在体重计上不是静止的，向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会变化呢？想一想

Part.02超重和失重

GF1视重:测力计的示数反映了物体对支撑物的压力或对悬挂物的拉力，称为视重。例如人站在体重计上时，体重计的示数称为视重。（是可变的）依据：牛顿第三定律实重:物体实际的重力大小。（是不变的）结论:静止或匀速状态下，视重=实重。什么情况下视重与视重不相等呢？

如图所示，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下蹲的过程中，先后经历加速、减速和静止三个阶段。

设竖直向下方向为坐标轴正方向。人加速向下运动的过程中(如图)，根据牛顿第二定律，有即体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的（实重）重力。mg－FN=maFN=m（g－a）mg

失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）小于物体所受重力的现象，叫作失重（weightlessness）现象。特征：物体加速度向下，视重变小，实重不变。举例：

人减速向下运动的过程中加速度方向与运动方向相反，有此时，体重计的示数（视重）大于人受到的（实重）重力。mg－FN=－maFN=m（g+a）mg也可以设加速度大小为a，则FN－mg=maFN=m（g+a）mg

超重：物体对支持物的压力对悬挂物的拉力（视重）大于物体所受重力的现象，叫作超重（overweight）现象。特征：物体加速度向上，视重变大，实重不变。举例：

1.超重与失重现象仅仅是一种表象，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。超重与失重的本质：2.无论是超重还是失重，物体所受的重力都没有变化。即“实重”并没有变化。

a方向向上

——超重加速上升减速下降a方向向下——失重加速下降减速上升想一想：以下情况那种物体处于超重？那种处于失重呢？

类型v方向a方向现象加速上升减速上升加速下降减速下降向上向上向下向下向上向下向下向上超重失重超重失重

人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。分析力传感器上的人“下蹲”“站起”两个过程中超重和失重的情况。

人站在体重计上，既不下蹲也不站起，体重计的示数一定不变吗？思考与讨论在电梯里放一台体重计，人站在体重计上，观察电梯启动、制动和运行过程中体重计的示数的变化。做一做：

【例题】设人的质量为60kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。解：对人进行受力分析，根据牛顿第二定律，有FN－mg=ma故：FN=m(g+a)=60×(9.8+0.25)N=603N由牛顿第三定律得：FN′=-FN=-603N人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。vaFNmg

当升降机以加速度a=g竖直加速下降时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力是多少？FN=m(g–a)即：FN=0由mg–FN=ma得想一想完全失重物体对支持物（或悬挂物）完全没有作用力

Part.03完全失重

由FN=m(g–a)得：FN=0完全失重：当加速度a=g时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零，这就是“完全失重”现象。F合=mg-FN=ma当物体以加速度a=g加速下降或减速上升时：可以举一些生活中的例子吗？

解：当瓶子自由下落时，瓶子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。但瓶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。想一想：装满水的有孔瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？

应用：天空之塔超失重体验

火箭发射时向上的加速度很大，火箭底部所承