1、观看视频,超重与失重,第四章 牛顿运动定律第7节 用牛顿运动定律解决问题（二）,太空中的超重和失重现象,生活中的超重和失重现象,你感受过超重和失重吗?,问题情境：,1、什么是超重和失重？ 2、什么条件下出现超重和失重？ 3、超重和失重的实质有何奥秘？ 4、超重和失重是否是重力发生变化了？,一、超重、失重的定义,1、定性演示： 用一个弹簧挂一个钩码，观察钩码静止时和上下运动过程中弹簧长度的变化。 2、定量分析,知识储备库,弹簧秤（台秤）的示数表示的是物体对弹簧秤的拉力大小（物体对台秤压力大小）,视重,实重,F,F,F,F,G,G,视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的
2、示数视为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力。,物体处于平衡状态时，对支持面的压力或对悬挂物的拉力等于物体本身的重力，即视重等于实重若视重大于实重是超重，反之是失重。,3、合作探究：,给出器材：弹簧秤，钩码（两人一组） 布置任务： 1、分工协作，一个做实验，一个观察，并交流彼此感受 2、让弹簧测力计分别处于静止，缓慢上升，缓慢下降 向上运动（从静止开始突然加速上升，减速上升至最后停止） 向下运动（从静止开始突然加速下降，减速下降至最后停止） 观察测力计的读数，看弹簧测力计的读数和钩码所受重力有什么关系。,你认为什么是超重？什么是失重？,4、现象： 超重：物体对支持物的压力（或
3、对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象。失重：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。,思考问题：物体在什么条件下发生超重和失重？,根据牛顿第二定律: F-G=ma,所以F=G+ma G,由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力F = F G,总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。,弹簧秤和重物有向上的加速度时,a,F,G,G,F,a,弹簧秤和重物有向下的加速度时,G - F = m ,所以：F = G - m G,由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力F = F G,根据牛顿第二定律:,总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压
4、力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。,减速上升NG 失重,减速下降NG 超重,加速下降NG 失重,加速上升NG 超重,：物体具有向上的加速度时，它就处于超重状态；物体具有向下的加速度时，它就处于失重状态与运动的方向无关。,小结,二、超重和失重的条件,超重：,（l）超重现象：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情况称为超重现象 （2）超重的动力学特征：支持面（或悬线）对物体的（向上）作用力大于物体所受的重力 （3）超重的运动学特征：物体的加速度向上，它包括可能的两种运动情况：向上加速运动或向下减速运动,失重,（1）失重现象：物体对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）小于物体
5、所受重力的情况称为失重现象（2）失重的动力学特征：物体对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力（3）失重的运动学特征：物体的加速度向下， 它包括可能的两种运动情况：向下加速运动或向上减速运动,例：升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如图，人站在升降机的测力计上，测力计的示数是多大？,解：人在升降机中受重力和地面的支持力 取竖直向上为正方向 根据牛顿第二定律得 F-G=ma 由此可得 F=G+ma= m(g+a) 代入数据得 515 根据牛顿第三定律， 人对地板的压力大小也是515，方向竖直向下，所以测力计的示数就是
6、515,若人站在升降机里和升降机一起以重力加速度g下降，测力计的示数是多少？,思考：,分析：以人为研究对象，人受到重力和支持力作用根据牛顿第二定律得G - F = m =mg 由此可得 支持力F 根据牛顿第三定律，人对地板的压力也是，测力计的示数是,完全失重现象：当物体对支持物（或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态,G,F=0,（1）完全失重现象：当物体对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态,（2）完全失重的动力学特征：物体处于完全失重状态时，物体对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）为零,（3）完全失重的运动学特征：物体处于完全失重状态时加速
7、度向下且等于重力加速度。,3.完全失重,弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。,无法用天平测量物体的质量,完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！,分析：当杯子自由下落时，杯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。但杯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。,完全失重实验,侧面有一个洞的水瓶里面装满水，让水瓶做自由落体运动，水会不会从洞中射出来？为什么？,三、超重和失重的实质,物体处于超重或失重状态时，只是物体对支持物的压力或物体对悬线的拉力不等于物体的重力，物体受到的重力大小和方向还是不变的。,四、超重和失重现象的应用,人造地球卫星、
8、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。,航天飞机中的人和物都处于 状态。,完全失重,地球,在太空失重的条件下,会生产出地面上难以生产的一系列产品,建立空间工厂已经不再是幻想！,利用完全失重条件的科学研究,制造泡沫金属,液体呈绝对球形,制造理想的滚珠,总结：,1、什么是超重和失重？ 2、什么条件下出现超重和失重？ 3、超重和失重的实质有何奥秘？ 4、超重和失重是否是重力发生变化了？,1. 人在体重计上迅速下蹲至静止的过程中，体重计的示数怎样变化？,五、课外探究活动,思维点拨：分析人下蹲过程的加速度情况,人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。,思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？,2、 电梯中的学问：人站在体重计上,当电梯从静止开始加速上升再减速上升的过程中, 体重计示数如何变化？,总结:升降机的几种运动，人站在体重计上视重的变化情况,作业：学校作业 1、书P91 4 2、学习指导P84 例1 迁移应用1家庭作业 学习指导P83-86,
