人教版高中物理必修第一册第四章运动和力的关系4.6超重和失重课件（31页ppt）

(共31张PPT)
生活中，你感受过超重和失重吗？
问题：火箭发射时航天员为什么保持平躺的姿势呢？
重力的测量
方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g，用天平测量物体的质量m，再利用牛顿第二定律可得 G＝mg 。
方法二：将物体悬挂或放置在测力器上，使物体静止，这时测力器对物体的拉力（或支持力）与重力大小相等。
mg
FN
FN = FN′
FN = mg
得到 FN′ = mg
FN′
体重计的示数 = FN′ 的大小
思考：第二种方法中，为什么要使物体处于静止状态？
体重计的示数叫做“视重”
思考：如果人在体重计上下蹲，示数会有什么影响？
思考：物体在台秤上不动，台秤的读数一定不会变吗？
①
②
③
④
⑤
⑥
速度方向
运动情况
现象（超重
或失重）
超重
失重
等重
加速上升
减速上升
匀速上升
“电梯中的现象”观察记录单
加速度方向
a=0
竖直向下
竖直向上
超重
失重
等重
加速下降
匀速下降
减速下降
①
②
③
④
⑤
⑥
速度方向
运动情况
现象（超重
或失重）
超重
失重
等重
加速上升
减速上升
匀速上升
加速度方向
a=0
竖直向下
竖直向上
a=0
竖直向下
竖直向上
“电梯中的现象”观察记录单
超重
失重
等重
加速下降
匀速下降
减速下降
①
②
③
④
⑤
⑥
速度方向
运动情况
现象（超重
或失重）
超重
失重
等重
加速上升
减速上升
匀速上升
加速度方向
a=0
竖直向下
竖直向上
a=0
竖直向下
竖直向上
1. 超重、失重与物体的运动方向有关吗？
超重
失重
等重
加速下降
匀速下降
减速下降
①
②
③
④
⑤
⑥
速度方向
运动情况
现象（超重
或失重）
超重
失重
等重
加速上升
减速上升
匀速上升
加速度方向
a=0
竖直向下
竖直向上
a=0
竖直向下
竖直向上
2. 超重、失重与物体的变速运动有关吗？
超重
失重
等重
加速下降
匀速下降
减速下降
①
②
③
④
⑤
⑥
速度方向
运动情况
现象（超重
或失重）
超重
失重
等重
加速上升
减速上升
匀速上升
加速度方向
a=0
竖直向下
竖直向上
a=0
竖直向下
竖直向上
3. 超重、失重与加速度方向有什么关系呢？
a 为 0 时，没有超重、失重
a 向上时，超重
a 向下时，失重
超重、失重现象的运动条件：
在超重、失重现象中，物体的加速度与受力之间满足怎样的规律呢？
FN
mg
2.超重、失重现象的动力学分析
失重状态
FN
a
mg
＋
超重状态
FN
a
mg
＋
根据牛顿第二定律，有：
根据牛顿第二定律，有：
超重
失重
超重、失重现象的动力学关系：
思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、“站起”两个过程中超重和失重的情况。
思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、“站起”两个过程中超重和失重的情况。
mg
FN
a
v
mg
FN
a
思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、“站起”两个过程中超重和失重的情况。
v
mg
FN
a
思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、“站起”两个过程中超重和失重的情况。
v
思考与讨论：观察计算机采集的图线，分析人在“下蹲”、“站起”两个过程中超重和失重的情况。
mg
FN
a
v
所谓“超重”和“失重”，只是拉力(或支持力)的增大或减小，是“视重”的改变。
无论是超重还是失重，物体所受的重力并没有发生变化。
思考：超重、失重现象中，物体的重力发生改变了吗？
mg
F
a
＋
F = 0
视重为0
F = m(g – a)
根据牛顿第二定律，有
解释：在空中，瓶子中的水处于完全失重状态，只受重力作用，水与水之间没有了挤压，水不在从小孔中流出。
mg
FN
mg
抛出的水瓶
现象：静止时，水瓶底部的小孔处有水流喷出。当水瓶自由下落或抛出后，底部没有水流出来。
这是为什么呢？
火箭发射时，宇航员要承受数倍于自身体重的压力。
如果宇 航员采用站立或者坐姿，会造成头部供血不足。所以宇航员通常采用平躺的姿势，这样超重对人体的影响较轻。
超重对宇航员的影响
太空中的失重环境
人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都将处于“微重力”环境，即完全失重状态。
完全失重时，物体将飘浮在空中；液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮......
超重
a 向上
失重
a 向下
完全失重
a=g
小结
一般思路：通过运动情况判断加速度的情况，再根据牛顿第二定律判断支持力（或拉力）与重力的大小关系。