课件15张PPT。高中物理新课标（必修一）§4.6 用牛顿定律解决问题(二)超重与失重长兴中学 叶飞2006年11月30日神六发射与飞行高中物理新课标（必修一）太空生活高中物理新课标（必修一）手托重物，感受压力纸带拉重物超重：视重大于重力失重：视重小于重力一、体验探究 — 什么是超重和失重重力没有变高中物理新课标（必修一）1.利用DIS实验室进行准确研究超重与失重现象思考（1）：怎样测量重力的大小二、规律探究实验目的：物体做什么运动时会发生超重失重现象思考（2）：怎样判断是否处于超重或失重 状态思考（3）：哪种运动过程对应超重现象？哪种运动过程对应失重现象？高中物理新课标（必修一）规律1：当物体加速上升时，拉力大于重力，物体处于超重状态规律2：当物体减速上升时，拉力小于重力，物体处于失重状态规律3：当物体加速下降时，拉力小于重力，物体处于失重状态规律4：当物体减速下降时，拉力大于重力，物体处于超重状态运动学描述Diagram选定加速度方向为正方向
表达式：F = mg ± ma失重：物体具有向下的加速度，合力向下，F < mg超重：物体具有向上的加速度，合力向上，F > mg2.力学本质a与速度无关高中物理新课标（必修一）演示实验：开孔的瓶子为什么不漏水？高中物理新课标（必修一）完全失重状态：测力计的示数等于零（即物体对支持物或悬挂物完全没有作用力），物体 “好像没有重力” 的状态。思考（1）：完全失重时为什么作用力为0思考（2）：完全失重的力学特征思考（3）：还有哪些情况会产生完全失重现象高中物理新课标（必修一）超重与失重现象的利与弊1.超重现象与人的生理反应 2.失重环境的利用高中物理新课标（必修一）在人造卫星中所有靠重力效应工作的仪器都失效！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高中物理新课标（必修一）利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡沫金属高中物理新课标（必修一）运用规律解决实际问题称体重的怪现象能让摩擦力减小吗蹦极中的超重与
失重能让浮力消失吗一种测量高度的方法太空中怎样测质量 一小孩质量 m=40kg，站在电梯内称重，电梯从 t=0 时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数 F 变化如下图，试求这段时间内电梯上升的高度（g取10m/s2）。高中物理新课标（必修一）高中物理新课标（必修一）小 结1.认识超重、失重现象2.超重、失重的运动学规律3.超重、失重的力学规律4.认识完全失重现象5.超重、失重现象与生活6.超重、失重规律应用超重与失重学案
一、体验探究——什么是超重和失重（现象）
【课堂实践】
（ 1 ）用手托住几本书（要重一些），并保持静止，感受书本的重力大小；让手从静止开始突然向上运动，再从静止开始突然向下运动。
过程中有何感受：
。
（ 2 ）用纸带将钩码系住，手提另一端，先保持静止，再突然上升。观察现象，试说说原因：
思考：真的是重力变化了吗？那么，过程中什么量发生了变化？
【定义】
超重：
失重：
〖注意〗物体处于超重或失重状态时，其本身重力并没发生变化！
二、超重和失重现象的研究
1 、实验探究：物体做什么运动时会发生超重或失重现象？
DIS 实验思考：
（ 1 ）怎样测量重力大小？
（ 2 ）怎样判断是否处于超重或失重状态？
（ 3 ）哪种运动过程对应超重现象？哪种运动过程对应失重现象？
实验步骤：
（ 1 ）用力传感器挂着物体处于静止状态时，读出拉力大小，即重力的大小；
（ 2 ）用力传感器挂着物体向上突然加速，观察拉力随时间的变化规律，并分析超失重状态。
（ 3 ）用力传感器挂着物体向下突然加速，观察拉力随时间的变化规律，并分析超失重状态。
总结【运动学描述】
当物体 时，拉力 重力，物体处于 状态；
当物体 时，拉力 重力，物体处于 状态。
当物体 时，拉力 重力，物体处于 状态；
当物体 时，拉力 重力，物体处于 状态。
【思考】超重或失重状态与物体的速度方向有关吗？
2 、力学原理分析
【思考】为什么上面 4 种运动情况对应不同的超重和失重情况？
当物体 时或 时，加速度 ，由 F合 ＝ ma 知，合力 ， F合 ＝ ， F > mg ，所以物体处于超重状态；
当物体 时或 时，加速度 ，由 F合 ＝ ma 知，合力 ， F合 ＝ ， F < mg ，所以物体处于失重状态；
【超重和失重的力学特征】
（ 1 ）超重：
（ 2 ）失重：
由此可见超重或失重状态与物体的速度方向无关，关键看加速度方向。
【思考分析】长征二号载着神舟六号发射过程中，两位航天员的超失重情况如何？
三、完全失重现象
【演示】有一个水瓶，靠近它底部的侧边有一小孔。先用手堵住小孔，正常情况下，松开手，水就会喷射出来。如果让它从空中自由下落 ，则会看到什么现象？为什么？
实验探索：用力传感器挂着物体，突然松手，观察拉力大小。
【定义】
完全失重状态：
【思考】完全失重时物体对悬挂物的拉力为什么为零？
由牛顿第二定律得：
完全失重的力学特征如何？
【思考分析】为什么水瓶自由下落时水就不喷射出来？
【思考】结合完全失重的力学特征，分析哪些情况下产生完全失重现象？
（ 1 ）自由落体；
（ 2 ）竖直上抛；
【结论】* *
（ 3 ）绕地飞行；
关于第（ 3 ）种产生完全失重的方式，以后会学习，有兴趣的同学可以预习第二册课本内容。
四、超重与失重现象的利与弊
（1）超重现象与人的生理反应（2）失重环境的利用
五、运用超重和失重知识解决实际问题
一小孩质量 m=40kg，站在电梯内称重，电梯从 t=0 时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数 F 变化如下图，试求这段时间内电梯上升的高度（g取10m/s2）。
解：这是已知 求 的类型
受力分析→加速度→运动学量
第一段：F合=
a=
第二段：F合=
a=
第三段：F合=
a=
x=
