(共21张PPT)
盛兴中英文学校高中物理组
重力怎样测量？
N
N’
问题1：弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。
证明：
由力的平衡条件
F=G
弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F’的大小
由牛顿第三定律
F=F’
∴弹簧的读数就是重力的大小。
F’
F
G
G
N=G
N=N’
N’ =G
超重与失重
以物体为研究对象,受力如图
问题2：弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。
F’
F
mg
N
N’
mg
a
a
证明：
由牛顿第二定律
F－mg=ma
弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F’的大小
由牛顿第三定律
F=F’
∴弹簧的读数为F’=m(g+a)﹥mg
以物体为研究对象,受力如图
F=m(g＋a)
N－mg=ma
N=N’
N’=m(g+a)
N=m(g+a)
超重与失重
F(视重)＞G(真重)
拓展：如果物体向下做匀减速运动呢？
Ｇ
Ｆ
ａ
ｖ
取向上为正方向,根据牛顿第二定律:
F-mg=ma
F=mg+ma＞mg
根据牛顿第三定律:钩码对弹簧秤的拉力大小为F,故弹簧秤的示数为F.
F(视重)＞G(真重)
你能说出什么是超重现象吗？
超重: 指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
超重现象的本质:
只要物体有向上的加速度,物体便处于超重状态
超重与失重
超重与失重
F
mg
N
N’
mg
a
a
证明：
由牛顿第二定律
mg－F=ma
弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F’的大小
由牛顿第三定律
F=F’
∴弹簧的读数为F’=m(g－a) ﹤mg
以物体为研究对象,受力如右图
F=m(g－a)
mg－N=ma
N=N’
N=m(g－a)
钩码向上做匀减速运动
钩码向下做匀加速运动
迁移:如果物体有向下的加速度,视重会发生什么样的变化
超重与失重
F(视重) ﹤G(真重)
F’
N’=m(g－a)
猜想: 如果物体的加速度等于重力加速度g,弹簧秤的示数等于多少
完全失重现象:
当物体的加速度a=g时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零,这种现象叫做完全失重现象
你能说出什么是失重现象吗？
失重: 指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情况
失重现象的本质:
只要物体有向下的加速度,物体便处于失重状态
超重与失重
演示
电梯中的超重与失重现象
连接到第9张
观察
超重与失重
返回
取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。
提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。
想想看，为什么？
当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。
这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。
让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？
超重与失重
超重与失重
超重与失重
超重与失重
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
超重：物体具有向上的加速度，合力向上，F > mg
力学本质
失重：物体具有向下的加速度，合力向下，F < mg
选定加速度方向为正方向表达式：F = mg ± ma
与速度无关
失重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)；对支持面的压力N=m(g-a)。就好像重力“减小”了（确切的说是重力加速度g好像“减小”了）。实际上物体的重力没有变。
超重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g+a)；对支持面的压力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（确切的说是重力加速度g好像“增加”了）。实际上物体的重力没有变。
失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（确切的说是重力加速度g好像“消失”了）。实际上物体的重力并没有消失。
超重与失重
物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：
N’
N
mg
F
mg
F’
物体静止或匀速运动
即 a=0
F=F’=mg
N=N’=mg
F
mg
a
F’
N
mg
N’
a
物体有向上的加速度
即 a≠0
F=F’=m(g+a)
N=N’=m(g+a)
超重与失重
物体有向下的加速度
即 a≠0
F=F’=m(g-a)
N=N’=m(g-a)
F
mg
a
F’
N
mg
N’
例1、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为( )N。(2)当升降机以0. 5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为( )N
420
380
例2、一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判断超重、失重情况。
超重与失重
1、升降机加速上升
2、升降机减速上升
3、升降机加速下降
4、升降机减速下降
超重
失重
失重
超重
连接到第18张
例3、一个人站在磅秤上，读出体重为500N。在他忽然蹲下的过程中，磅秤上读出的体重有无变化？为什么？
开始下蹲时
加速度：
竖直向下
失 重
将要蹲下时
加速度：
竖直向上
超 重
读数变小
读数变大
超重与失重
接上题：
如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出的体重又有什么变化？
开始站起时
加速度：
竖直向上
超 重
将要站起时
加速度：
竖直向下
失 重
读数变大
读数变小
超重与失重
物体所受地球的引力全部用来提供物体绕地球转动时所需的向心力。
航天飞机中的人和物，都处于
完全失重状态
近地卫星
g0
远离地球的卫星
航天器中的宇航员
g
g
超重与失重
人造地球卫星，宇宙飞船、航天飞机绕地球做圆周运动。
怎么睡觉都舒服!
在宇宙飞船中
超重与失重
