(共18张PPT)
超重和失重
一.学习目标
1、知道超重和失重的概念；
2、
理解产生超重和失重现象的条件；
3、
学会运用牛顿运动定律分析和计算有关超重和失重的问题。
任务一：知识回顾
1、物体做加速直线运动或减速直线运动时，加速度方向和速度方向之间有什么关系？
加速直线运动时，加速度方向与速度方向
，减速直线运动时，加速度方向与速度方向
。
2、牛顿第二定律的表达式：
。
3、牛顿第三定律的内容：作用力与反作用力总是大小
、方向
、作用在
上。
4、一个物体静止在水平面上，试证明它对水平面的压力等于其受到的重力。并思考它对水平面的压力在任何时候都等于其重力吗？为什么？
（1）物体对水平面的压力与水平面对它的支持力大小
相等（填一定或不一定）；
（2）在任何情况中，物体所受到的支持力与重力
平衡（填一定或不一定）。
相同
相反
F合＝ma
相等
相反
同一直线
一定
不一定
任务二：知道超重与失重的概念和现象
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？（与静止时比较）
体重计的示数先变
，后变
，最后等于
。
2、观察电梯中体重计和弹簧秤的读数变化规律：
（请注意弹簧秤和体重计的示数与静止时相比是相等、或偏大、或偏小）
加速上升：
匀速上升：
减速上升：
；
加速下降：
匀速下降：
减速下降：
。
3、弹簧秤或体重计的读数是怎么产生的？一定等于物体的重力吗？什么是超重和失重现象？超重或失重现象中物体的重力有没有发生变化？
（1）弹簧秤或体重计的示数是由于物体对弹簧秤的
力或对接触面的
力而产生的，
等于物体的重力（填一定或不一定）；
（2）物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于其重力的情况叫
；
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于其重力的情况叫
；
在超重和失重现象中物体的重力
，支持力或拉力（与静止时比）
。（填变化或不变）
小
大
原值
偏大
相等
偏小
偏小
相等
偏大
拉
压
不一定
超重
失重
不变
变化
任务三：理解产生超重和失重现象的条件
1、实验观察，填写表格，总结产生超重和失重现象的条件
状态
运动
速度方向
加速度方向
压力与重力关系
静止
上升
加速
匀速
减速
下降
加速
匀速
减速
无
无
无
无
＝
＝
＝
↑
↑
↑
↓
↑
↓
↓
↑
↓
↓
＞
超重
＞
超重
<
失重
<
失重
2、归纳产生超重和失重的条件
1、向上的运动就一定产生超重？向下的运动
就一定产生失重吗？
超重和失重与运动方向
（填有关或无关）
超重和失重与加速度方向
（填有关或无关）
2、根据表格的结果得到实验结论是：
物体的超重条件是
。
物体的失重条件是
。
存在向上的加速度
存在向下的加速度
无关
有关
画受力分析图。用牛二定律建立方程，再用牛三定律求出支持面受到的压力，表达视重（压力或拉力）与重力的关系。
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
任务四：用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重的原因
超重时物体的加速度向
，
牛顿定律的表达为：
；
失重时物体的加速度向
，
牛顿定律的表达为：
；
向上
向下
G-N=ma，加速下降、减速上升
N-G=ma，加速上升、减速下降
观察
任务五、认识完全失重现象
什么是完全失重现象？生活中有什么例子？
(1)处于完全失重状态的物体，由物体对支持物的压力
(或对悬挂物的拉力)为
，故物体只受
力作用，
其加速度为g。如：
运动。
(2)在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象
都会完全消失，比如物体对桌面无压力，单摆停止摆动，
浸在水中的物体不受浮力等。靠重力才能使用的仪器也
不能再使用，如天平、液体气压计等。
零
重
自由落体运动
一、什么是超重现象？什么是失重现象？
二、什么情况下发生超重？
什么情况下发生失重？
（发生超重和失重的条件是什么？）
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
。
失重现象：物体对支持物的压力﹙或对悬挂物的拉力﹚
小于物体所受重力的情况
。
任务五：小结
三、为什么会发生超重或失重现象呢？
当a向上：F
=
ma
＋
mg
>
mg
当a向下：F
=
mg
-ma
<
mg
根据牛顿第二定律：F合=ma
当加速度a方向向下时，发生失重现象。
当加速度a方向向上时，发生超重现象。
四、解释身边的超重或失重现象：
任务六：检测题
1．下列关于超重和失重的说法中，正确的是
(
)
A、物体处于超重状态时，其重力增加了
B、物体处于失重状态时，其重力减小了
C、物体处于超重或失重状态肘，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了
D、物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化
D
2．(双选)悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子上
挂着质量为m的物体，电梯静止时弹簧测力计的示数为G＝mg，下列说法中正确的是
( )
A．当电梯匀速上升时，弹簧测力计的示数增大，电梯匀速下降时，弹簧测力计的示数减小
B．只有电梯加速上升时，弹簧测力计的示数才会增大，只有电梯加速下降时，弹簧测力计的示数才会减小
C．不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向上，弹簧测力计的示数一定增大
D．不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向下，弹簧测力计的示数一定减小
CD
3．人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中人和物体都处于完全失重状态。这种状态下，能做的实验是( )
A．用弹簧测力计测力的大小
B．用弹簧测力计测物体的重力
C．用托里拆利管测舱内的气压
D．用天平测物体的质量
A
4、某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重为20
N的物块，如图4－6－2甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系图像如图乙所示。根据图像分析得出的结论中正确的是( )
A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态
B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态
C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层
D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层
BC
5、杨利伟随火箭升空时会是什么样的姿势呢？
A
站立
B
坐着
C
平躺
D
倒立
思考讨论：(共18张PPT)
超重和失重
火箭刚离开地面不久，加速度达到了8倍的重力加速度g
10月19日，两位航天员进入了天宫二号。
10月20日，景海鹏在“溜”随他们一起
出征太空的蚕宝宝。
11月11日，两位航天员在太空种生菜。
11月18日下午，返回舱顺利返回，着陆之前的最大加速度达到了10倍的重力加速度g
请你算一算：
已知某位航天员的质量为67kg，（重力加速度g=10m/s2）
（1）火箭发射之前，他对座椅的压力大小；
（2）火箭发射时，离开发射塔时的加速度达到了20m/s2，此时他对座椅的压力大小；
（3）返回舱接近地面时，加速度为30m/s2，此时他对座椅的压力大小。
解题过程
1.二力平衡：FN1=mg=670N
2.加速上升，加速度向上
由牛顿第二定律得
：FN2-mg=ma2
FN2=mg+ma2=2010N
3.减速下降，加速度向上
由牛顿第二定律得
：FN3-mg=ma3
FN3=mg+ma3=2680N
答：由牛顿第三定律得：压力大小分别为670N、2010N、2680N
G
FN
a
超重和失重
1.超重：
物体对悬挂物的拉力（对支持物的压力）大于物体的重力。
2.失重：
物体对悬挂物的拉力（对支持物的压力）小于物体的重力。
一、概念
请你想一想
1、平时用弹簧秤测量物体的重力的时候，要注意什么？为什么？
请你议一议
2、某人在电梯中测量物体的重力，升降电梯从一楼上升到六楼，再从六楼下降到一楼，会发生什么样的现象呢？
电梯问题的分析
运动情况
v方向
a方向
拉力大小
超失重情况
加速上升
向上
向上
向上
向上
向上
向下
向下
向下
向下
向下
匀速上升
减速上升
加速下降
匀速下降
减速下降
a=0
a=0
F>mg
F>mg
F=mg
F=mg
FF超重
超重
无
无
失重
失重
超重和失重
三、条件
物体具有竖直向上的加速度
加速上升
减速下降
F=m(g+a)
1.超重：
2.失重：
物体具有竖直向下的加速度
减速上升
加速下降
F=
m(g-a)
注意：（1）超重和失重是由加速度方向决定，与运动方向无关
（2）无论是超重还是失重，物体实际重力并不改变。
小实验
超重和失重
四、完全失重
1.物体对悬挂物的拉力（对支持物的压力）等于零。
2.物体具有竖直向下的加速度，a=g。
3.在完全失重状态下，由于重力产生的一切物理现象都会消失。
测力计不能测重力
物体对支撑面无压力
液体不产生压强
水中的物体不受浮力
天平和液体气压计不能使用
过山车
蹦极
海盗船
高空弹射
例题1
姚明是NBA一流中锋，某次跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程，如图所示，下列关于蹬地和离地上升两过程的说法中正确的是(设蹬地的力为恒力)：(?
?)
?A.两过程中姚明都处在超重状态
?B.两过程中姚明都处在失重状态?
?
C.前过程为超重，后过程不超重也不失重
?D.前过程为超重，后过程为失重?
D
例题2
某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体；而在一个加速下降的电梯里，此人最多能举起质量为80kg的物体，则此时电梯的加速度应为????
???
m/s2；若电梯以5m/s2的加速度上升，则此人在电梯中最多能举起质量为????
???
kg的物体(g=10m/s2).
超重和失重
课堂总结
物体具有竖直向上的加速度
加速上升
减速下降
F=m(g+a)
1.超重：
2.失重：
物体具有竖直向下的加速度
减速上升
加速下降
F=
m(g-a)
注意：（1）超重和失重是由加速度方向决定，与运动方向无关
（2）无论是超重还是失重，物体实际重力并不改变。(共19张PPT)
超重
失重
【学习目标】
1．通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质．
2．体会生活中的超重和失重现象，生成“学以致用”的思想。
F
G
F1
如果物体和测力计一起运动，那么测力计
读数会有什么样的变化？
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现象，称为超重现象。
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，称为失重现象。
实验现象
上升阶段
运动状态
V的方向
a的方向
F
与G大小关系
物体状态
下降阶段
超重
向上加速
F>mg
失重
向上减速
F失重
向下加速
F超重
向下减速
F>mg
仔细观察测力计示数的变化，记录实验现象。
物体具有竖直向上的加速度，处于超重状态；
物体具有竖直向下的加速度，处于失重状态。
向上
向上
向上
向上
向下
向下
向下
向下
与运动的方向无关。
【规律总结】
在超重、失重现象中是不是物体的重力发生了变化呢？
？
a
F′
F
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向上的加速度α时，求物体对弹簧秤的拉力
重物受力如图：
F
-
mg
=
m
a
故：F
=
mg
+
m
a
>
mg
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力
F′=
F
>
mg
mg
F
mg
F′
α
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向下的加速度α时，求物体对弹簧秤的拉力
重物受力如图：
mg
-
F
=
m
a
故：F
=mg
-
m
a
<
mg
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力
F′=
F
F
′
a
F
mg
F
mg
α
在超重、失重现象中是不是物体的重力发生了变化呢？
？
超重、失重的实质是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力变了，物体所受重力并没有变。
当重物向下的加速度
α
=
ɡ时，求物体对弹簧秤的拉力
当重物向下的加速度
α
=
ɡ时,
该物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)为零，
这就是“完全失重”现象。
在神舟十一号竖直发射的最初一段时间内，设加速度达到8g且宇航员处于站立状态，则其颈椎承受的压力是头部重力的多少倍？（设宇航员头部的质量为m）
G
N
a
解：宇航员随火箭加速上升，具有竖
直向上的加速度。
根据牛顿第二定律，得：
N－G＝ma
N＝ma＋mg
＝9mg
根据牛顿第三定律，可知：
其颈椎承受的压力是头部重力的9倍。
在火箭起飞的过程中，宇航员应该采取躺着的姿势。
超重对宇航员的影响
宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，特别是在升空时，超重可达重力的9倍，超重使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达到3倍重力时既感到呼吸困难；超重达到4倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。所以升空时宇航员必须采取横卧姿势，以增强对超重的耐受能力。
宇航员的
平躺姿势
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完全失重状态
物体将飘在空中；液滴成绝对的球形，宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别；食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔……
空间站中的宇航员
一个人站在台秤上不动时测得重为G，当此人
突然下蹲至停下时，在整个下蹲过程中，体重计的读数（
)
A
先大于G，后小于G
B
先小于G，后大于G
C
大于G
D
小于G
思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？
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）。
B
思考：如果人下蹲后又突然站起，在整个站起的过程中，情况又会怎样？
在升降电梯内的地板上放一体重计，质量为50kg的人站在体重计上，当电梯做下列各种运动时，人对体重计的压力为多少？(g=10m/s2)
①人随电梯以加速度a=1m/s2匀加速上升
②人随电梯以加速度a=1m/s2匀减速下降
?
课堂总结
课堂总结
物体是超重还是失重是由a的方向来判定的，与v方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。
超重状态
a
向上
F>
mg
失重状态
a
向下
F<
mg
完全失重
a=g（竖直向下）
F=0(共17张PPT)
超重和失重
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？这是为什么？
重力怎样测量？
N
N’
例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
以物体为研究对象,受力如右图
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
G=N
N=N`
G=N`
F’
F
mg
N
N’
mg
例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。
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m(g+a)
。
以物体为研究对象,受力如右图
F=m(g+a)
N-mg=ma
N=N`
N`=m(g+a)
N=m(g+a)
F’
F
mg
N
N’
mg
例3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。
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m(g-a)
。
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)
N=m(g-a)
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：
F
mg
N’
N
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)
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’
a
超重
失重
例4、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
超、失重的理解：
加速度a
超重
失重
mg
mg
1、只要加速度竖直向上，超重。（与速度的方向没关系）
2、只要加速度竖直向下，失重。（与速度的方向没关系）
例5、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。
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
例6、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？
你的结论是什么？
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
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、失重的理解：
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。
关心航天科学
一个质量为70Kg的宇航员，如果在某一段时间内与火箭、航天飞机一道以
a=g的加速度竖直升空，那麽宇航员所承受的竖直方向的压力有多大？
分析：宇航员受重力G、压力N而竖直向上加速运动，由牛顿第二定律：
N
-
G
=
ma
∴N=ma
+G
=
m〔a+g〕=2mg
=1400N
N
G
O
a
所受地球的引力只改变速度的方向，不改变速度的大小。
航天飞机中的人和物，
都处
于
完全失重状态
人造地球卫星，宇宙飞船、
航天飞机绕地
球做圆周运动。
近地卫星
远离地球的卫星
航天器中的宇航员
g
g0
g
向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。
怎么睡觉都舒服!
在宇宙飞船中
无法利用天平测质量
0
测力计无法测重力
但其它的拉力或压力仍可测量
液体呈球型
滚动轴承
含气泡的金属(共20张PPT)
3.6
超重与失重
失重
超重
一、什么是超重？什么是失重呢？
G
F
有时F拉大于G
有时F拉小于G
G
N
有时N压大于G
有时N压小于G
F拉
N压
超重：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情况叫超重现象。
失重：物体对悬挂物的拉力
(或对支持物的压力)小于物体所受重力的情况叫失重现象。
1.超重与失重的概念
1.超重与失重的概念
实重：物体实际重力的大小。
视重：测量出来的重力大小-弹簧秤的示数或体重计的示数。
注：物体的视重随物体的运动状态的变化而变化，实重则不会。
2
视重<实重--失重
1视重>实重--超重
超重与失重的概念
注：
物体处于“超重”
或“失重”
状态时，其所受的重力并没有消失，而且还是那么大，仅是对支持物的压力（对悬挂物的拉力）发生了变化，看起来好像物体的重力增加了或减小了。
2.探究产生超重与失重的条件
分析电梯的运动情况：
失重
失重
超重
超重
问题1：
观察并记录超重和失重发生在电梯运行的那些阶段？
不变
不变
超重现象的产生条件及运动学特征：
当物体具有向上的加速度a。
向上做加速运动或向下做减速运动。
2.超重与失重的条件
mg
a
F
失重现象的条件及运动学特征：
当物体具有向下的加速度a。
向下做加速运动或向上做减速运动。
2.超重与失重的条件
mg
a
F
F
mg
F
mg
F-mg=ma
mg-
F=ma
F=mg+ma>mg
F=mg-ma超重
失重
a
a
超重和失重的原因：
探究
思考1：处于失重状态的物体，若a=g会发生什么现象呢？
F1=F>mg
F1=F由牛顿第三定律可知：
由牛顿第三定律可知：
超重与失重
完全失重现象：
完全失重现象的条件：
即当物体对支持物或悬挂物完全没有作用力时，物体好像完全没有了重力，这种状态称为完全失重状态。
具有向下的加速度，且a=g。
mg
a=g
思考2：第一章运动的描述中学习的哪一种运动形式会产生完全失重现象呢？
学以致用
小活动一：
如果让矿泉水瓶从某一高度自由下落，请同学们猜想一下小孔中的水还会不会从小孔中射出了呢？
问题：
矿泉水瓶中的水为什么不会从小孔中射出了呢？
学以致用
小活动二：
请同学们看这是秤砣中间夹着一张餐巾纸，我把他们平放在讲桌上，我用力抽餐巾纸：
（1）我能完好无损的将餐巾纸从两个秤砣之间抽出来吗？
（2）如果我让两个秤砣夹着餐巾纸做自由落体运动，我又能否完好无损的将餐巾纸从两个秤砣之间抽出来吗？
头脑风暴1：
无法用天平测量物体的质量
0
弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力的大小。
小结
学以致用
如图所示，分析杯自由下落时木块所受的浮力怎么变化。
g
G
分析
当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态，由于重力引起的浮力消失，所以物体仅受重力。
小结
学以致用
头脑风暴2：
问题：请同学们总结一下，完全失重状态下会产生什么现象呢？
总结：一切由重力引起的现象均会消失，所有与重力相关的仪器都不能使用！
小结
学以致用
例1、某人站在静止的台秤上，当他猛地下蹲的过程中，若不考虑台秤的惯性，则台秤的读数
（
）
A．先变大后变小，最后等于它的重力
B．先变小后变大，最后等于它的重力
C．一直变大，最后等于它的重力
D．一直变小，最后等于它的重力
B
学以致用
课堂巩固
小结
实验
本节课达成目标：
1
.
超重与失重
2
.
运动学特征
超重：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情况叫超重现象。
失重：物体对悬挂物的拉力
(或对支持物的压力)小于物体所受重力的情况叫失重现象。
3
.
课后作业：完成3.6节导学案
超重：物体具有向上的加速度
向上加速或向下减速
失重：物体具有向下的加速度
向下加速或向上减速
总之：物体处于超重还是失重状态，仅由加速度的方向决定，与运动方向无关。
小活动三：
请一位同学站在台秤上，从静止开始快速下蹲，其他同学观察一下：
（1）第一次观察当这位同学刚要快速下蹲的瞬间，台秤的示数与静止时相比如何变化？
（2）第二次观察这位同学快要静止在台秤上时，台秤的示数与静止时相比如何变化？
小结(共19张PPT)
3.6
超重与失重
实验现象：？
学习超重失重前，我们首先要明白两个概念
为何会出现这种现象呢？
这就与我们本节课学习的内容（超重实重）有关了
由于地球吸引而产生的，即重力（G与质量m重力加速度g有关），G=mg。
物体挂在弹簧秤下或台秤上时弹簧秤或台秤的读数，实际上是弹力。
实重：重力的实质
视重：测量重力的一种方法
做一个小实验
用手提起弹簧秤吊环，在下面挂钩处吊上一钩码，观察和体验
（1）
当弹簧秤处于静止状态时，体验手受到的拉力，观察示数。
（2）手拉弹簧秤向上做加速运动，体验手受到的拉力，观察示数。
（3）手拉弹簧秤向下做加速运动，体验手受到的拉力，观察示数。
观察现象：
静止时：？
弹簧秤示数变大
问题：
为什么在加速上升时弹簧秤的示数发生这样的变化？
加速上升时
尝试运用我们刚学习不久的牛顿运动定律去分析
a
设钩码的质量为m，弹簧秤和钩码以加速度a一起加速上升。对钩码受力分析，如图：
由牛顿第二定律得
F合
=
F拉
—
G
=
m
a
故：F拉
=
G
+
m
a
>
G
由牛顿第三定律可知：钩码对弹簧秤的拉力F’
=
F
拉
>
G
总结：
理论分析
G
F拉
（一）加速上升
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情况称为超重现象。
观察现象：
静止时：视重=实重
弹簧秤示数变小
问题：
为什么在加速下降时弹簧秤的示数发生这样变化？
加速上升时
弹簧秤示数变大
加速下降时
设钩码的质量为m，和弹簧秤以加速度a一起加速下降。对钩码受力分析，如图：
由牛顿第二定律得
F合
=
G
—
F拉
=
m
a
故：F拉
=
G
—
ma
<
G
由牛顿第三定律可知，钩码对弹簧秤的拉力
F’
=
F
拉
<
G
总结：
理论分析
a
G
F拉
（二）加速下降
物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的情况称为失重现象。
思考：
如果向下的加速度a
=
g时，则F拉
=
？
分析：
F合
=
G
—
F拉
=
ma
当
a=g
时，
F拉
=
G
—
mg
=
0
总结：
物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）等于零的这种情况称为完全失重现象。
请同学们讨论思考
没有发生变化
超重：
视重>实重
失重：
视重<实重
太空中的完全失重现象
在坐电梯时
判断：
电梯在上升和下降时哪些阶段是超重现象，哪些阶段是失重现象？
在生活中，在什么情况下会出现超重失重现象？
电梯上升与下降时的几个阶段
电梯运动情况
现象记录
（填超重或失重）
加速度方向
上升时
（
V向上）
电梯加速上升
电梯匀速上升
电梯减速上升
下降时
（V向下）
电梯加速下降
电梯匀速下降
电梯减速下降
超重
不超重不失重
失重
失重
不超重不失重
超重
a
向上
a=
0
a
向下
a
向下
a
=
0
a
向上
超重条件
失重条件
并且当物体向下的a=g时，物体完全失重
当物体具有
当物体具有
向上的加速度时
向下的加速度时
a
a
体验分析
用纸带悬挂钩码静止悬挂在空中对做受力分析。
若是从静止开始加速向上拉纸带观察实验现象并利用本节课所学的知识分析产生这种现象的原因。
练习1、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（
）
A
.
先大于G，后小于G
B
.
大于G
C
.
先小于G，后大于G
D
.
小于G
思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？
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）。
C
思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？
练习
练习2.
某电梯中用细绳悬挂一重物,当电梯在竖直方向运动时,发现绳子突然断了,由此判定电梯的运动情况可能是(
)
A.加速向上运动
B.加速向下运动
C.减速向上运动
D.减速向下运动
AD
1、超重和失重是一种物理现象。
2、视重是指支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体
的拉力），是可以改变的。
实重是指由于地球吸引而产生的，即重力（G）。
3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。
规律：
视重
>
重力
a竖直向上
超重状态
视重
<
重力
a竖直向下
失重状态
超重还是失重由
a
决定，与
v
方向无关
小结
视重
=0
a竖直向下
完全失重状态(共15张PPT)
第六节
超重和失重
生活中的超重与失重
用手托住书上下快速移动感受手受到压力有何不同？
坐电梯上楼时，电梯启动时，我们会有一种重重往下沉的感觉，停下来时，我们会有一种想向上飘起的感觉。
1.加速向上:
2.加速向下:
感觉书变“重了”，压力变大
感觉书变“轻了”，压力变小
学习目标
1、理解超重、失重与完全失重现象和本质
2、能够运用牛顿第二定律分析和求解超重和失重问题。
重点：超重和失重现象的理解和判断。
难点：运用牛顿第二定律分析和求解超重和失重问题。
学习重难点
m=50kg（实重）的人站在秤上，静止不动，这时，秤显示的读数(视重)是多少？秤直接测量的是什么力？
FN
G
FN’
如果将人和称放到电梯中，情况将如何呢？
体重计的原理
FN’
=
FN
=
G
电梯中的超重与失重
电梯中的运动过程
1、加速上升
2、匀速上升
3、减速上升
61kg
57kg
53kg
3、减速下降
2、匀速下降
1、加速下降
61kg
57kg
53kg
人的体重：57kg
超重：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现象。
电梯中的超重与失重
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。
秤的示数大于人质量时：
秤的示数小于人质量时：
视重
>
实重
视重
<
实重
匀速运动
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
体重秤读数
受力分析
比较G和FN
速度方向
加速度方向
超重/失重
完成表格
匀速运行
加速上升
减速下降
减速上升
加速下降
体重秤读数
57kg
61kg
61kg
53kg
53kg
受
力
分
析
速
度
方
向
向上/向下
向上
向下
向上
向下
加速度方向
无
向上
向上
向下
向下
超重
/失重
无
超重
超重
失重
失重
G-
FN
=
ma
FN
=
G
-
ma
＜
G
FN
’
＜
G
FN
-
G
=
ma
FN
=
G
+
ma
>
G
FN
’
>
G
FN
=
G
a
a
思考：
出现超重和失重时，物体所受的重力变化了吗？
思考：超重和失重与加速度方向和速度方向有什么关系？
FN
FN
FN
例1．一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程中，指针示数变化应是
( )
A．先减小，后还原
B．先增大，后还原
C．始终不变
D．先减小，后增大，再还原
D
2、减速下降
3、静止
1、加速下降
a竖直向下
失重
FN
＜
G
a竖直向上
超重
FN
＞
G
FN
=
G
例2、有一质量为60kg的人站在一放置于升降机的底板上的台秤上，当升降机作如下运动时，台秤的示数为多少？（g=10m／s2）
(1)升降机以a=5m/s2的加速度加速上升时；
(2)升降机以a=5m/s2的加速度加速下降时；
mg
FN
a
(1)根据牛顿第二定律
FN-mg=ma
FN=mg+ma=900N
(2)根据牛顿第二定律
mg-FN=ma
FN=mg-ma=300N
解得：FN’=900N
解得：FN’=300N
例3：一质量为m＝40kg的小孩子站在电梯内的体重计上．电梯从0时刻由静止开始下降，在0到6
s内体重计示数F的变化如图所示．试问：小孩子在超重失重时的加速度分别是多少？(取重力加速度g＝10
m/s2)?
在0~1s内，小孩处于失重状态
根据牛顿第二定律
mg-F1=ma
解得：a1＝2
m/s2（竖直向下）
在4s~6s内，小孩处于超重状态
根据牛顿第二定律
F2-mg=ma
解得：a2＝1
m/s2（竖直向上）
mg
FN
人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都处于完全失重状态。
近地卫星
远离地球的卫星
航天器中的宇航员
g
g0
g
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零，
FN
=
0，mg=ma，a=g
让水瓶做自由落体运动。（完全失重，
FN
=
0，水的内部没有压力）
如何使瓶中的水不流出?
完全失重现象
一般情况下会有空气阻力，并不是严格意义的自由下落，通常也把这种接近完全失重的状态称为微重力状态。
超重和失重
超重
失重
完全失重
a竖直向上
FN
>
G
a竖直向下
FN
＜
G
a=g
FN
=0
加速上升
减速下降
减速上升
加速下降
自由落体
太空
知识小结
