1、4.6超重和失重 第四章 运动和力的关系 问题 站在体重计上向下蹲,你会发现,在下蹲的 过程中,体重计的示数先变小,后变大,再 变小。当人静止后,保持某一数值不变。这 是为什么呢? 方法一:先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用天平测量物体 的质量,利用牛顿第二定律可得Gmg。 方法二:利用力的平衡条件对重力进行测量。 一、重力的测量 人在体重计上向下蹲的过程中, 为什么体重计的示数会变化呢? 对人进行受力分析 二、超重和失重 加速向下减速向下静止 人加速向下运动过程中, 根据牛顿第二定律,有mgFN = ma 故:FN = m(g - a)mg 人受到的支持力FN大于人受到的重力mg, 由
2、牛顿第三定律得:压力FN大于重力mg。 FN v mg a 超重 2. 失重:物体对支持物的压力或对悬 挂物的拉力(视重)小于物体所受重 力的现象。 1.视重:人站在体重计上时,体重计的示数称为视重。 3. 超重:物体对支持物的压力或 对悬挂物的拉力(视重)大于物 体所受重力的现象。 小窗口播放 小窗口播放 观察:物体超重或失重与速度方向有关吗?与加速度方向有关吗 ? 小窗口播放 例题.设人的质量为60kg,站在电梯内的水平 地板上,当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速 上升时,求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。 解:对人进行受力分析, 根据牛顿第二定律,有FNmg=ma 故:FN =
3、m(g +a)=60(9.8+0.25)N=603N 由牛顿第三定律得:FN =-FN =-603N 人对电梯的压力大小为603N,方向竖直向 下。 va FN mg 思考:当升降机以加速度 a = g竖直加速下降时,物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力是多少? 4. 完全失重:当加速度 a = g时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉 力(视重)为零的现象。 由FN = m(g a)得:FN =0 小窗口播放 实验演示 5.超重、失重、视重和重力的区别 (1)视重是指物体对支物体的压力(或悬挂物对物体的拉力),是 可变的。 (2)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
4、变。(G=mg) 规律 a竖直向上 视重 重力 超重状态 a竖直向下 视重 重力 失重状态 超重还是失重由a方向决定,与v方向无关 小窗口播放 完全失重水球实验6. 超重、失重的现象与应用 利用完全失重制造理想的滚珠 泡沫铜 泡沫 钢 利用完全失重制造泡沫金属 太空环境中泡腾片放入悬浮水珠形成泡沫水球 太空中的单 摆 小窗口播放 小窗口播放 在外太空有趣的失重生活 完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用! 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 1.在盛水的水瓶壁上扎一个小孔,水会从小孔喷出,但释放水瓶,让水 瓶自由下落,水却不会从小孔流出,这是为什么? 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。 练习与应用 小窗口播放 课堂小结 课后作业 课后习题 跟踪训练 谢谢聆听!