1、4.6 4.6 超重和失重超重和失重 第四章第四章 运动和力的关运动和力的关 系系 【新课导入】【新课导入】 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？ 一、重力的测量一、重力的测量 在地球表面附近，物体由于地球的吸引而受到重力。 测 量重力常用两种方法 ： 一种方法是， （1）先测量物体做自由 落体运动的加速度 g； （2）再用天平测量物体的质量，利用牛 顿第二定律可 得 另一种方法是，利用力的平衡条件对重力进行测量。 将 待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。 这时 物体所受的重力和测力计对物
2、体的拉力或支持力的大 小相等， 测力计的示数反映了物体所受的重力大小。这是 测量重力最 常用的方法。 用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？ 物体处于平衡状态物体处于平衡状态 弹簧秤的示数是哪个力的？弹簧秤的示数是哪个力的？ 物体拉弹簧的力的示数物体拉弹簧的力的示数 根据平衡条件和牛顿第三定律知道：根据平衡条件和牛顿第三定律知道： 弹簧秤的示数弹簧秤的示数物体重力的大小物体重力的大小. . 二、超重和失重二、超重和失重 体重计的示数称为视重视重，反映了人对体重计的压力。 根据 牛顿第三定律，人对体重计的压力与体重计对人的支 持力 FN 大小相等
3、，方向相反。 如图所示 ，选取人为研究对象。人体 受到重力 mg 和 体重计对人的支持力 FN， 这两个力的共同作用使人在下蹲 的过程中， 先后经历加速、减速和静止三个阶段。 设竖直向下方向为坐标轴正方向。 人加速向下运动的 过程中，根据牛顿第二 定律， 即体重计的示数所反映的视重视重（力）小于人所受的重力重力。 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， 叫作失重现象失重现象。 人减速向下运动的过程中，加速度 方向与运动方向 相反，有 体重计的示数（视重视重）大于人受到的重力。 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，叫作超重现象超重现象。
4、 1. 超重：超重：物体对支持物的压力或对悬挂物体对支持物的压力或对悬挂 物的拉力（视重）物的拉力（视重）大于大于物体所受重力的现象。物体所受重力的现象。 知识要点知识要点 2. 失重：失重：物体对支持物的压力或对悬挂物体对支持物的压力或对悬挂 物的拉力（视重）物的拉力（视重）小于小于物体所受重力的现象。物体所受重力的现象。 知识要点知识要点 3. 完全失重：完全失重：当升降机以加速度当升降机以加速度 a = g竖直竖直 加速下降时，物体对支持物的压力或对悬挂物的加速下降时，物体对支持物的压力或对悬挂物的 拉力（视重）为零的现象。拉力（视重）为零的现象。 4. 视重：视重：物体对支持物的压力或
5、对悬挂物的物体对支持物的压力或对悬挂物的 拉力拉力 （1）视重大于重力视重大于重力 超重超重 （2）视重小于重力视重小于重力 失重失重 （3）视重等于重力视重等于重力 静止或匀速状态静止或匀速状态 （4）视重等于零视重等于零 完全失重完全失重 丁丁 丙丙 乙乙 甲甲 m v a m va m v a m a v NG 超重超重 NG 超重超重 G N G N G N G N 向上减速运动向上减速运动 向上加速运动向上加速运动 向下加速运动向下加速运动 向下减速运动向下减速运动 物体失重和超重的情况：物体失重和超重的情况：总结总结 a方向向上方向向上 超重超重 加速上升加速上升减速下降减速下降
6、a方向向下方向向下 失重失重 加速下降加速下降 减速减速上升上升 人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。 下图呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情 况。很明显，图线直观地描绘了人在下蹲过程中力传感器的示数 先变小，后变大，再变小，最后保持某一数值不变的全过程。 请你分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况。 人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。 如图 ，图线显示的是某人站在力传感器上，先“下蹲”后 “站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。 请你分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况。 【例题】设某人的质量为 60 kg，站在电
7、梯内的水 平地板上，当电梯以 0.25 m/s2 的加速度匀加速上升 时，求人对电梯的压力。（g 取 9.8 m/s2） 【分析】 人站在电梯内的水平地 板上，随电梯上升过 程中受到两个力 的作用：重力 mg 和地板的支持力 FN， 受力分析如图 瓶中的水会流出吗? 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 9倍倍， 超重使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达 到3 3倍倍重力时既感到呼吸困难；超重达到4 4倍倍重力 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。 神州五号加速升空阶段神州五号加速升空阶段, ,杨利伟要接杨利伟要接 受受超重超重的考验的考验, ,到了太空要吃到了太空要吃失重失重之苦。之苦。 完全失重完全失重 a= a= a= 生活中的超重失重生活中的超重失重 太太 空空 蔬蔬 菜菜 0 在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！在航天飞机中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弹簧测力计无法测量物体的重力. 无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量 但仍能测量拉力或压力的大小。但仍能测量拉力或压力的大小。
