1、超重和失重超重和失重新知导入新知导入做一做:用手迅速向上提起重物观察秤的示做一做:用手迅速向上提起重物观察秤的示数,数,当当物体静止后观察秤的示物体静止后观察秤的示数,你数,你发现示数相同吗?这发现示数相同吗?这是为什么呢?是为什么呢?示数不示数不相同,用相同,用手迅速向上提起重物时示数较大。手迅速向上提起重物时示数较大。这一现象就与我们今天要学习的超重和失重现象有关。这一现象就与我们今天要学习的超重和失重现象有关。新知讲解新知讲解一、重力的测量一、重力的测量1.重力重力:由于:由于地球的吸引地球的吸引而使物体受到而使物体受到的的力力G=mg(实重)。(实重)。2.重力的称量重力的称量(1)视
2、)视重:测量仪器显示的重:测量仪器显示的读数,是读数,是指物体对台秤的压力或对指物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力。弹簧秤的拉力。(2)测量)测量重力常用的两种方法重力常用的两种方法一种方法一种方法是,先是,先测量物体做自由落体运动的测量物体做自由落体运动的加速度加速度g,再,再用用天平。天平。新知讲解新知讲解测量物体的测量物体的质量,利用质量,利用牛顿第二定律可得牛顿第二定律可得Gmg。另一种方法另一种方法是,利用是,利用力的平衡条件对重力进行测量。力的平衡条件对重力进行测量。根据二力平衡的原理:物体受到的重力根据二力平衡的原理:物体受到的重力G=台秤对物体的支持台秤对物体的支持力力F;根据牛
3、顿第三定律:物体对台秤的压力;根据牛顿第三定律:物体对台秤的压力F和台秤对物体的支和台秤对物体的支持力持力F是一对作用力和反作用力。因此物体的重力是一对作用力和反作用力。因此物体的重力G=物体对台秤物体对台秤的压力的压力F(数值上)这(数值上)这是测量重力最常用的方法。是测量重力最常用的方法。新知讲解新知讲解二、超重和失重二、超重和失重1.超重:物体对支持物的超重:物体对支持物的压力(或压力(或对悬挂物的对悬挂物的拉力)大于拉力)大于物体所受重力物体所受重力的的现象(视现象(视重重实实重)。重)。2.失重:物体对支持物的失重:物体对支持物的压力(或压力(或对悬挂物的对悬挂物的拉力)小于拉力)小
4、于物体所受重力物体所受重力的现象(视的现象(视重重实实重)。重)。思考讨论:人站在体重计上向下蹲的过程思考讨论:人站在体重计上向下蹲的过程中,为什么中,为什么体重计的示体重计的示数会变化呢?数会变化呢?新知讲解新知讲解分析:体重计的示数称为视分析:体重计的示数称为视重,反映重,反映了人对体重计的压力。了人对体重计的压力。根据根据牛顿第三定律,人牛顿第三定律,人对体重计的压力与体重计对人的支持力对体重计的压力与体重计对人的支持力 FN大小相等,方向大小相等,方向相反。相反。解析:选取人为研究对象。人体受到解析:选取人为研究对象。人体受到重力重力mg和和体体重计对人的支持重计对人的支持力力FN,这
5、,这两个力的共同作用使人两个力的共同作用使人在下蹲的过程在下蹲的过程中,先后中,先后经历加速、减速和静止三经历加速、减速和静止三个阶段。个阶段。FNmgv新知讲解新知讲解设竖直向下方向为坐标轴正方设竖直向下方向为坐标轴正方向,如向,如图所示图所示根据根据牛顿第二定律,有牛顿第二定律,有mgFNmaFNm(ga)mg即体重计的示数所反映的视即体重计的示数所反映的视重(力)小于重(力)小于人所受的人所受的重力,所重力,所以以属于失重现象。属于失重现象。(1)人)人加速向下运动加速向下运动mgFNav 向下向下 视视重重mg此时,体重计此时,体重计的示数大于人受到的重力的示数大于人受到的重力。所。所
6、以以属于超重现象。属于超重现象。mgFNav 向上向上 视视重重重力重力 超重现象超重现象新知讲解新知讲解(3)人)人静止静止时,受时,受力分析如图:力分析如图:mgFN人站在体重计上向下人站在体重计上向下蹲,体重计蹲,体重计的示数先变的示数先变小,后小,后变变大,再大,再变变小,最后小,最后保持不变。保持不变。根据二力平衡的原理:根据二力平衡的原理:F N mg新知讲解新知讲解思考与讨论:图线显示的是某人站在力传感器思考与讨论:图线显示的是某人站在力传感器上,先上,先“下蹲下蹲”后后“站站起起”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过程中力传感器的示数随时间的变化情况。请你
7、分析力传感器上的人的人“站起站起”和下蹲过程中超重和失重的情况。和下蹲过程中超重和失重的情况。0 2 4 6 81000500t/sF/N0 2 4 6 81000500t/sF/N下蹲过程下蹲过程 下蹲、站起两个过程下蹲、站起两个过程新知讲解新知讲解起立时先超重后起立时先超重后失重,失重,F先大于先大于500N,后,后小于小于500N;下蹲下蹲时,先时,先失重后失重后超重,超重,F先小于先小于500N,后后大于大于500N;新知讲解新知讲解思考讨论:人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。思考讨论:人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。那么,如果那么,如果站在体重计上的人既不蹲
8、站在体重计上的人既不蹲下,也下,也不站不站起,体重计起,体重计上的上的示数就不会变吗?示数就不会变吗?站在体重计上的人既不蹲站在体重计上的人既不蹲下,也下,也不站不站起,但起,但如果把体重计如果把体重计放在加速下降或上升的电梯放在加速下降或上升的电梯中,体重计中,体重计上的示数就会变化。上的示数就会变化。新知讲解新知讲解做一做:在电梯地板上放一台体重计。站在体重计做一做:在电梯地板上放一台体重计。站在体重计上,观察上,观察电梯电梯启动、制动和运行过程中体重计示数的变化。启动、制动和运行过程中体重计示数的变化。电梯减速下降电梯减速下降mgFNav电梯加速上升电梯加速上升mgFNav体重计示数变体
9、重计示数变大,大,属于属于超重现象。超重现象。向上向上 视视重重重力重力 超超重现象重现象新知讲解新知讲解mgFNav电梯加速下降电梯加速下降电梯减速上升电梯减速上升mgFNav体重计示数变体重计示数变小,小,属于属于矢重现象。矢重现象。向下向下 视重视重G,人,人对电梯的压力将大于人所受的对电梯的压力将大于人所受的重力,出现重力,出现超重现象。超重现象。(2)当)当人与电梯共同加速下降或减速上升人与电梯共同加速下降或减速上升时,时,FN mg新知讲解新知讲解如果是载人如果是载人航天,在航天,在火箭发射火箭发射阶段,阶段,航天员航天员要承受数倍于自身体重的压力。只要承受数倍于自身体重的压力。只
10、有很好地研究材料、机械结构、人体自身有很好地研究材料、机械结构、人体自身所能承受的压力所能承受的压力问题,才能问题,才能使火箭成功发使火箭成功发射、航天员顺利飞向太空。射、航天员顺利飞向太空。2、载人航天、载人航天F N mg课堂练习课堂练习1、一个质量为、一个质量为50kg的的人,站人,站在竖直向上运动着的升降机在竖直向上运动着的升降机地板上。他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的地板上。他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为示数为40N,该,该重物的质量为重物的质量为5kg。这时人对升降机地板。这时人对升降机地板的压力是的压力是N。(。(g取取10m/s2) 400课堂练习课堂练
11、习2.下列下列四个实验四个实验中,能中,能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是(是()A.用用天平测量物体的质量天平测量物体的质量;B.用用弹簧测力计测物体的重力弹簧测力计测物体的重力;C.用用温度计测太空实验舱内的温度温度计测太空实验舱内的温度;D.用用水银气压计测太空实验舱内气体的水银气压计测太空实验舱内气体的压强。压强。C课堂练习课堂练习3、一人站在体重计、一人站在体重计上,在上,在他蹲下到停止的过程他蹲下到停止的过程中,体重计中,体重计的示的示数(数()A.先先小于小于体重,后体重,后大于大于体重,最后体重,最后等于体重等于体重 B.先先大于大于体重,后体
12、重,后小于小于体重,最后体重,最后等于体重等于体重 C.先先小于小于体重,后体重,后等于体重等于体重 D.先先大于大于体重,后体重,后等于体重等于体重 A课堂练习课堂练习4、一质量为、一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g/3,g为重力加速度,人对电梯底部的压力为()为重力加速度,人对电梯底部的压力为()A.mg/3 B.2mg C.mg D.4mg/3D拓展提高拓展提高1、下列说法正确的、下列说法正确的是(是()A.体操体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态;B.蹦蹦床运动员在空中
13、上升和下落过程中都处于失重状态床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态;C.举重举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态;状态;D.游泳游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态。状态。B拓展提高拓展提高2、下列关于超重和失重的说法、下列关于超重和失重的说法中,正确中,正确的是的是 ()A.物体物体处于超重状态处于超重状态时,其时,其重力增大重力增大了了B.物体物体处于完全失重状态处于完全失重状态时,其时,其重力为重力为零零C.物体物体处于超重或失重状态处于超重或失重状态时,其时,其惯性比物体处于静止状态
14、时增惯性比物体处于静止状态时增大或减小大或减小了了D.物体物体处于超重或失重状态处于超重或失重状态时,其时,其质量及受到的重力都没有质量及受到的重力都没有变化变化D拓展提高拓展提高3、在太空站的完全失重环境中,下列仪器能继续使用的是(、在太空站的完全失重环境中,下列仪器能继续使用的是( )A.水银气压计水银气压计 B.体重计体重计 C.打点计时器打点计时器 D.天平天平 C课堂总结课堂总结1、超重:超重:向上,视重向上,视重重力,超重重力,超重现象。现象。2.失重:视失重:视向下,视重向下,视重重力重力 超重超重现象;现象; 向下向下 视重视重 重力重力 超重现象。超重现象。2.失重:视失重:视 向下向下 视重视重 重力重力 失重现象。失重现象。板书设计板书设计三、完全失重三、完全失重向下的加速度向下的加速度a=g时,物体时,物体对支持对支持物(或物(或悬挂悬挂物)完全物)完全没没有有作用力。作用力。四、航天器的超重现象四、航天器的超重现象1、火箭发射、火箭发射2、载人航天发射、载人航天发射作业布置作业布置课后练习和同步练习课后练习和同步练习