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1、第四章 牛顿运动定律,4.7超重与失重,学生观察现象,增大,增大,减小,减小,无变化,电梯里的怪现象,视频2,1、弹簧秤挂一重物G保持静止时，弹簧秤示数 F=G,2、弹簧秤和物体一起加速上升,弹簧秤示数大于物体的重力，即：F G,3、弹簧秤和物体一起加速下降,弹簧秤示数小于物体的重力，即：F G,实验探究,（一）超重现象,设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向上的加速度时，重物受力如图：,F合=F-G=m,故：F=G+m G,由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力F=F G,总结：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现象称为超重现象。,（二）失重现象,设重物的质量为m，弹簧秤和
2、重物有向下的加速度时，重物受力如图：,总结：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现象称为失重现象。,“完全失重”现象。,（三）完全失重,小实验：,一个盛满水放在桌面上的杯子底部有一小孔，用塞子塞住，当打开塞子时，水会喷出；当杯子自由下落时，会发生什么现象？为什么？,解：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。,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,水银气压计,1，在空间站的完全失重环境
3、中，下列哪些仪器不能使用,A 天平 B 弹簧测力计 C 水银温度计D 水银气压计 E 单摆,应用,2，浸在水里的物体还有浮力吗？,（A D E）,没有,（四）超重、失重、视重和重力的区别,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。,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,减速上升NG 失重,减速下降NG 超重,加速下降NG 失重,加速上升NG 超重,总结：物体具有向上的加速度时，它就处于超重
4、状态；物体具有向下的加速度时，它就处于失重状态，与运动的方向无关。,小结：,巩固练习：,练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g=10m/s2),分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。,解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。,得：F合=N G=300 250=50(N),由题意：m=25Kg,故：a=F合/m=2m/s2,方向：竖直向上,练习3、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
5、，磅秤的读数（）,A 先大于G，后小于G B 先小于G，后大于GC 大于GD 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，情况又会怎样？,练习4、如图所示，底座A上装有一根足够长的直立长杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦，当圆环以初速度V0向上飞起时，圆环的加速度为a，底座不动。（1）定性分析环在上升和下降过程中，A对地面的压力与整体的重力相比较谁大？（2）分别计算在整个过程中，水平面对底座的支持力
6、多大？（设摩擦力不变）,解：（1）环不论上升还是下降，环都有向下的加速度，故整体上有失重的现象，所以A对地面的压力小于整体的重力。,（2）上升过程分别对环受力分析如图，得,F合=mg+f=ma(1),对底座受力分析如图，得,N+f=Mg(2),由牛顿第三定律得：f=f(3),综合上三式可得：f=m(a g)N=(M+m)g ma,下降过程同理可求得（自己课后完成解答）,二：超重与失重产生的原因超重产生原因：物体具有竖直向上的加速度失重产生原因：物体具有竖直向下的加速度当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时产生完全失重,三：超重与失重时的重力超重与失重是指物体对悬挂物的拉力（支持物的压力）发生了变化，即视重发生了变化，物体本身所受重力不变,
