《超重失重》PPT课件.ppt
超重与失重,我们通常怎样使用测力计测量物体重力呢？,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？,通常情况下，我们要保持物体静止，再来读取测力计的读数。,如果物体和测力计一起做匀速直线运动，那么测力计的读数仍然等于物体的重力，但如果物体和测力计一起做变速直线运动，情况又怎么样呢？,一、超重现象：,例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，测力计的示数是多少？（g取10 m/s2),一、超重现象,小结：电梯加速上升时，人对测力计的压力比人受到的重力大，我们把这种现象叫做超重。,二、失重现象,例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，测力计的示数又是多少？（g取10 m/s2),二、失重现象,小结：电梯加速下降时，人对测力计的压力比人受到的重力小，我们把这种现象叫做失重。,在失重现象中，如果物体的加速度恰好为g时，情况又会怎样呢？,例3、前例中，如果升降机在静止时，悬挂升降机的钢索突然断裂，升降机自由下落，测力计的示数又是多少？（g取10 m/s2),解：人的重力G=mg=400N,当升降机自由落体时，a=g，根据牛顿第二定律可知mg-N=ma,N=mg-ma=mg-mg=0N，,根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，,测力计的示数为0N。,小结：此时测力计示数为0，好象人完全没有受到的重力一样，这种状态下，人对测力计的压力为0，我们把这种现象叫做完全失重。,总结：a、当物体有向上的加速度时（加速上升 或减速下降），产生超重现象。b、当物体有向下的加速度时（加速下降 或减速上升），产生失重现象。当 a=g时，完全失重。,对超重和失重的进一步认识,例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升，测力计的示数又是多少？（g取10 m/s2),例5、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减速下降，测力计的示数又是多少？（g取10 m/s2),例：下面所示的情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？,NG 失重,NG 失重,NG 超重,总结：物体具有竖直向上的加速度，即处于超重状态；物体具有竖直向下的加速度，即处于失重状态。与运动的方向无关。,G,乙,NG 超重,超重、失重与物体所受重力的区别：,物体处于超重（失重）状态时，地球作用于物体的重力始终存在，且大小不变，只不过物体对水平支持物的压力（悬挂物的拉力）大于（小于）物体的重力。,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,练习：,质量为50kg的人站在升降机内的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的示数各是 多少？（g=10m/s2）（1）升降机匀速上升（2）升降机以4m/s2的加速度加速上升（3）升降机以4m/s2的加速度减速上升（4）升降机以重力加速度g加速下降,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,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,现象：,现象：,F=F,超重,失重,FG,FG,FG,FG,或,或,N,F,静止,上升,静止,下降,静止,F/N,t,上升,下降,超重,失重,增加,减少,减少,向上,向下,向上,向下,增加,FG,FG,FG,FG,超重,失重,静止,静止,静止,结论：当加速度方向向上时，物体发生超重现象；当加速度方向向下时，物体发生失重现象。,F,G,分析：,以人为研究对象，受到竖直向下的重力G，竖直向上的支持力F。,（1）匀速上升时，加速度 a=0 根据牛顿第二定律有 F-G=ma 故 F=mg=5010N=500N,由牛顿第三定律可知：体重计的示数为500N,（2）以加速度 a=4m/s2加速上升时 根据牛顿第二定律有 F-G=ma 故 F=m(g+a)=50(10+4)N=700N,分析：,以人为研究对象，受到竖直向下的重力G 竖直向上的支持力F。,由牛顿第三定律可知：体重计的示数为700N,a,（+）,（3）以加速度 a=4m/s2减速上升时 根据牛顿第二定律有 G-F=ma 故 F=m(g-a)=50(10-4)N=300N,分析：,以人为研究对象，受到竖直向下的重力G 竖直向上的支持力F。,由牛顿第三定律可知：体重计的示数为300N,a,（+）,（4）以重力加速度 g加速下降时 根据牛顿第二定律有 G-F=ma 故 F=m(g-a)=50(10-10)N=0N,分析：,以人为研究对象，受到竖直向下的重力G 竖直向上的支持力F。,由牛顿第三定律可知：体重计的示数为0N,a=g,（+）,根据图像估算出重物加速上升时的最大加速度。,请思考：,F/N,
