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课件网) 4.6 超重和失重 航天员 学习目标: ①通过实例分析、演示实验、学生体验等手段认识超重、失重及完全失重现象; ②理解产生超重、失重及完全失重的条件; ③体验解决实际问题的乐趣,提高解决实际问题的能力 1.怎么测重力? 2.为什么弹簧测力计和台秤在处于静止状态时可以测重力? ———弹簧测力计 ,台秤 3.台秤的示数体现了哪个力的大小? 弹簧测力计的示数体现了哪个力的大小? ———压力 ———拉力 F支 mg F支=mg F支=F压 一、实重和示重 1.实重:物体实际受到的重力 G=mg 2.视重:是指称量物体重力时的度数,即物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力 思考:实重和视重是不是总是大小相等? 电梯上升中的现象 在电梯运行过程中,台秤的示数发生了变化,是人的重力发生了改变吗? G=mg 是人对台秤的压力发生了变化 观察记录示数变化 示数 示数 示数 减速上升 匀速上升 加速上升 变小 不变 变大 二、超重和失重 1.超重: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。 2.失重: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。 电梯下降中的现象 (视重>实重) (视重<实重) 运动情况 V方向 a方向 超失重情况 加速上升 减速上升 加速下降 减速下降 超重 超重 失重 失重 情景分析 物体处于超重还是失重状态与物体的速度有关吗? ? 总结:物体处于超重还是失重状态,仅由竖直方向上加速度决定,与物体的速度方向无关。 3、亲身体验 实验工具: 观察:弹簧测力计在加速上升、减速上升、加速下降、减速下降阶段弹簧测力计示数的变化 加速上升 超重 减速上升 失重 上升阶段 减速下降 失重 加速下降 超重 下降阶段 加速上升 超重 减速上升 失重 加速下降 失重 减速下降 超重 三、超重与失重的实质 1.超重 加速上升 由牛顿第二定律,可得: F-G=ma F = ma+ G > G F mg 再由牛顿第三定律: F'= F = ma+ G > G 视重>实重 (减速下降) 三、超重与失重的实质 2.失重 减速上升 由牛顿第二定律,可得: G-F=ma F = G -ma < G F mg 再由牛顿第三定律: F'= F = G - ma < G 视重<实重 (加速下降) “超重”与“失重”的实质 超重与失重现象仅仅是一种表象,所谓超重与失重,只是拉力(或支持力)的增大或减小,是“视重”的改变,改变量为ma,a为物体竖直方向的加速度。物体的重力没有变化。 三、超重与失重的实质 思考:当物体做自由落体运动,物体处于失重状态吗? 若测力计与钩码一起做自由落体运动,则测力计的示数为多少? 钩码加速度向下,且 a = g 由牛顿第二定律:G-F=ma 即:F = G -ma = 0 < G 3、完全失重 ①定义:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的拉力)为零的现象 ②条件:物体具有向下的加速度,且a=g ◎趣味实验 取一装有水的瓶子,在侧面打两个洞,水会从孔中喷出,让瓶子从某一高处自由下落,会发生什么现象?你能解释一下吗? 解析:因为液体受到重力而使内部存在压力,小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。 当瓶子自由下落时,瓶中的水处于完全失重状态,只受重力,小孔以上部分的水对以下部分的水没有压力,小孔没有水流出。 ◎想一想 在完全失重状态下,弹簧秤还能测量物体的重力吗?天平还能秤出物体的质量吗? 完全失重情况下,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。 天平无法测量物体的质量 练习1、 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,磅秤的读数( ) A 先大于G,后小于G B 先小于G,后大于G C 大于G D 小于G 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 ... ...