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1、超重和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)分析：测力计的示数大小等于人对测力计的压 力大小。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
2、/s2的加速度匀加速上升 ，测力计的示数是多少？（g取10 m/s2)解：人的重力G=mg=400N, GNva当升降机匀加速上升时，根据牛顿第二定律可知N-mg=maN=mg+ma=500N，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500N。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)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
3、速下降时，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)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)解：人的重力G=mg=400N, GNva当升降机匀加速下降时，根据牛顿 第二定律可知mg-N=maN=mg-ma=300N，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300N。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)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
4、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=maGvgN=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。Gvg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。在失重现象中，如果物体的加速度恰好为 g时，
5、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)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。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)对超重和失重的进一步认识解：人的重力G=mg=400N, GNva对超重和失重的进一步认识当升降机匀减速上升时，根据牛 顿第二定律可知mg-N=ma N=mg-ma=300N， 根据牛顿第三定律可知，测力
6、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300N。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)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：例：下面所示的情况中，对物体下面所示的情况中，对物体mm来说，哪几种来说，哪几种 发生超重现象？哪几种发生失重现象？发生超重现象？哪几
7、种发生失重现象？mvamvamvamav甲甲乙乙丙丙丁丁NG NG 超重超重NG NG 超重超重总结：物体具有总结：物体具有竖竖 直向上直向上的加速度，即的加速度，即 处于超重状态；物体处于超重状态；物体 具有具有竖直向下竖直向下的加速的加速 度，即处于失重状态度，即处于失重状态 。与运动的方向无关。与运动的方向无关 。GNGNGNGN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。太空行走现实生活中的超（失）重现象蹦 极我们来看一个实验：当装有水的水 杯壁上有一个孔
8、 时，在水压作用 下，水会从孔中 流出来。如果让这个杯 子自由下落又是 什么情况呢？这时我们发现 ，虽然杯壁上有 孔，但水却没有 流出来，这是为 什么呢？当瓶子自由下落时，瓶中的当瓶子自由下落时，瓶中的 水处于完全失重状态，小孔以上水处于完全失重状态，小孔以上 部分的水对以下部分的水的没有部分的水对以下部分的水的没有 压力，小孔没有水流出。压力，小孔没有水流出。超重和失重现象的应用人造地球卫星、宇 宙飞船、航天飞机都绕 地球做圆周运动。所受 的地球引力只改变物体 的速度方向，不改变速 度大小。航天飞机中的人和物 都处于 状态 。完全失重近地卫星近地卫星远离地球的卫星远离地球的卫星航天器中的宇航
9、员航天器中的宇航员g gg g0 0g g0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，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某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么 他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下 降的电梯里最多能举起多重的物体？ （g取10m/s2）课堂练习：某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么 他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下 降的电梯里最多能举起多重的物体？ （g取10m/s2）avNG解：因为人的最大举力恒定，本题中 ，此人的最大举力为600N，即他在电 梯中所能提供给物体的最大支持力为 600N，以物体为研究
10、对象，根据牛顿第 二定律可知，G-N=ma，即 mg=ma+N,m=N/(g-a)=80kg；课堂练习：与奥运会举重冠军的挺举记录200kg来说，我们同学的 挺举成绩50kg是微不足道的，但学 习了本节的知识后，你能不能设计 一个有效的方案，使我们同学也能 平冠军的记录呢？（g取10m/s2）aNG解：因为人的最大举力恒定，所以只要站 在加速下降或减速上升的电梯中，人提供 给杠铃的最大支持力N仍为500N，但就可 以举起处于失重状态的质量m为200kg的杠 铃；以杠铃为研究对象，根据牛顿第二定 律可知，G-N=ma，即a=(G-N)/m, a=(G-N)/m=7.5m/s2练习：一个人站在医用
11、体重计的测盘上不动时测得重为练习：一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为GG， 当此人突然下蹲时，磅秤的读数（当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ ）A A 先大于先大于GG，后小于后小于G G B B 先小于先小于GG，后大于后大于GG C C 大于大于GG D D 小于小于GG思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？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）。一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B B思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？拓展性课题一：载人航天飞船在 发射升空和降落时,如果杨利伟 保持直立的姿态,则他的心血管 系统会受到何种影响?你认为他 应采取什么姿态?解析:飞船在发射升空和降落时处于 超重状态,在超重状态下,人直立,头部 血液会流向下肢,血液淤积在下肢静 脉中,影响血液回流心脏,造成头部供 血不足,引起头晕,视物模糊,反应迟钝 ,操纵准确度下降;重则意志丧失,完全 失去控制飞船的能力.因此宇航员在 发射和降落阶段应采取平躺或平卧姿 态.
