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1、 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 超重与失重超重与失重牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用（二）（二）1 1、什么是重力？、什么是重力？、什么是重力？、什么是重力？4 4、弹簧秤上读数显示的是哪一个力？、弹簧秤上读数显示的是哪一个力？、弹簧秤上读数显示的是哪一个力？、弹簧秤上读数显示的是哪一个力？C C2 2、怎样测量物体的重力？、怎样测量物体的重力？、怎样测量物体的重力？、怎样测量物体的重力？3 3、测量物体的重力时有何要求、测量物体的重力时有何要求、测量物体的重力时有何要求、测量物体的重力时有何要求?视重视重视重视重：物体对悬：物体对悬：物体对悬：物体对悬挂物的拉力挂物的拉力挂物的
2、拉力挂物的拉力F F2 2G GF F F F1 1 1 1实重实重实重实重：物体实际：物体实际：物体实际：物体实际的重力的重力的重力的重力问题讨论问题讨论FGF视重视重视重视重：物体对支：物体对支：物体对支：物体对支持物的压力持物的压力持物的压力持物的压力实重实重实重实重：物体实：物体实：物体实：物体实际的重力际的重力际的重力际的重力观察现象观察现象电梯向上运动电梯向上运动电梯向上运动电梯向上运动加速上升加速上升加速上升加速上升匀速上升匀速上升匀速上升匀速上升减速上升减速上升减速上升减速上升观察现象观察现象电梯向下运动电梯向下运动电梯向下运动电梯向下运动加速下降加速下降加速下降加速下降匀速下
3、降匀速下降匀速下降匀速下降减速下降减速下降减速下降减速下降视重：物体对悬挂物的拉力或者对视重：物体对悬挂物的拉力或者对视重：物体对悬挂物的拉力或者对视重：物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力支持物的压力支持物的压力支持物的压力超重：视重大于物体的重力超重：视重大于物体的重力超重：视重大于物体的重力超重：视重大于物体的重力失重：视重小于物体的重力失重：视重小于物体的重力失重：视重小于物体的重力失重：视重小于物体的重力完全失重：视重为零完全失重：视重为零完全失重：视重为零完全失重：视重为零归纳总结归纳总结 思考讨论思考讨论思考讨论思考讨论1 1、物体的重力发生变化了吗？、物体的重力发生变化了吗？、
4、物体的重力发生变化了吗？、物体的重力发生变化了吗？2 2、电梯运动和体重计的示数之间究竟有怎样的联系？、电梯运动和体重计的示数之间究竟有怎样的联系？、电梯运动和体重计的示数之间究竟有怎样的联系？、电梯运动和体重计的示数之间究竟有怎样的联系？什么情况下发生什么情况下发生超重超重和和失重失重呢？呢？规律探究规律探究读数读数读数读数速度方向速度方向速度方向速度方向加速度方向加速度方向加速度方向加速度方向上上上上升升升升初期初期初期初期偏大偏大偏大偏大超重超重超重超重中期中期中期中期正常正常正常正常末期末期末期末期偏小偏小偏小偏小失重失重失重失重下下下下降降降降初期初期初期初期偏小偏小偏小偏小失重失重
5、失重失重中期中期中期中期正常正常正常正常末期末期末期末期偏大偏大偏大偏大超重超重超重超重向上向上向上向上向下向下向下向下向上向上向上向上向下向下向下向下电梯中的现象电梯中的现象什么情况下物体发生什么情况下物体发生什么情况下物体发生什么情况下物体发生超重超重超重超重现象？现象？现象？现象？什么情况下物体发生什么情况下物体发生什么情况下物体发生什么情况下物体发生失重失重失重失重现象？现象？现象？现象？向上向上向上向上向下向下向下向下向上向上向上向上向下向下向下向下类型类型类型类型v v方向方向方向方向a a方向方向方向方向现象现象现象现象加速上升加速上升加速上升加速上升减速上升减速上升减速上升减速
6、上升加速下降加速下降加速下降加速下降减速下降减速下降减速下降减速下降向上向上向上向上向上向上向上向上超重超重超重超重向上向上向上向上向下向下向下向下失重失重失重失重向下向下向下向下向上向上向上向上超重超重超重超重向下向下向下向下向下向下向下向下失重失重失重失重结论：当结论：当结论：当结论：当加速度方向向上加速度方向向上加速度方向向上加速度方向向上时，物体发生时，物体发生时，物体发生时，物体发生超重超重超重超重现象，现象，现象，现象，当当当当加速度方向向下加速度方向向下加速度方向向下加速度方向向下时，物体发生时，物体发生时，物体发生时，物体发生失重失重失重失重现象。现象。现象。现象。超重与失重超
7、重与失重定量分析定量分析读数读数读数读数加速度加速度加速度加速度F FN N 上上上上升升升升初期初期初期初期偏大偏大偏大偏大超重超重超重超重F FN N G G中期中期中期中期正常正常正常正常F FN N=G G末期末期末期末期偏小偏小偏小偏小失重失重失重失重F FN N G G下下下下降降降降初期初期初期初期偏小偏小偏小偏小失重失重失重失重F FN N G GF FN N=mm(g g+a a)F FN N=mm(g g+a a)F FN N=mm(g g-a a)F FN N=mm(g g-a a)向上向上向上向上向下向下向下向下向上向上向上向上向下向下向下向下电梯中的现象电梯中的现象类
8、型类型类型类型1 1、质量为、质量为、质量为、质量为m m 的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度a a 匀加匀加匀加匀加速上升速上升速上升速上升，人对升降机的压力为多大？，人对升降机的压力为多大？，人对升降机的压力为多大？，人对升降机的压力为多大？物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为体所受重力的情况称为体所受重力的情况称为体所受重力的情况称为超重超重超重超重现象。现象。现象。现象。a
9、a取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向F FN NG G=m am aF FN N=G G+m+m a a=m(g m(g+a a )根据牛顿第三定律得根据牛顿第三定律得根据牛顿第三定律得根据牛顿第三定律得人对升降机的压力人对升降机的压力人对升降机的压力人对升降机的压力F F压压压压F FN Nm(g m(g a a)m g m gF FN NG G类型类型类型类型2 2、质量为、质量为、质量为、质量为m m 的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度a a 匀减匀减匀减匀减速上升速上升速上升速上
10、升，人对升降机的压力为多大？，人对升降机的压力为多大？，人对升降机的压力为多大？，人对升降机的压力为多大？物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为所受重力的情况称为所受重力的情况称为所受重力的情况称为失重失重失重失重现象。现象。现象。现象。a a取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向G GF FN N=m=m a aF FN N=G Gm m a a=m(gm(ga a )根据牛顿第三定律得根据牛顿第
11、三定律得根据牛顿第三定律得根据牛顿第三定律得人对升降机的压力人对升降机的压力人对升降机的压力人对升降机的压力F F压压压压F FN Nm(gm(ga a)m g)m gG GF FN N类型类型类型类型3 3、质量为、质量为、质量为、质量为m m 的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度的人随升降机一起以加速度a a 匀加匀加匀加匀加速下降速下降速下降速下降，人对升降机的压力为多大？，人对升降机的压力为多大？，人对升降机的压力为多大？，人对升降机的压力为多大？a a取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向取加速度方向为正方向G GF FN N
12、=m=m a aF FN N=G Gm m a a=m(gm(ga a )根据牛顿第三定律得根据牛顿第三定律得根据牛顿第三定律得根据牛顿第三定律得人对升降机的压力人对升降机的压力人对升降机的压力人对升降机的压力F F压压压压F FN Nm(gm(ga a)m g)m g)m gF FN NG G 假设该同学的质量假设该同学的质量m=50kg，并设电梯上升的初始阶段是并设电梯上升的初始阶段是匀加速运动，加速度大小匀加速运动，加速度大小a=0.5m/s2，能否用前面学习，能否用前面学习的知识求得体重计的读数？的知识求得体重计的读数？(g取取10m/s2)a定量分析定量分析解：以人为分析对象解：以人
13、为分析对象由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：由牛顿第三定律：由牛顿第三定律：当物体处于失重状态，且当物体处于失重状态，且当物体处于失重状态，且当物体处于失重状态，且a ag g 时会发生什么现象？时会发生什么现象？时会发生什么现象？时会发生什么现象？物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为零的情况称为零的情况称为零的情况称为完全失重完全失重完全失重完全失重现象。现象。现象。现象。FN =m(ga)=0如：自由落体运动和如：自由落体运动和如：自由落体运动和如：
14、自由落体运动和竖直上抛运动竖直上抛运动竖直上抛运动竖直上抛运动此时重此时重此时重此时重力为零力为零力为零力为零吗？吗？吗？吗？完全失重完全失重 如果所示，将铁球悬绳剪断，如果所示，将铁球悬绳剪断，在铁球从液体中加速下落时，台在铁球从液体中加速下落时，台秤的读数将如何变化？秤的读数将如何变化？探究活动探究活动实验探究实验探究实验探研：读数变小实验探研：读数变小论证与分析：系统的重心加速度下降论证与分析：系统的重心加速度下降-失重失重 若将乒乓球被拴在量若将乒乓球被拴在量筒底部，浸在水中，设法筒底部，浸在水中，设法让球从底部脱离上浮，台让球从底部脱离上浮，台秤的读数将如何变化秤的读数将如何变化探究
15、活动探究活动探探究究指指导导猜想与假设猜想与假设设计实验设计实验进行实验并采集数据进行实验并采集数据论证与分析论证与分析明确研究问题明确研究问题1、超重和失重是一种物理现象。、超重和失重是一种物理现象。2、物体是超重还是失重是、物体是超重还是失重是由由a 的方向来判定的方向来判定的，与的，与v 方向无关。方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不论物体处于超重还是失重状态，重力不变不变。（a a=g =g 为完全失重为完全失重为完全失重为完全失重）归纳总结归纳总结3 3、规律、规律、规律、规律a a 向上向上向上向上 超重状态超重状态超重状态超重状态a a 向下向下向下向下 失重状态失重状
16、态失重状态失重状态 一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为GG，当此人突然下蹲过程中，磅秤的读数（当此人突然下蹲过程中，磅秤的读数（当此人突然下蹲过程中，磅秤的读数（当此人突然下蹲过程中，磅秤的读数（）A A 先大于先大于先大于先大于GG，后小于后小于后小于后小于G B G B 先小于先小于先小于先小于GG，后大于后大于后大于后大于GGC C 大于大于大于大于G D G D 小于小于小于小于GG思维点拨：思维点拨：思维点拨：思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲是
17、怎样的一个过程？人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲过程分析人下蹲过程分析人下蹲过程分析人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，由静止开始向下运动，速度增加，由静止开始向下运动，速度增加，由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）具有向下的加速度（失重）具有向下的加速度（失重）具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，蹲下后最终速度变为零，蹲下后最终速度变为零，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）。故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。故还有一个向下减速的过程，加速度向
18、上（超重）。B B思考：如果人下蹲后又突然站起的过程中，情况又思考：如果人下蹲后又突然站起的过程中，情况又思考：如果人下蹲后又突然站起的过程中，情况又思考：如果人下蹲后又突然站起的过程中，情况又会怎样？会怎样？会怎样？会怎样？我国著名举重运动员东峰在地面上最多能举我国著名举重运动员东峰在地面上最多能举起起2300N的重物，在沿竖直方向以某一加速度的重物，在沿竖直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起做匀变速运动的电梯中，他只能举起1840N的的重物。求电梯的加速度。重物。求电梯的加速度。(g=10m/s2，设同一，设同一个人能提供的最大举力一定）个人能提供的最大举力一定）二二.关于在
19、超重关于在超重,失重状态下的举重失重状态下的举重问题问题例题例题3:举重运动员在地面上能举起举重运动员在地面上能举起120kg的的重物重物,在运动的电梯里能举起在运动的电梯里能举起100kg的重的重物物,求升降机的加速度求升降机的加速度.若在以若在以2.5m/s2的的加速度加速下降的升降机中加速度加速下降的升降机中,此人能举起此人能举起质量多大的重物质量多大的重物?(g=10m/s2)如图如图5所示的装置中，重所示的装置中，重4N的物块被平行于的物块被平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上，整个斜面的细线拴在斜面上端的小柱上，整个装置保持静止，斜面的倾角为装置保持静止，斜面的倾角为30，被固定，被固定在测力计上，如果物块与斜面间无摩擦，在测力计上，如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，当细线被烧断物块下滑时，装置稳定以后，当细线被烧断物块下滑时，与稳定时比较，测力计的读数：与稳定时比较，测力计的读数：（g=10m/s2）A.增加增加4N B.增加增加3N C.减少减少1N D.不变不变