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1、牛顿运动定律牛顿运动定律第第6课时课时 超重与失重超重与失重图片欣赏图片欣赏 航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅看到上班者仅1 1根手指即可将下班者根手指即可将下班者“举举”离工作岗位。离工作岗位。宇宙中的超、失重宇宙中的超、失重 运动情况运动情况运动情况运动情况 v v v v 方向方向方向方向 a a a a 方向方向方向方向体重计变化体重计变化体重计变化体重计变化 加速上升加速上升加速上升加速上升 v v v v a a a a 减速上升减速上升减速上升减速上升 v v v v a a a a 匀速升匀速升匀速升匀速升
2、/降降降降v v v v /v v v v 无无无无 加速下降加速下降加速下降加速下降 v v v v a a a a 减速下降减速下降减速下降减速下降 v v v v a a a a 观察现象、记录并填表观察现象、记录并填表观察现象、记录并填表观察现象、记录并填表增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小无变化无变化无变化无变化电梯中的怪现象电梯中的怪现象思考一思考一思考一思考一：观察图表观察图表观察图表观察图表,同学们会发现体重计变化有什么规律同学们会发现体重计变化有什么规律同学们会发现体重计变化有什么规律同学们会发现体重计变化有什么规律?猜想一猜想一猜想一猜想一：体
3、重计在变化过程中，猜想一下人的质量是否改变体重计在变化过程中，猜想一下人的质量是否改变体重计在变化过程中，猜想一下人的质量是否改变体重计在变化过程中，猜想一下人的质量是否改变？人的重力是否改变？人的重力是否改变？人的重力是否改变？人的重力是否改变？思考二思考二思考二思考二:体重计的读数应该与哪个力的大小有关体重计的读数应该与哪个力的大小有关体重计的读数应该与哪个力的大小有关体重计的读数应该与哪个力的大小有关?猜想二猜想二猜想二猜想二：试设想究竟是什么力在这一录象过程中发生改了？试设想究竟是什么力在这一录象过程中发生改了？试设想究竟是什么力在这一录象过程中发生改了？试设想究竟是什么力在这一录象过
4、程中发生改了？亲身体验亲身体验利用弹簧秤和钩码来观察超重和失重的现象。利用弹簧秤和钩码来观察超重和失重的现象。利用弹簧秤和钩码来观察超重和失重的现象。利用弹簧秤和钩码来观察超重和失重的现象。请几位同学展示超重和失重现象，并回答产生弹簧秤读数瞬时请几位同学展示超重和失重现象，并回答产生弹簧秤读数瞬时请几位同学展示超重和失重现象，并回答产生弹簧秤读数瞬时请几位同学展示超重和失重现象，并回答产生弹簧秤读数瞬时变大和变小的原因。变大和变小的原因。变大和变小的原因。变大和变小的原因。实验工具：实验工具：实验工具：实验工具：aFF（一）超重现象（一）超重现象设重物的质量为设重物的质量为设重物的质量为设重物
5、的质量为m m m m，弹簧秤和重物以加速度弹簧秤和重物以加速度弹簧秤和重物以加速度弹簧秤和重物以加速度a a a a一起加速上升。对弹簧秤下重物受力分析如一起加速上升。对弹簧秤下重物受力分析如一起加速上升。对弹簧秤下重物受力分析如一起加速上升。对弹簧秤下重物受力分析如图：图：图：图：由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F F F F合合合合 =F=F=F=F G=m a G=m a G=m a G=m a故：故：故：故：F=G+m a GF=G+m a GF=G+m a GF=G+m a G重物受到的拉力重物受到的拉力重物受到的拉力重物受到的拉力F F F F大于
6、物体受到的重力大于物体受到的重力大于物体受到的重力大于物体受到的重力G G G G总结：物体对悬挂物的总结：物体对悬挂物的总结：物体对悬挂物的总结：物体对悬挂物的拉力拉力拉力拉力（或对支持物的（或对支持物的（或对支持物的（或对支持物的 压力压力压力压力）大于大于大于大于物体所受物体所受物体所受物体所受重力重力重力重力理论分析理论分析mg即超重的原因：物体具有竖直向上即超重的原因：物体具有竖直向上 的加速度的加速度（二）失重现象（二）失重现象设重物的质量为设重物的质量为设重物的质量为设重物的质量为m m m m，和弹簧秤以，和弹簧秤以，和弹簧秤以，和弹簧秤以a a a a的加速度的加速度的加速度
7、的加速度一起加速下降。对重物受力分析如图：一起加速下降。对重物受力分析如图：一起加速下降。对重物受力分析如图：一起加速下降。对重物受力分析如图：由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F F F F合合合合 =G=G=G=G F=m a F=m a F=m a F=m a故：故：故：故：F=G F=G F=G F=G m a G m a G m a G m a G重物受到的拉力重物受到的拉力重物受到的拉力重物受到的拉力F F F F小于重物受到的重力小于重物受到的重力小于重物受到的重力小于重物受到的重力G G G G总结：物体对悬挂物的总结：物体对悬挂物的总结：物体对悬
8、挂物的总结：物体对悬挂物的拉力拉力拉力拉力（或对支持物的（或对支持物的（或对支持物的（或对支持物的 压力压力压力压力）小于小于小于小于物体所受物体所受物体所受物体所受重力重力重力重力F amgF理论分析理论分析即失重的原因：物体具有竖直向下即失重的原因：物体具有竖直向下 的加速度的加速度减速上升减速上升减速上升减速上升NG NG NG 超重超重超重超重加速下降加速下降加速下降加速下降NG NG NG 超重超重超重超重 总结：物体具有总结：物体具有总结：物体具有总结：物体具有向上向上向上向上（或或或或 向下向下向下向下）的加速度时，它）的加速度时，它）的加速度时，它）的加速度时，它就处于就处于就
9、处于就处于超重超重超重超重（或失重或失重或失重或失重）状态；与运动的方向无关。）状态；与运动的方向无关。）状态；与运动的方向无关。）状态；与运动的方向无关。mv mv mv mv GNNGNGGN例题例题1：一升降机以一升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是升降机里的人质量是50Kg，人对升降机地板的压力是，人对升降机地板的压力是多大？人站升降机的测力计上，测力计的示数是多大？多大？人站升降机的测力计上，测力计的示数是多大？如果升降机以如果升降机以0.5m/s0.5m/s2 2的加速度匀加速下降，情况又如何？的加速度匀加速下降，情况又如何？如果
10、升降机以如果升降机以g g的加速度匀加速下降，情况又如何？的加速度匀加速下降，情况又如何？演示完全失重现象演示完全失重现象一个盛满水放在桌面上的杯子底部有一小孔一个盛满水放在桌面上的杯子底部有一小孔一个盛满水放在桌面上的杯子底部有一小孔一个盛满水放在桌面上的杯子底部有一小孔，用塞子塞住，当用塞子塞住，当用塞子塞住，当用塞子塞住，当打开塞子时，水会喷出；假设突然撤去桌子，杯子自由下落时，打开塞子时，水会喷出；假设突然撤去桌子，杯子自由下落时，打开塞子时，水会喷出；假设突然撤去桌子，杯子自由下落时，打开塞子时，水会喷出；假设突然撤去桌子，杯子自由下落时，会发生什么现象？为什么？会发生什么现象？为什
11、么？会发生什么现象？为什么？会发生什么现象？为什么？g解：当杯子自由下落时，杯中的水处于完解：当杯子自由下落时，杯中的水处于完解：当杯子自由下落时，杯中的水处于完解：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，故水不全失重状态，水的内部没有压力，故水不全失重状态，水的内部没有压力，故水不全失重状态，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，其会喷出。但杯子中水的重力仍然存在，其会喷出。但杯子中水的重力仍然存在，其会喷出。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。作用效果是用来产生重力加速度。作用效果是用来产生重力加速度。作用效果是用来产生重力加
12、速度。当重物向下的加速度当重物向下的加速度当重物向下的加速度当重物向下的加速度a=a=a=a=时时时时,F F F F合合合合=m m m m -F-F-F-F，F=0F=0F=0F=0,该物体该物体该物体该物体对悬挂物的拉力对悬挂物的拉力对悬挂物的拉力对悬挂物的拉力(或对支持物的压力或对支持物的压力或对支持物的压力或对支持物的压力)为零，这就是为零，这就是为零，这就是为零，这就是“完全完全完全完全失重失重失重失重”现象。现象。现象。现象。完全失重的情况下所有和完全失重的情况下所有和完全失重的情况下所有和完全失重的情况下所有和重力有关重力有关重力有关重力有关的仪的仪的仪的仪器都器都器都器都无法
13、无法无法无法使用！使用！使用！使用！弹簧测力计无法测量弹簧测力计无法测量弹簧测力计无法测量弹簧测力计无法测量物体的重力，物体的重力，物体的重力，物体的重力，但仍能但仍能但仍能但仍能测量拉力或压力的大测量拉力或压力的大测量拉力或压力的大测量拉力或压力的大小。小。小。小。无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量利用完全失重条件的科学研究利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡沫金属例题例题例题例题2 2 2 2、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得、一个人站在医用体重计的测盘上不动
14、时测得、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为重为重为重为G G G G，当此人突然下蹲时，秤的读数（当此人突然下蹲时，秤的读数（当此人突然下蹲时，秤的读数（当此人突然下蹲时，秤的读数（）A A A A 先大于先大于先大于先大于G G G G，后小于后小于后小于后小于G G G G B B B B 先小于先小于先小于先小于G G G G，后大于后大于后大于后大于G G G GC C C C 大于大于大于大于G G G GD D D D 小于小于小于小于G G G G思考：人下蹲是怎样的一个过程？思考：人下蹲是怎样的一个过程？思考：人下蹲是怎样的一个过程？思考：人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲
15、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）。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 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？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？航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅到上班者仅1根手指即可将下班者根手指即可将下班者“举举”离工作岗位。离工作岗位。