1、學案學案6 超重和失重超重和失重 生活中偶然會碰到這樣一生活中偶然會碰到這樣一個有趣的現象，多人同乘一臺個有趣的現象，多人同乘一臺電梯，當靜止時，超重報警裝電梯，當靜止時，超重報警裝置并沒有響，可是當電梯剛向置并沒有響，可是當電梯剛向上起動時，報警裝置卻響了起上起動時，報警裝置卻響了起來，運行一段時間后，報警裝來，運行一段時間后，報警裝置又不響了，難道人的體重會置又不響了，難道人的體重會隨著電梯的運行而發生變化嗎？隨著電梯的運行而發生變化嗎？ 這就是我們這節課所要學這就是我們這節課所要學習的超重與失重。習的超重與失重。學點學點1 超重和失重超重和失重 超重現象超重現象：物體對支持物的：物體對支

2、持物的壓力壓力（或懸掛物的（或懸掛物的拉力拉力）大于物體所受大于物體所受的重力的重力的情況稱為超重現象的情況稱為超重現象. 失重現象失重現象：物體對支持物的：物體對支持物的壓力壓力（或對懸掛物的（或對懸掛物的拉力拉力）小于物體所小于物體所受的重力受的重力的情況稱為失重現象的情況稱為失重現象.超重、失重現象分析：超重、失重現象分析： 問題：一個人站在升降機中的重力計上，試分析升降機具有向上或問題：一個人站在升降機中的重力計上，試分析升降機具有向上或向下的加速度向下的加速度a時，人對重力計的壓力是多大？時，人對重力計的壓力是多大？ （）（）超重超重：升降機：升降機以加速度以加速度a上升上升時，人也

3、一樣具有向上的加速度時，人也一樣具有向上的加速度a，這個加速度是由重力計對人的支持力和人受到的重力的合力產生的這個加速度是由重力計對人的支持力和人受到的重力的合力產生的.即即-mg=ma得得N=m(g+a)mg 故重力計的讀數大于重力，即超重故重力計的讀數大于重力，即超重. （）（）失重失重：升降機：升降機以加速度以加速度a下降下降時，人也一樣具有向下的加速度時，人也一樣具有向下的加速度a，這個加速度是由重力計對人的支持力和人受到的重力的合力產生的，即這個加速度是由重力計對人的支持力和人受到的重力的合力產生的，即mg-N=ma得得N=m(g-a)mg 故重力計的讀數小于重力，即失重故重力計的讀

4、數小于重力，即失重.【例【例1】升降機里有一個用彈簧秤懸掛著的重物，以下說】升降機里有一個用彈簧秤懸掛著的重物，以下說 法中正確的是（法中正確的是（ ） A.升降機上升時，彈簧秤讀數大于重物重力升降機上升時，彈簧秤讀數大于重物重力 B.升降機下降時，彈簧秤讀數小于重物重力升降機下降時，彈簧秤讀數小于重物重力 C.升降機的加速度升降機的加速度a方向向上時，彈簧秤讀數大于重方向向上時，彈簧秤讀數大于重 物重力物重力 D.升降機的加速度升降機的加速度a方向向下時，彈簧秤讀數大于重方向向下時，彈簧秤讀數大于重 物重力物重力 【解析】【解析】彈簧秤的讀數大于或小于重物重彈簧秤的讀數大于或小于重物重力是由

5、彈簧受到的拉力大小決定的力是由彈簧受到的拉力大小決定的. .不管升降不管升降機向上還是向下運動，只要加速度向上，則拉機向上還是向下運動，只要加速度向上，則拉力大于重物重力，即超重；只要加速度向下，力大于重物重力，即超重；只要加速度向下，則拉力小于重物重力，即失重則拉力小于重物重力，即失重. .與物體的運動與物體的運動方向無關方向無關. .t3為了研究超重與失重現象，某同學把一體重秤放在電梯的地板上，為了研究超重與失重現象，某同學把一體重秤放在電梯的地板上，他站在體重秤上隨電梯運動并觀察體重秤示數的變化情況他站在體重秤上隨電梯運動并觀察體重秤示數的變化情況.下表記下表記錄了幾個特定時刻體重秤的示

6、數錄了幾個特定時刻體重秤的示數.（表格時間不表示先后順序）（表格時間不表示先后順序）若已知若已知t0時刻電梯靜止，則（時刻電梯靜止，則（ ）C、DA.t0和和t1時刻該同學的質量相同時刻該同學的質量相同,但所受重力不同但所受重力不同B.t1和和t2時刻電梯的運動方向一定相反時刻電梯的運動方向一定相反C.t1和和t2時刻電梯的運動加速度方向一定相反時刻電梯的運動加速度方向一定相反D.t3時刻電梯可能向下運動時刻電梯可能向下運動t60.055.065.060.0體重秤示數（kg）t2t時間 1學點學點2 超重和失重的解釋超重和失重的解釋 超重、失重的實質：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，物體

7、在超重或超重、失重的實質：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，物體在超重或失重狀態下，地球對它的作用并沒有改變，重力是不會變化的失重狀態下，地球對它的作用并沒有改變，重力是不會變化的.所謂超重或失重是物所謂超重或失重是物體受到的支持力或拉力增大或減小，即增大或減小的是彈力，不是重力體受到的支持力或拉力增大或減小，即增大或減小的是彈力，不是重力.【例】關于超重和失重，下列說法中正確的是（【例】關于超重和失重，下列說法中正確的是（ ） A.超重就是物體受的重力增加了超重就是物體受的重力增加了 B.失重就是物體受的重力減小了失重就是物體受的重力減小了 C.完全失重就是物體一點重力都不受了完全失重就

8、是物體一點重力都不受了 D.不論超重或失重，物體所受重力是不變的不論超重或失重，物體所受重力是不變的 【解析】【解析】超重不是說物體的重力增加了，失重也不是說物體的重力減小了，完超重不是說物體的重力增加了，失重也不是說物體的重力減小了，完全失重不是說重力完全消失全失重不是說重力完全消失. .在發生超重或失重現象時，物體的重力依然存在，且在發生超重或失重現象時，物體的重力依然存在，且不發生變化，只是對支持物的壓力或對懸掛物的拉力發生了變化不發生變化，只是對支持物的壓力或對懸掛物的拉力發生了變化. .故對故對. .前蘇聯時期在空間建立了一座實驗室，至今仍在地球上空運行前蘇聯時期在空間建立了一座實驗

9、室，至今仍在地球上空運行.已知這座空間站中已知這座空間站中所有物體都處于完全失重狀態，則在其中可以完成下列哪個實驗（所有物體都處于完全失重狀態，則在其中可以完成下列哪個實驗（ ）.用天平稱量物體的質量用天平稱量物體的質量B.做托里拆利實驗做托里拆利實驗C.驗證阿基米德定律驗證阿基米德定律D.用兩個彈簧秤驗證牛頓第三定律用兩個彈簧秤驗證牛頓第三定律 2D學點學點3 完全失重現象完全失重現象 如果一個物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）為零如果一個物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）為零,這種情況這種情況是失重現象中的極限是失重現象中的極限,稱為完全失重現象稱為完全失重現象.例如，自由下落過程

10、中的物體例如，自由下落過程中的物體,此此時時a=g,方向豎直向下方向豎直向下.【例【例3】金屬筒下有一小孔】金屬筒下有一小孔,當筒內盛水時當筒內盛水時,水從孔中噴出水從孔中噴出,如圖所示如圖所示. 如果讓金如果讓金 屬筒自由下落屬筒自由下落,不計空氣阻力不計空氣阻力,則筒下落過程中（則筒下落過程中（ ） A.水以相同速度繼續噴出水以相同速度繼續噴出 B.水將不再從小孔中噴出水將不再從小孔中噴出 C.水將以較小速度噴出水將以較小速度噴出 D.水將以較大速度噴出水將以較大速度噴出 【解析】【解析】金屬筒自由下落金屬筒自由下落, ,處于完全失重狀態處于完全失重狀態, ,所以水不所以水不會再從小孔中噴

11、出會再從小孔中噴出,B,B選項正確選項正確. .如圖所示，如圖所示，A、兩物塊疊放在一起，當把兩物塊疊放在一起，當把、兩物兩物塊同時豎直向上拋出時（不計空氣阻力），則（塊同時豎直向上拋出時（不計空氣阻力），則（ ）.的加速度大小小于的加速度大小小于gB.的加速度大小大于的加速度大小大于gC.、的加速度大小均為的加速度大小均為gD.、間的彈力為零間的彈力為零 3BCD1.超重、失重有何特點？超重、失重有何特點？ 【點撥】【點撥】超重現象中，物體具有向上的加速度，物體做向上的加速運動或向超重現象中，物體具有向上的加速度，物體做向上的加速運動或向下的減速運動下的減速運動. . 失重現象中，物體具有向

12、下的加速度，物體做向下的加速運動或向上的減速失重現象中，物體具有向下的加速度，物體做向下的加速運動或向上的減速運動運動. .2.如何判斷物體是否處于超重、失重狀態？如何判斷物體是否處于超重、失重狀態？ 【點撥】【點撥】發生超重和失重現象，只決定于物體在豎直方向上的加速度，物體具有發生超重和失重現象，只決定于物體在豎直方向上的加速度，物體具有向上的加速度時，處于超重狀態；物體具有向下的加速度時，處于失重狀態；當物體向上的加速度時，處于超重狀態；物體具有向下的加速度時，處于失重狀態；當物體豎直向下的加速度為重力加速度時，處于完全失重狀態，超重、失重與物體的運動方豎直向下的加速度為重力加速度時，處于

13、完全失重狀態，超重、失重與物體的運動方向無關向無關. . 盡管物體不在豎直方向上運動，只要其加速度在豎直方向上有分量，即盡管物體不在豎直方向上運動，只要其加速度在豎直方向上有分量，即ay y，則當則當ay y方向豎直向上時，物體處于超重狀態，當方向豎直向上時，物體處于超重狀態，當ay y方向豎直向下時，物體處于失重狀方向豎直向下時，物體處于失重狀態態. .3.如何理解超重與失重？如何理解超重與失重？ 【點撥】點撥】當運動的加速度向上處于超重狀態時，物體對支持物的壓力（或對懸掛當運動的加速度向上處于超重狀態時，物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力），即視重物的拉力），即視重：mgma，即，即mg+ma，物體的視重比物體的實際重，物體的視重比物體的實際重力超出力超出ma，比重力超出的，比重力超出的“ma”部分用于產生向上的加速度部分用于產生向上的加速度a a；當運動的加速度；當運動的加速度a a向下向下處于失重狀態