1、7牛頓運動定律的應用（二） 超重和失重湖南長郡衛星遠程學校2007年下學期制作 11授課教師：扈炳芳超重和失重超重和失重作為中國首位進入太空的宇航員楊利偉，不僅要有豐富的知識，還要有過硬的身體，能夠承受超重和失重的影響，那么什么是超重和失重呢？一. 超重現象：我們通常怎樣使用測力計測量物體重力呢？ 通常情況下，我們要保持物體靜止，再來讀取彈簧秤的讀數。一. 超重現象：請大家來做一個小實驗：把鉤碼鉤在彈簧秤下，保持靜止狀態，觀察彈簧秤讀數。我們通常怎樣使用測力計測量物體重力呢？ 通常情況下，我們要保持物體靜止，再來讀取彈簧秤的讀數。一. 超重現象：我們通常怎樣使用測力計測量物體重力呢？ 通常情況

2、下，我們要保持物體靜止，再來讀取彈簧秤的讀數。如果物體和彈簧秤一起運動，那么彈簧秤讀數會有什么樣的變化？如果物體和彈簧秤一起做勻速直線運動，那么彈簧秤的讀數仍然等于物體的重力，但如果物體和彈簧秤一起做變速直線運動，情況就有所不同了。如果物體和彈簧秤一起做勻速直線運動，那么彈簧秤的讀數仍然等于物體的重力，但如果物體和彈簧秤一起做變速直線運動，情況就有所不同了。 輕輕上下晃動彈簧秤，再觀察彈簧秤的讀數有何變化？如果物體和彈簧秤一起做勻速直線運動，那么彈簧秤的讀數仍然等于物體的重力，但如果物體和彈簧秤一起做變速直線運動，情況就有所不同了。 輕輕上下晃動彈簧秤，再觀察彈簧秤的讀數有何變化？在電梯里面測

3、量，又如何變化?例1. 在升降機（電梯）中測人的體重，已知人質量為40kg，當升降機以2.5m/s2的加速度勻加速上升，測力計的示數是多少？（g取10 m/s2)(切換至PC2播放)(切換至PC2播放)例1. 在升降機（電梯）中測人的體重，已知人質量為40kg，當升降機以2.5m/s2的加速度勻加速上升，測力計的示數是多少？（g取10 m/s2)分析：測力計的示數大小等于人對測力計的壓力大小。例1. 在升降機（電梯）中測人的體重，已知人質量為40kg，當升降機以2.5m/s2的加速度勻加速上升，測力計的示數是多少？（g取10 m/s2)分析：測力計的示數大小等于人對測力計的壓力大小。例1. 在

4、升降機（電梯）中測人的體重，已知人質量為40kg，當升降機以2.5m/s2的加速度勻加速上升，測力計的示數是多少？（g取10 m/s2)GNva分析：測力計的示數大小等于人對測力計的壓力大小。測力計的示數為500N。例1. 在升降機（電梯）中測人的體重，已知人質量為40kg，當升降機以2.5m/s2的加速度勻加速上升，測力計的示數是多少？（g取10 m/s2)GNva小結：電梯加速上升時，人對測力計的壓力比人受到的重力大，我們把這種現象叫做超重。小結：電梯加速上升時，人對測力計的壓力比人受到的重力大，我們把這種現象叫做超重。超重物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大于物體所受的重力的情況稱為

5、超重現象。二. 失重現象：例2. 在上題中，如果升降機以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，測力計的示(切換至PC2播放)數又是多少？（g取10 m/s2)(切換至PC2播放)GNva例2. 在上題中，如果升降機以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，測力計的示數又是多少？ （g取10 m/s2)GNva測力計的示數為300N。例2. 在上題中，如果升降機以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，測力計的示數又是多少？ （g取10 m/s2)小結：電梯加速下降時，人對測力計的壓力比人受到的重力小，我們把這種現象叫做失重。小結：電梯加速下降時，人對測力計的壓力比人受到的重力小，我們把這種現象叫做失重。

6、失重物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）小于物體所受的重力的情況稱為失重現象。在失重現象中，如果物體的加速度恰好為g時，情況又會怎樣呢？在失重現象中，如果物體的加速度恰好為g時，情況又會怎樣呢？例3. 前例中，如果升降機在靜止時，懸掛升降機的鋼索突然斷裂，升降機自由下落，測力計的示數又是多少？（g取10 m/s2)在失重現象中，如果物體的加速度恰好為g時，情況又會怎樣呢？例3. 前例中，如果升降機在靜止時，懸掛升降機的鋼索突然斷裂，升降機自由下落，測力計的示數又是多少？（g取10 m/s2)Gvg在失重現象中，如果物體的加速度恰好為g時，情況又會怎樣呢？例3. 前例中，如果升降機在靜止時，懸

7、掛升降機的鋼索突然斷裂，升降機自由測力計的示數為0N。下落，測力計的示數又是多少？（g取10 m/s2)GvgGvgGvg小結：此時測力計示數為0，好象人完全沒有受到的重力一樣，這種狀態下，人對測力計的壓力為0，我們把這種現象叫做完全失重。完全失重現象物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）為零，這種情況是失重現象中的極限。稱為完全失重。例4. 前例中，如果升降機以2.5m/s2的加速度減速上升，測力計的示數又是多少？ （g取10 m/s2)對超重和失重的進一步認識(切換至PC2播放)(切換至PC2播放)例4. 前例中，如果升降機以2.5m/s2的加速度減速上升，測力計的示數又是多少？ （g取1

8、0m/s2)GNva例4. 前例中，如果升降機以2.5m/s2的加速度減速上升，測力計的示數又是多少？ （g取10m/s2)GNva測力計的示數為300N。總結：a. 當物體有向上的加速度時（加速上升或減速下降），產生超重現象。b. 當物體有向下的加速度時（加速下降 或減速上升），產生失重現象。當a=g時，完全失重。對超重和失重的進一步認識超重、失重與物體所受重力的區別：超重、失重與物體所受重力的區別：物體處于超重（失重）狀態時，地球作用于物體的重力始終存在，且大小不變，只不過物體對水平支持物的壓力（懸掛物的拉力）大于（小于）物體的重力。現實生活中的超（失）重現象：蹦 極太空行走現實生活中的超

9、（失）重現象：超重與失重關心航天科學超重與失重關心航天科學一個質量為70Kg的宇航員，如果在某一段時間內與火箭、航天飛機一道以 a=g的加速度豎直升空，那麼宇航員所承受的豎直方向的壓力有多大？(g =10N/kg)超重與失重關心航天科學超重與失重一個質量為70Kg的宇航員，如果在某一段時間內與火箭、航天飛機一道以 a=g的加速度豎直升空，那麼宇航員所承受的豎直方向的壓力有多大？(g =10N/kg)關心航天科學GO超重與失重一個質量為70Kg的宇航員，如果在某一段時間內與火箭、航天飛機一道以 a=g的加速度豎直升空，那麼宇航員所承受的豎直方向的壓力有多大？(g =10N/kg)關心航天科學NG

10、O超重與失重一個質量為70Kg的宇航員，如果在某一段時間內與火箭、航天飛機一道以 a=g的加速度豎直升空，那麼宇航員所承受的豎直方向的壓力有多大？(g =10N/kg)關心航天科學NGOa超重與失重一個質量為70Kg的宇航員，如果在某一段時間內與火箭、航天飛機一道以 a=g的加速度豎直升空，那麼宇航員所承受的豎直方向的壓力有多大？(g =10N/kg)關心航天科學N=1400NNGOa超重與失重一個質量為70Kg的宇航員，如果在某一段時間內與火箭、航天飛機一道以 a=g的加速度豎直升空，那麼宇航員所承受的豎直方向的壓力有多大？(g =10N/kg)近地衛星遠離地球的衛星航天器中的宇航員gg0g

11、湖南長郡衛星遠程學校2007年下學期制作 11近地衛星遠離地球的衛星航天器中的宇航員gg0g人造地球衛星，宇宙飛船、 航天飛機繞地球做圓周運動。湖南長郡衛星遠程學校2007年下學期制作 11所受地球的引力只改變速度的方向，不改變速度的大小。近地衛星遠離地球的衛星航天器中的宇航員gg0g人造地球衛星，宇宙飛船、 航天飛機繞地球做圓周運動。湖南長郡衛星遠程學校2007年下學期制作 11所受地球的引力只改變速度的方向，不改變速度的大小。近地衛星遠離地球的衛星航天器中的宇航員gg0g人造地球衛星，宇宙飛船、 航天飛機繞地球做圓周運動。向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。湖南長郡衛星遠程學校2

12、007年下學期制作 11所受地球的引力只改變速度的方向，不改變速度的大小。航天飛機中的人和物，都處于近地衛星遠離地球的衛星航天器中的宇航員gg0g人造地球衛星，宇宙飛船、 航天飛機繞地球做圓周運動。向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。湖南長郡衛星遠程學校2007年下學期制作 11所受地球的引力只改變速度的方向，不改變速度的大小。航天飛機中的人和物，都處于完全失重狀態近地衛星遠離地球的衛星航天器中的宇航員gg0g人造地球衛星，宇宙飛船、 航天飛機繞地球做圓周運動。向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。湖南長郡衛星遠程學校2007年下學期制作 11在宇宙飛船中!在宇宙飛船中!在宇

13、宙飛船中怎么睡覺都舒服課堂練習：某人在地面上最多只能舉起60kg的物體，那么他在一以2.5m/s2的加速度勻加速下降的電梯里最多能舉起多重的物體？（g取10m/s2）va解：因為人的最大舉力恒定，本題中，此人的最大舉力為600N，即他在電梯中所能提供給物體的最大支持力為600N.vaNG解：因為人的最大舉力恒定，本題中，此人的最大舉力為600N，即他在電梯中所能提供給物體的最大支持力為600N.va以物體為研究對象，根據牛頓第二定律可知，G-N=ma，即mg=ma+N,m=N/(g-a)=80kg；vNG解：因為人的最大舉力恒定，本題中，此人的最大舉力為600N，即他在電梯中所能提供給物體的最

14、大支持力為600N.a與奧運會舉重冠軍的挺舉記錄200kg來說，我們同學的挺舉成績50kg是微不足道的，但學習了本節的知識后，你能不能設計一個有效的方案，使我們同學也能平冠軍的記錄呢？（g取10m/s2）超重和失重超重和失重解：因為人的最大舉力恒定，所以只要站在加速下降或減速上升的電梯中，人提供給杠鈴的最大支持力N仍為500N，但就可以舉起處于失重狀態的質量m為200kg的杠鈴；超重和失重超重和失重解：因為人的最大舉力恒定，所以只要站在加速下降或減速上升的電梯中，人提供給杠鈴的最大支持力N仍為500N，但就可以舉起處于失重狀態的質量m為200kg的杠鈴；超重和失重超重和失重a解：因為人的最大舉力恒定，所以只要站在