人教版（2003）高中物理必修一第四章牛顿运动定律——用牛顿运动定律解决问题（二）

物理学家卢瑟福的实验室里有一个学生非常用功。一天晚上，卢瑟福碰到他,就问：“你白天也工作吗？”这个学生自豪地回答说，“没错”，以为自己会得到表扬。卢瑟福却吃惊地问，“但是你什么时候思考呢？”用牛顿运动定律解决问题（二）——超重与失重空间站中的宇航员 一、视重弹簧秤的读数是物体对弹簧秤的拉力大小体重计的读数是物体对体重计的压力大小我们把弹簧秤或体重计的读数叫做视重 二、在牛顿运动定律的应用中发现新知识例、如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速上升时，人对体重计的压力F‘是多大？体重计的读数多大？mgF 分析和解：（1）研究对象：（2）受力分析：（3）运动分析：（目的确定a方向）（4）根据什么规律可求出F？根据牛顿第二定律F合=ma，有：F—mg=ma∴F=mg+ma人 （5）人对体重计的压力F‘与体重计对人的支持力F是一对什么力？F‘与F是一对作用力和反作用力（6）根据什么规律可求出F‘？由牛顿第三定律得，人对地板的压力F‘与F大小相等∴F‘=mg+ma（7）体重计的读数多大？读数=F‘=mg+ma 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。超重 思考发现运动类型v方向a方向方程压力F，大小（F，=F）F，与mg谁大现象加速上升F—mg=maF，=mg+maF，＞mg超重减速上升加速下降减速下降 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。失重 超重和失重的产生条件：超重：a竖直向上失重：a竖直向下向上加速向下减速向上减速向下加速 超重失重的本质超重的本质：重力不变，视重大于重力失重的本质：重力不变，视重小于重力 在体重计上做下蹲的过程中，体重计的示数怎样变化？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，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？三、从物理走向生活 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于0的情况称为完全失重现象。完全失重 这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。当瓶子自由下落时，瓶中的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压力，小孔没有水流出。瓶中的水为什么不会流出？四、完全失重 实验和计算可以看出产生完全失重现象的条件物体的的加速度等于g两种情况：自由落体竖直上抛条件 完全失重下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 当堂小结1、叫超重；叫失重；叫完全失重2、产生超重、失重及产生完全失重的条件分别是什么？对应的典型运动类型有哪些？3、产生超重和失重时，重力、压力、拉力变化的是什么？不变的是什么“超重”、“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向．特别注意 爱在哪里，哪里就有感动；梦在哪里，哪里就有未来；你在哪里，哪里就有汇文中学的真诚祝福 （09广东）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）t3G/Nt/st0t1t2540490440 产生超重失重的原因根据牛顿第二定律，加速度方向与合外力方向相同当加速度方向竖直向上时，弹簧秤对物体的拉力或体重计对物体的支持力大于物体所受重力，所以由牛顿第三定律可知，物体对弹簧秤的拉力或物体对体重计的压力也大于物体所受重力；当加速度方向竖直向下时，弹簧秤对物体的拉力或体重计对物体的支持力小于物体所受重力，所以由牛顿第三定律可知，物体对弹簧秤的拉力或物体对体重计的压力也小于物体所受重力 三、从物理走向生活1、电梯从底楼到顶楼匀加速上升匀速上升匀减速上升支持力大于重力超重支持力大于重力支持力小于重力失重 三、从物理走向生活2、电梯从顶楼到底楼匀加速下降匀速下降匀减速下降支持力小于重力失重支持力等于重力支持力大于重力超重