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4.7、用牛顿运动定律解决问题（二） 超重与失重 Company Logo

请看，在电梯里所发生的物理现象 Company Logo

电梯里的怪现象 示数变大 恢复原值 示数变小 原值 压力变小 压力变大 Company Logo

理论分析 电梯启动时 FN F合= FN – G = ma FN= G + ma > G = FN> G 以加速度的方向为正方向,对重物受力分析如右图所示， FN a 由牛顿第二定律得： O F合= FN – G = ma G 故： FN= G + ma > G 由牛顿第三定律得: = FN> G 电梯启动时 重物对弹簧秤的压力 Company Logo

讨论： 在电梯下降过程中，有没有超重和失重现象呢？何时出现超重，何时出现失重？为什么？请四人一组进行讨论。

讨论： 在电梯下降过程中，有没有超重和失重现象呢？何时出现超重，何时出现失重？为什么？请四人一组进行讨论。 超 重 失 重

运动情况 加速度方向 压力（拉力）与重力的大小关系 现象 向上 加速 减速 向下 Company Logo

a a a a FN FN FN < G 失 重 G G 下 降 FN FN FN = G 上 升 匀 速 G G FN FN 减速上升 上 升 FN　 G　 下 降 加速下降 a　 FN　 G　 a　 FN < G 失 重 FN G　 FN　 G　 匀速上升 匀速下降 FN = G 匀 速　 FN　 G　 加速上升 a　 FN　 G　 a　 减速下降 FN > G 超 重　 1.物体的超重和失重是取决于速度还是取决于加速度？ 2.物体在超重与失重状态时可能的运动形式？ Company Logo

在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失。 让我想想…… 1、水喷出来的原因是什么？ 2、水不喷出是因为水失去重力了吗？ 分析：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，不会产生附加压强，故水不会喷出。 在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失。 Company Logo

人造卫星、航天飞机、宇宙飞船、空间站运行时，其中的人和物都处于完全失重状态。 Company Logo

开拓思维： 下列物体中，你觉得不能在太空舱中使用的仪器是： 天平 （ ） 摆钟（ ） 体重计（ ） 铅笔（ ） 弹簧测力计（ ） 不能 不能 天平 （ ） 摆钟（ ） 体重计（ ） 铅笔（ ） 弹簧测力计（ ） 不能 不能 能 不能 弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。 Company Logo

利用完全失重条件的科学研究 搭载宇宙飞船诱变育种后的蚕豆比普通蚕豆的粒大 Company Logo

利用完全失重条件的科学研究 Company Logo

你还能举出一些生活中超重与失重的例子吗？ Company Logo

现实生活中的超（失）重现象 Company Logo

关于超重和失重，下列说法中正确的是( ) D 关于超重和失重，下列说法中正确的是( ) A) 超重就是物体受的重力增加了 B) 失重就是物体受的重力减少了 C) 完全失重就是物体一点重力都没有了 D) 不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的。 D Company Logo

C 2、下面关于失重和超重的说法正确的是( ) 2、下面关于失重和超重的说法正确的是( ) A) 物体处于失重状态时，所受重力减小，处于超重状态时所受重力增大 B) 在电梯上出现失重状态时，电梯必定处于下降过程 C) 在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程 D) 只要物体运动的加速度方向向上，必定处于失重状态 C Company Logo

B 3、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ ） A 先大于G，后小于G B 先小于G，后大于G C 大于G D 小于G 思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？ 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，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。 思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？ Company Logo

4.分析下列情况中，物体A的受力情况：（不计阻力） B B B (竖直向上抛出后) (水平抛出后) (自由下落过程中) Company Logo

5、质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列运动时，体重计的读数分别是多少？ ⑴升降机以0.6m/s2加速上升。 解: （1） 读数为： （2） 读数为： Company Logo

N a G 6、与奥运会举重冠军的挺举记录200kg来说，我们同 学的挺举成绩50kg是微不足道的，但学 习了本节的知识后，你能不能设计 一个有效的方案，使我们同学也能 平冠军的记录呢？（g取10m/s2） a N G 解：因为人的最大举力恒定，所以只要站在加速下降或减速上升的电梯中，人提供给杠铃的最大支持力N仍为500N，但就可以举起处于失重状态的质量m为200kg的杠铃； 以杠铃为研究对象，根据牛顿第二定律可知，G-N=ma，即a=(G-N)/m, ∴a=(G-N)/m=7.5m/s2 Company Logo

超重和失重是一种物理现象。 加速上升 超重状态F－G＝ma 加速度向上 减速下降 加速下降 失重状态G－F ＝ma 加速度向下 减速上升 完全失重现象 F=0 a=g 超重还是失重由a决定，与运动方向无关。 Company Logo

“江山代有人才出，各领风骚数百年。” 同学们，努力吧！！！

日常生活中的超重和失重现象 1. 人起跳过程和从高处跳下，体验超重和失重。 2. 跳水运动员在离开踏板到跌入水中时，体验超重与失重。 3. 乘竖直升降的电梯，在升降过程中，体验超重和失重。 4. 乘快速行驶的汽车，突遇上坡或下坡，体验超重和失重。 5. 游乐园里，乘座过山车，体验超重和失重。 6.飞机起飞或着陆或突遇气流，飞机上下颠簸，体验超重和失重 （船、跷跷板、轿子等） 7. 蹦床运动，人上下运动时，体验超重和失重。 …… Company Logo