36《超重與失重》課件

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1、第三章 第 6節(jié) 理 解教 材 新 知把 握熱 點 考 向 知 識 點 一知 識 點 二考 向 一考 向 二 應 用創(chuàng) 新 演 練 隨 堂 基 礎 鞏 固課 時 跟 蹤 訓 練 1 當 研 究 對 象 在 豎 直 方 向 處 于 加 速 狀 態(tài) 時 ， 它 受 到 的 重 力 和 支 持 力 (拉 力 ) 不 再 是 一 對 平 衡 力 。2 物 體 對 支 持 物 的 壓 力 或 對 懸 掛 物 的 拉 力 大 于 物 體 重 力 的 現(xiàn) 象 稱 為 超 重 現(xiàn) 象 。3 物 體 對 支 持 物 的 壓 力 或 對 懸 掛 物 的 拉 力 小 于 物 體 重 力 的 現(xiàn) 象 稱 為 失 重

2、現(xiàn) 象 。4 無 論 物 體 超 重 還 是 失 重 ， 物 體 的 重 力 并 沒 有 改 變 。 超 重 與 失 重 的 概 念自 學 教 材 1 重 力 和 視 重 (1)物 體 所 受 重 力 由 物 體 的 質(zhì) 量 和 物 體 所 處 的 位 置 決定 ， 即 G m g。 物 體 的 重 力 與 物 體 的 運 動 狀 態(tài) ，無 論 物 體 如 何 運 動 ， 其 重 力 不 發(fā) 生 變 化 。 (2)視 重 是 指 稱 量 物 體 重 力 時 的 讀 數(shù) ， 是 指 物 體 對 支持 物 的 或 對 懸 掛 它 的 物 體 的 ， 物 體 的 視 重與 物 體 的 運 動 狀 態(tài)

3、 ， 它 隨 物 體 運 動 狀 態(tài) 的 變 化 而變 化 。 無 關壓 力 拉 力有 關 2 超 重 和 失 重 的 概 念 (1)超 重 ： 物 體 對 懸 掛 物 的 拉 力 (或 對 支 持 物 的 壓力 ) 物 體 所 受 重 力 的 現(xiàn) 象 。 (2)失 重 ： 物 體 對 懸 掛 物 的 拉 力 (或 對 支 持 物 的 壓力 ) 物 體 所 受 重 力 的 現(xiàn) 象 。 (3)完 全 失 重 ： 物 體 對 懸 掛 物 的 拉 力 (或 對 支 持 物的 壓 力 ) 的 現(xiàn) 象 。大 于小 于 等 于 零 重 點 詮 釋 (1)物 體 處 于 超 重 或 失 重 狀 態(tài) 時 ，

4、物 體 對 支 持 物 的 壓力 (或 對 懸 掛 物 拉 力 )的 大 小 與 物 體 的 重 力 大 小 不 相 等 ， 但物 體 所 受 的 重 力 并 沒 有 發(fā) 生 變 化 。 (2)物 體 處 于 超 重 或 失 重 狀 態(tài) ， 與 物 體 的 速 度 大 小 、速 度 方 向 無 關 ， 只 取 決 于 物 體 的 加 速 度 方 向 ： 加 速 度 方 向向 上 則 超 重 ， 加 速 度 方 向 向 下 則 失 重 。 (3)如 果 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 ay0， 就 存 在 超 重

5、、 失 重 現(xiàn) 象 。當 ay方 向 豎 直 向 上 時 ， 物 體 處 于 超 重 狀 態(tài) 。 當 ay方 向 豎直 向 下 時 ， 物 體 處 于 失 重 狀 態(tài) 。 (4)在 完 全 失 重 狀 態(tài) 下 ， 通 常 由 重 力 產(chǎn) 生 的 一 切 物理 現(xiàn) 象 都 會 完 全 消 失 ， 比 如 物 體 對 桌 面 無 壓 力 ， 單 擺 停止 擺 動 ， 浸 在 水 中 的 物 體 不 受 浮 力 等 。 靠 重 力 才 能 使 用的 儀 器 ， 也 不 能 再 使 用 ， 如 天 平 、 液 體 氣 壓 計 等 。 1 關 于 超 重 和 失 重 現(xiàn) 象 ， 下 列 說 法 正 確

6、的 是 ( )A 超 重 就 是 物 體 所 受 的 重 力 增 加 了B 失 重 就 是 物 體 所 受 的 重 力 減 小 了C 完 全 失 重 就 是 物 體 一 點 重 力 都 不 受 了D 無 論 超 重 還 是 失 重 ， 物 體 所 受 重 力 都 是 不 變 的 解 析 ： 無 論 超 重 、 失 重 還 是 完 全 失 重 ， 物 體 的 重 力 不 變 ，物 體 的 重 力 只 與 物 體 的 質(zhì) 量 和 重 力 加 速 度 有 關 ， 與 物 體的 運 動 狀 態(tài) 無 關 ， 故 D正 確 。答 案 ： D 超 重 、 失 重 問 題 的 有 關 計 算自 學 教 材 設

7、 物 體 質(zhì) 量 為 m ， 豎 直 方 向 加 速 度 為 a， 重 力 加 速 度為 g， 支 持 力 為 F。 (1)超 重 ： 由 F m g m a可 得 F ， 即 視 重 重 力 ， 超 重 “m a”， 加 速 度 a越 大 ， 超 重 越 多 。 (2)失 重 ： 由 m g F m a可 得 F ， 即 視 重 重 力 。 失 重 “m a”， 加 速 度 a越 大 ， 失 重 越 多 。 (3)完 全 失 重 ： 由 m g F m a和 a g聯(lián) 立 解 得 F 0，即 視 重 為 0， 失 重 “m g”。 m (g a)大 于 m (g a)小 于 重 點 詮 釋

8、(1)物 體 處 于 超 重 狀 態(tài) 或 處 于 失 重 狀 態(tài) ， 是 由 物 體 的加 速 度 的 方 向 決 定 的 ， 與 物 體 的 速 度 方 向 無 關 。 (2)物 體 處 于 超 重 狀 態(tài) 時 物 體 的 視 重 比 物 體 的 實 際 重力 超 出 m a， 這 一 部 分 用 于 使 物 體 產(chǎn) 生 向 上 的 加 速 度 a； 反之 ， 物 體 失 重 時 失 去 的 部 分 m a用 于 產(chǎn) 生 向 下 的 加 速 度 a；當 a g時 處 于 完 全 失 重 狀 態(tài) ， 重 力 完 全 用 于 產(chǎn) 生 向 下 的 加速 度 ， 因 此 不 會 對 支 持 物 有

9、壓 力 (或 對 懸 掛 物 有 拉 力 )。 (3)解 答 超 重 、 失 重 問 題 的 步 驟 ： 明 確 題 意 ， 確 定 研 究 對 象 。 對 研 究 對 象 受 力 分 析 和 運 動 情 況 的 分 析 。 確 定 加 速 度 的 方 向 。 根 據(jù) 牛 頓 第 二 定 律 列 式 求 解 。 答 案 ： D 對 超 重 、 失 重 的 理 解 例 1 為 了 研 究 超 重 與 失 重 現(xiàn) 象 ， 某 同 學 把 一 體重 計 放 在 電 梯 的 地 板 上 ， 將 一 質(zhì) 量 為 45 kg的 物 體 放 在體 重 計 上 隨 電 梯 運 動 并 觀 察 體 重 計 示

10、數(shù) 的 變 化 情 況 。下 表 記 錄 了 幾 個 特 定 時 刻 體 重 計 的 示 數(shù) (表 內(nèi) 時 間 不 表示 先 后 順 序 )：時 間 t 0 t1 t2 t3體 重 計 示 數(shù) (kg) 45.0 50.0 40.0 45.0 若 已 知 t0時 刻 電 梯 靜 止 ， 則 ( ) A t1和 t2時 刻 電 梯 的 加 速 度 方 向 一 定 相 反 B t1和 t2時 刻 物 體 的 質(zhì) 量 并 沒 有 發(fā) 生 變 化 ， 但 所 受重 力 發(fā) 生 了 變 化 C t1和 t2時 刻 電 梯 運 動 的 加 速 度 大 小 相 等 ， 運 動 方向 一 定 相 反 D t3

11、時 刻 電 梯 可 能 向 上 運 動 思 路 點 撥 解 答 本 題 應 注 意 以 下 兩 點 ：(1)由 示 數(shù) 變 化 確 定 物 體 所 處 的 失 重 或 超 重 狀 態(tài) 。(2)超 重 、 失 重 與 物 體 的 速 度 、 加 速 度 的 關 系 。 解 析 由 超 重 和 失 重 的 物 理 意 義 可 知 ， 當 物 體 的加 速 度 向 上 時 ， 支 持 力 N大 于 重 力 G， 發(fā) 生 超 重 現(xiàn) 象 ； 當物 體 的 加 速 度 向 下 時 ， 支 持 力 N小 于 重 力 G， 發(fā) 生 失 重 現(xiàn)象 。 可 見 發(fā) 生 超 重 和 失 重 時 ， 物 體 的 重

12、 力 G并 沒 有 發(fā) 生變 化 ， 但 加 速 度 方 向 相 反 ， A正 確 ， B錯 誤 。 由 表 中 數(shù) 據(jù)知 ， t1時 刻 超 重 ， t2時 刻 失 重 ， t3時 刻 仍 為 重 力 ， 但 t3時 刻電 梯 可 能 是 勻 速 運 動 ， 也 可 能 處 于 靜 止 。 答 案 AD 借 題 發(fā) 揮 (1)判 斷 超 重 、 失 重 的 標 準 是 看 加 速 度 的 方 向 ， 若 加速 度 向 上 則 物 體 一 定 超 重 ， 若 加 速 度 向 下 則 物 體 一 定 失重 ； 反 之 若 物 體 超 重 ， 則 加 速 度 一 定 向 上 ， 若 物 體 失 重

13、 ，則 加 速 度 一 定 向 下 。 (2)物 體 超 重 或 失 重 狀 態(tài) 下 的 運 動 方 向 不 確 定 ， 可以 向 上 運 動 ， 也 可 以 向 下 運 動 。 1 懸 掛 在 電 梯 天 花 板 上 的 彈 簧 測 力 計 的 鉤 子 上 掛 著 質(zhì) 量 為m 的 物 體 ， 電 梯 靜 止 時 彈 簧 測 力 計 的 示 數(shù) 為 G m g， 下 列說 法 中 正 確 的 是 ( )A 當 電 梯 勻 速 上 升 時 ， 彈 簧 測 力 計 的 示 數(shù) 增 大 ， 電 梯 勻 速 下 降 時 ， 彈 簧 測 力 計 的 示 數(shù) 減 小B 只 有 電 梯 加 速 上 升 時

14、 ， 彈 簧 測 力 計 的 示 數(shù) 才 會 增 大 ， 只 有 電 梯 加 速 下 降 時 ， 彈 簧 測 力 計 的 示 數(shù) 才 會 減 小 C 不 管 電 梯 向 上 或 向 下 運 動 ， 只 要 加 速 度 的 方 向 豎 直 向 上 ， 彈 簧 測 力 計 的 示 數(shù) 一 定 增 大D 不 管 電 梯 向 上 或 向 下 運 動 ， 只 要 加 速 度 的 方 向 豎 直 向 下 ， 彈 簧 測 力 計 的 示 數(shù) 一 定 減 小解 析 ： 超 重 、 失 重 與 運 動 方 向 無 關 ， 取 決 于 加 速 度 方 向 ，加 速 度 方 向 向 上 為 超 重 ， 加 速 度

15、方 向 向 下 為 失 重 。答 案 ： CD 超 重 、 失 重 的 計 算 圖 3 6 1 例 2 一 質(zhì) 量 為 m 40 kg的 小 孩 站 在 電梯 內(nèi) 的 體 重 計 上 。 電 梯 從 t 0時 刻 由 靜 止 開 始上 升 ， 在 0到 6 s內(nèi) 體 重 計 示 數(shù) F的 變 化 如 圖 36 1所 示 。 試 問 在 這 段 時 間 內(nèi) 電 梯 上 升 的 高 度是 多 少 。 (取 重 力 加 速 度 g 10 m/s2) 思 路 點 撥 解 答 本 題 可 按 以 下 思 路 進 行 ： 答 案 9 m 借 題 發(fā) 揮 通 過 F t圖 像 分 析 超 重 、 失 重 現(xiàn)

16、 象 的 步 驟 ： (1)分 析 有 關 超 重 、 失 重 現(xiàn) 象 的 圖 像 問 題 時 ， 通 過讀 取 圖 像 信 息 ， 獲 取 不 同 階 段 的 受 力 情 況 ， 特 別 是 和 重力 大 小 相 比 較 ； (2)分 別 構(gòu) 建 勻 變 速 直 線 運 動 或 勻 速 直 線 運 動 模 型 ，利 用 牛 頓 第 二 定 律 求 解 不 同 階 段 的 加 速 度 ； (3)利 用 直 線 運 動 的 規(guī) 律 求 解 相 關 的 物 理 量 。 2 在 電 梯 中 ， 把 一 重 物 置 于 臺 秤 上 ， 臺 秤 與 壓 力 傳 感器 相 連 ， 電 梯 由 靜 止 開 始 豎 直 上 升 的 過 程 中 ， 傳 感器 所 受 的 壓 力 與 時 間 的 關 系 (F t)圖 像 如 圖 3 6 2所 示 ， 取 g 10 m/s2， 由 圖 像 可 知 ：圖 3 6 2 (1)電 梯 減 速 上 升 過 程 經(jīng) 歷 的 時 間 是 _ s；(2)重 物 的 質(zhì) 量 是 _ kg；(3)電 梯 的 最 大 加 速 度 是 _ m/s2。 答 案 ： (1)4 (2)3 (3)5 點 擊 下 圖 進 入 點 擊 下 圖 進 入