高中物理课件：4-7超重和失重共12.ppt

* * * 必修一 第四章 牛顿运动定律 思考 2、弹簧秤上读数显示的是哪一个力？ 1、用弹簧秤如何测量物体的重力？ 3、测量物体的重力时有何要求? 实重：物体实际的重力 视重：物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力 G F F 情景一 1.电梯从一楼由静止开始上升至五楼，再由五楼下降至一楼的过程中，经历了哪些运动过程？ 2.各个运动过程分别是什么样的运动？ 3.在各个过程中体重计的示数情况怎样？ 4.物体出现超重和失重状态，与哪个物理量有关？ v a G 以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。 分析：对人和升降机受力分析如图 由牛顿第二定律得 F合 = N — G = m a 故：N = G + m a 人受到的支持力N大于人受到的重力G 超重： 视重大于实重 再由牛顿第三定律得：压力N/大于重力G N/ N F合 = N — G F’ 情景二：小明从1楼乘电梯到10楼，他经历了怎样的运动？ （二）失重现象 以站在升降机里的体重计上的人为例分析，设人的质量为50Kg，升降机以2m/s2的加速度加速下降。(g=10m/s2) v a 分析：对人和升降机受力分析如图 G 由牛顿第二定律得 F合 = G — N = m a 故：N=G — m a = m g — m a = 400N 500N 人受到的支持力N小于人受到的重力G 失重： 视重小于实重 再由牛顿第三定律得：压力N/小于重力G N/ N F合 = G — N F’ 小明从10楼乘电梯返回到1楼，他经历了怎样的运动？ 小结： a方向向上 加速上升 减速下降 ——超重 a方向向下 加速下降 减速上升 ——失重 （三）完全失重 当升降机以加速度 a = g 竖直加速下降时F合 = G-N=ma 所以： N = G — m g = 0,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这就是“完全失重”现象。 应用1：试分析当瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？ 解：当瓶子自由下落时，瓶子中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。 为了全人类的和平进步，中国人来到太空了 （提示重力如何变） 超重和失重现象的应用 近地卫星 远离地球的卫星 航天器中的宇航员 g g0 g 航天飞机中的人和物都处于 状态。 完全失重 0 在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！ 弹簧测力计无法测量物体的重力. 无法用天平测量物体的质量 但仍能测量拉力或压力的大小。 利用完全失重条件的科学研究 在失重条件下，融化了的金属的液滴，形状绝对呈球形，冷却后可以成为理想的滚珠．而在地面上,用现代技术制成的滚珠，并不绝对呈球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一. 在太空的轨道上，可以制成一种新的泡沫材料泡沫金属．在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不“上浮”，也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属，这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢，用它做机翼，又轻又结实. 同样的道理，在失重条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种合金． 解释 利用完全失重条件的科学研究 液体呈绝对球形 制造理想的滚珠 制造泡沫金属 * * *