超重与失重--ppt课件.ppt

超重和失重超重和失重物理刘春晖重力怎样测量？重力怎样测量？N NNN 例例1、弹簧秤簧秤竖直直悬挂、台秤水平放置都挂、台秤水平放置都处于静止状于静止状态。证明明弹簧秤和台秤的簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。数等于物体重力的大小。证明：由力的平衡条件F=G以物体为研究对象,受力如右图弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F的大小由牛顿第三定律F=F弹簧的读数就是重力的大小。F F F FGGGG=NN=NG=NF F F FmgmgN NNNmg 例例2、弹簧秤簧秤竖直直悬挂、台秤水平放置都向上加速运挂、台秤水平放置都向上加速运动。求。求弹簧秤和台秤的簧秤和台秤的读数。数。aa证明：由牛顿第二定律F-mg=ma弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F的大小由牛顿第三定律F=F弹簧的读数为m(g+a)。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g+a)N-mg=maN=NN=m(g+a)N=m(g+a)F F F FmgmgN NNNmg 例例3、弹簧秤簧秤竖直直悬挂、台秤水平放置都向下加速运挂、台秤水平放置都向下加速运动。求。求弹簧秤和台秤的簧秤和台秤的读数数大小。大小。aa证明：由牛顿第二定律mg-F=ma弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F的大小由牛顿第三定律F=F弹簧的读数为m(g-a)。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g-a)mg-N=maN=NN=m(g-a)N=m(g-a)物体物体对竖直直悬线的拉力或水平支持物的的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：力与重力的重力关系：F FmgmgNNN NmgF F 物体静止或匀速运动即 a=0F=F=mgN=N=mgF FmgmgaF F N NmgNNa物体有向上的加速度即 a0F=F=m(g+a)N=N=m(g+a)物体有向下的加速度即 a0F=F=m(g-a)N=N=m(g-a)F FmgmgaF F N NmgNNa超重失重 例4、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为()N。(2)当升降机以0.5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为()N420380超失重的理解超失重的理解：力与（）直接相关联。（加速度、速度）重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要有加速度。加速度a超重失重mgmg加速度1、只要加速度竖直向上，超重。（与速度的方向没关系）2、只要加速度竖直向下，失重。（与速度的方向没关系）例例5、一小孩站在升降机中，升降机的运、一小孩站在升降机中，升降机的运动情情况如下况如下时，判断超重、失重情况。，判断超重、失重情况。1、升降机加速上升2、升降机减速上升3、升降机加速下降4、升降机减速下降超重失重失重超重例6、一个人站在磅秤上，读出体重为500N。在他忽然蹲下的过程中，磅秤上读出的体重有无变化？为什么？你的结论是什么？你的结论是什么开始下蹲时加速度：竖直向下失重将要蹲下时加速度：竖直向上超重读数变小读数变大接上题：接上题：如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出的体重又有什如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出的体重又有什么变化？么变化？开始站起时加速度：竖直向上超重将要站起时加速度：竖直向下失重读数变大读数变小超失重的理解：超失重的理解：失重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)；对支持面的压力N=m(g-a)。就好像重力“减小”了（确切的说是重力加速度g好像“减小”了）。实际上物体的重力没有变。超重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g+a)；对支持面的压力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（确切的说是重力加速度g好像“增加”了）。实际上物体的重力没有变。失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（确切的说是重力加速度g好像“消失”了）。实际上物体的重力并没有消失。取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。住瓶口，然后往瓶里加满水。住瓶口，然后往瓶里加满水。住瓶口，然后往瓶里加满水。提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。想想看，为什么？想想看，为什么？当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，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，小孔没小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没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。有水流出。有水流出。有水流出。这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分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。的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？为什么？为什么？为什么？当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态，当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态，当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态，当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态，由于重力引起的浮力消失，所以物体由于重力引起的浮力消失，所以物体由于重力引起的浮力消失，所以物体由于重力引起的浮力消失，所以物体仅受重力。仅受重力。仅受重力。仅受重力。重力的作用效果使物体产生重力的作用效果使物体产生重力的作用效果使物体产生重力的作用效果使物体产生加速度，即：加速度，即：加速度，即：加速度，即：G =m g G =m g 浮力怎么变化？浮力怎么变化？如图所示，分析杯自由下落时木块所受如图所示，分析杯自由下落时木块所受如图所示，分析杯自由下落时木块所受如图所示，分析杯自由下落时木块所受的浮力怎么变化。的浮力怎么变化。的浮力怎么变化。的浮力怎么变化。g gGG关心航天科学关心航天科学 一个质量为一个质量为一个质量为一个质量为70Kg70Kg的宇航员，如果在某一段时间内与火箭、航天的宇航员，如果在某一段时间内与火箭、航天的宇航员，如果在某一段时间内与火箭、航天的宇航员，如果在某一段时间内与火箭、航天飞机一道以飞机一道以飞机一道以飞机一道以 a=ga=g的加速度竖直升空，那麽的加速度竖直升空，那麽的加速度竖直升空，那麽的加速度竖直升空，那麽宇航员所承受的宇航员所承受的宇航员所承受的宇航员所承受的竖直方向竖直方向竖直方向竖直方向的压力有多大？的压力有多大？的压力有多大？的压力有多大？分析分析分析分析：宇航员受重力宇航员受重力宇航员受重力宇航员受重力GG、压力压力压力压力N N而而而而竖直向上加速运动，由牛顿竖直向上加速运动，由牛顿竖直向上加速运动，由牛顿竖直向上加速运动，由牛顿第二定律：第二定律：第二定律：第二定律：N-G=N-G=mama N=ma+G=mN=ma+G=ma+ga+g=2mg=1400N=2mg=1400NN NGGOOa 所受地球的引力只改变速度所受地球的引力只改变速度所受地球的引力只改变速度所受地球的引力只改变速度的方向，不改变速度的大小。的方向，不改变速度的大小。的方向，不改变速度的大小。的方向，不改变速度的大小。航天飞机中的人和物，航天飞机中的人和物，航天飞机中的人和物，航天飞机中的人和物，都处都处都处都处 于于于于完全失重状态完全失重状态 人造地球卫星，宇人造地球卫星，宇人造地球卫星，宇人造地球卫星，宇宙飞船、宙飞船、宙飞船、宙飞船、航天飞机绕地航天飞机绕地航天飞机绕地航天飞机绕地球做圆周运动。球做圆周运动。球做圆周运动。球做圆周运动。近地卫星近地卫星近地卫星近地卫星远离地球的卫星远离地球的卫星远离地球的卫星远离地球的卫星航天器中的宇航员航天器中的宇航员g gg g0 0g g向心加速度的大小等于所向心加速度的大小等于所向心加速度的大小等于所向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。在位置重力加速度的大小。在位置重力加速度的大小。在位置重力加速度的大小。怎么睡觉都舒服怎么睡觉都舒服!在在宇宇宙宙飞飞船船中中无法利用天平测质量无法利用天平测质量无法利用天平测质量无法利用天平测质量0测力计无法测重力测力计无法测重力测力计无法测重力测力计无法测重力但其它的拉力或压力仍可测量但其它的拉力或压力仍可测量但其它的拉力或压力仍可测量但其它的拉力或压力仍可测量液体呈球型液体呈球型液体呈球型液体呈球型滚动轴承滚动轴承滚动轴承滚动轴承含气泡的金属含气泡的金属含气泡的金属含气泡的金属