《超重与失重》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,超重和失重,物理刘春晖,重力怎样测量？,N,N,例1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读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,G,G,G=N,N=N,G=N,F,F,mg,N,N,mg,例2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。,a,a,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=ma,N=N,N=m(g+a),N=m(g+a),F,F,mg,N,N,mg,例3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。,a,a,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=ma,N=N,N=m(g-a),N=m(g-a),物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：,F,mg,N,N,mg,F,物体静止或匀速运动,即 a=0,F=F=mg,N=N=mg,F,mg,a,F,N,mg,N,a,物体有向上的加速度,即 a0,F=F=m(g+a),N=N=m(g+a),物体有向下的加速度,即 a0,F=F=m(g-a),N=N=m(g-a),F,mg,a,F,N,mg,N,a,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/s,2,加速上升时，体重计的读数为()N。(2)当升降机以0.5m/s,2,的加速度加速下降时，体重计的读数为()N,420,380,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,mg,mg,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5、一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，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？,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：,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？,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：,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。,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，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。,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。,让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？,当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态，,由于重力引起的浮力消失，所以物体仅受重力。,重力的作用效果使物体产生加速度，即：,G =m g,浮力怎么变化？,如图所示，分析杯自由下落时木块所受的浮力怎么变化。,g,G,关心航天科学,一个质量为70Kg,的宇航员，如果在某一段时间内与火箭、航天飞机一道以 a=g的加速度竖直升空，那麽宇航员所承受的竖直方向的压力有多大？,分析,：,宇航员受重力G、压力N而竖直向上加速运动，由牛顿第二定律：,N-G=,ma,N=ma+G=ma+g=2mg=1400N,N,G,O,a,所受地球的引力只改变速度的方向，不改变速度的大小。,航天飞机中的人和物，,都处 于,完全失重状态,人造地球卫星，宇宙飞船、航天飞机绕地球做圆周运动。,近地卫星,远离地球的卫星,航天器中的宇航员,g,g,0,g,向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。,怎么睡觉都舒服!,在宇宙飞船中,无法利用天平测质量,0,测力计无法测重力,但其它的拉力或压力仍可测量,液体呈球型,滚动轴承,含气泡的金属,