高一物理§ 4.6 用牛顿定律解决问题之(超重与失重)

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用牛顿定律解决问题( §4.6 用牛顿定律解决问题(二)

长兴中学 叶飞2006年11月30日

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神 六 发 射 与 飞 行

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一、体验探究 — 什么是超重和失重

手托重物， 手托重物，感受压力 纸带拉重物

重力没有变

视重： 视重： 测力计 的示数

超重： 超重：视重大于重力

失重： 失重：视重小于重力

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二、规律探究1.利用 利用DIS实验室进行准确研究超重与失重现象 利用 实验室进行准确研究超重与失重现象高 中 物 理 新 课 标 (必 修 一 )

实验目的： 实验目的：物体做什么运动时会发生超重 失重现象 思考( ): ):怎样测量重力的大小 思考(1):怎样测量重力的大小 思考( ): ):怎样判断是否处于超重或失重 思考(2):怎样判断是否处于超重或失重 状态 思考( ):哪种运动过程对应超重现象？ ):哪种运动过程对应超重现象 思考(3):哪种运动过程对应超重现象？ 哪种运动过程对应失重现象？ 哪种运动过程对应失重现象？

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规律1 当物体加速上升时， 规律1:当物体加速上升时，拉力大于 重力， 重力，物体处于超重状态高 中 物 理 新 课 标 (必 修 一 )

运 动 学 描 述

规律2 当物体减速上升时， 规律2:当物体减速上升时，拉力小于 重力， 重力，物体处于失重状态 时， 规律 ：当物体加速 时，拉力小于 重力， 重力，物体处于失重状态 时， 规律 ：当物体减速 时，拉力大于 重力， 重力，物体处于超重状态

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Diagram 2.力学本质超重： 超重：物体具有向上的加速 合力向上， 度，合力向上，F > mg

F

与速度无关a

失重： 失重：物体具有向下的加速 合力向下， 度，合力向下，F < mg

mg

选定加速度方向为正方向 表达式： 表达式：F = mg ± ma

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演示实验：开孔的瓶子为什么不漏水？ 演示实验：开孔的瓶子为什么不漏水？高 中 物 理 新 课 标

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完全失重状态：测力计的示数等于高 中 物 理 新 课 标

零(即物体对支持物或悬挂物完全没有作用 ),物体 好像没有重力” 的状态。 力),物体 “好像没有重力” 的状态。 思考( ):完全失重时为什么作用力为0 ):完全失重时为什么作用力为 思考(1):完全失重时为什么作用力为 思考( ): ):完全失重的力学特征 思考(2):完全失重的力学特征 思考( ): ):还有哪些情况会产生完全 思考(3):还有哪些情况会产生完全 失重现象

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超重与失重现象的利与弊高 中 物 理 新 课 标 (必 修 一 )

1.超重现象与人的生理反应 1.超重现象与人的生理反应 2.失重环境的

利用 2.失重环境的利用

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在人造卫星中所有靠重力效应工作的仪器都失效！ 在人造卫星中所有靠重力效应工作的仪器都失效！高 中 物 理 新 课 标 (必 修 一 )

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弹簧测力计无法测量 物体的重力， 物体的重力，但仍能 测量拉力或压力的大 小。

无法用天平测量物体的质量

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利用完全失重条件的科学研究高 中 物 理 新 课 标 (必 修 一 )

液体呈绝对球形

制造理想的滚珠

制造泡沫金属

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运用规律解决实际问题高 中 物 理 新 课 标 (必 修 一 )

称体重的怪现象 能让摩擦力减小吗

蹦极中的超重与 失重 能让浮力消失吗

一种测量高度的 方法

太空中怎样测质量

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一小孩质量 m=40kg,站在电梯内称重， ,站在电梯内称重， 时刻由静止开始上升， 电梯从 t=0 时刻由静止开始上升，在0到6s 到 变化如下图， 内体重计示数 F 变化如下图，试求这段时间 内电梯上升的高度(g取10m/s2)。 取F/N 440 400 320 300 0 t/s 1 2 3 4 5 6

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小 结1.认识超重、失重现象高 中 物 理 新 课 标 (必 修 一 )

2.超重、失重的运动学规律 3.超重、失重的力学规律 4.认识完全失重现象 5.超重、失重现象与生活 6.超重、失重规律应用