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第四章 運(yùn)動和力的關(guān)系
4.6 超重和失重
1.先測物體的重力加速度g
2.用天平測物體的質(zhì)量
3.由牛頓第二定律求重力
測量方法一：
G=mg
測量方法二：
將待測物體懸掛或放置在測力計(jì)上，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)。這時物體所受的重力和測力計(jì)對物體的拉力或支持力的大小相等，測力計(jì)的示數(shù)反映了物體所受的重力大小。
這是測量重力最常用的方法。
要想測出體重，人要在體重計(jì)上處于什么狀態(tài)？
視重：測力計(jì)的示數(shù);(體重計(jì)示數(shù)實(shí)際上測量的是物體對體重計(jì)的壓力)
為什么要處于靜止?fàn)顟B(tài)？
壓力與支持力是作用力與反作用力，靜止（或勻速）時，支持力與重力是平衡力。
所以體重計(jì)的讀數(shù)與物體重力相等
實(shí)重:物體實(shí)際的重力大小
體重計(jì)測量的是：受到的壓力
人站在體重計(jì)上下蹲和起立時觀察體重計(jì)示數(shù)有什么變化？
左右擺動，然后靜止
視重>實(shí)重
視重=實(shí)重
視重<實(shí)重
物體對支持物的壓力小于物體所受重力
物體對支持物的壓力大于物體所受重力
平衡狀態(tài)
超重
失重
超重：物體對支持物的壓力對懸掛物的拉力（視重）大于物體所受重力的現(xiàn)象，叫作超重（overweight）現(xiàn)象。
失重：物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象，叫作失重（weightlessness）現(xiàn)象。
超重
加速上升
減速下降
加速度向上
失重
加速下降
減速上升
加速度向下
人站在力傳感器上完成下蹲動作。觀察計(jì)算機(jī)采集的圖線。分析力傳感器上的人“下蹲”“站起”兩個過程中超重和失重的情況。
超重與失重的本質(zhì)：
無論是超重還是失重，物體所受的重力都沒有變化,只是拉力(或支持力)的增大或減小。即“實(shí)重”不變，“視重”改變。
人站在體重計(jì)上，既不下蹲也不站起，體重計(jì)的示數(shù)一定不變嗎？
思考與討論
在電梯里放一臺體重計(jì)， 人站在體重計(jì)上，觀察電梯啟動、制動和運(yùn)行過程中體重計(jì)的示數(shù)的變化。
做一做：
【例題】設(shè)人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的水平地板上，當(dāng)電梯以0.25m/s2的加速度勻加速上升時，求人對電梯的壓力。g取9.8m/s2。
解：對人進(jìn)行受力分析，
根據(jù)牛頓第二定律，有FN－mg=ma
故：FN = m(g +a)=60×(9.8+0.25)N=603N
由牛頓第三定律得：FN′ =-FN =-603N
人對電梯的壓力大小為603N，方向豎直向下。
v
a
FN
mg
假如牽引電梯的繩索全部斷裂，忽略所有摩擦，判斷電梯對人是否有支持力？
物體對支持物（或懸掛物）完全沒有作用力
這種現(xiàn)象叫作“完全失重”狀態(tài)。
由mg= ma得
a = g
假如牽引電梯的繩索全部斷裂，忽略所有摩擦，判斷電梯對人是否有支持力？
物體對支持物（或懸掛物）完全沒有作用力
這種現(xiàn)象叫作“完全失重”狀態(tài)。
特點(diǎn)：a = g，方向向下
想一想：裝滿水的有孔瓶子自由下落時，瓶子中的水是否噴出？
想一想：裝滿水的有孔瓶子豎直上拋和斜拋時，瓶子中的水是否噴出？
航天器在太空軌道上繞地球或其他天體運(yùn)行時，航天將處于完全失重狀態(tài)。完全失重時，物體將飄器內(nèi)的物浮在空中，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會上浮，走路時稍有不慎，將會“上不著天，下不著地”……
『判一判』
(1)物體向上運(yùn)動時一定處于超重狀態(tài)。(　　)
(2)物體減速向下運(yùn)動時處于失重狀態(tài)。(　　)
(3)物體處于失重狀態(tài)時重力減小了。(　　)
(4)超重就是物體的重力變大的現(xiàn)象。(　　)
(5)減速上升的升降機(jī)內(nèi)的物體對地板的壓力小于重力。(　　)
(6)做自由落體運(yùn)動的物體處于完全失重狀態(tài)。(　　)
學(xué)習(xí)檢測
× 　
× 　
× 　
× 　
√　
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課堂小結(jié)
重力
測量
超重
失重
完全失重
公式法：G＝mg
平衡條件：F＝mg
視重 > 實(shí)重
加速度a向上
視重 < 實(shí)重
加速度a向下
視重為零
條件：a=g

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