超重与失重课堂.ppt

“面对浩瀚的宇宙，我们都是学生。我也期待着能够与广大青少年朋友一起去感知、探索神奇而美妙的太空，获取知识和快乐” 超重与失重 电梯中的有趣现象 演示 如何测量一个物体的重力的？ 测量的时候要注意什么事项？ 问题：弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动,为什么弹簧秤和台秤的读数大于物体的重力? F’ F mg N N’ mg a a 分析原因： 由牛顿第二定律得： F－mg=ma 弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F’的大小 由牛顿第三定律得： F’=F ∴弹簧的读数为F’=m(g+a)﹥mg 以物体为研究对象,受力如图 F=m(g＋a) N－mg=ma N=N’ N’=m(g+a) N=m(g+a) 超重与失重 F’(视重)＞G(实重) 定义物理量:视重是指物体对悬挂物的拉力或着对支持物的压力。 Ｇ Ｆ ａ 超重现象：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力（视重大于实重）的现象。 超重与失重 （1）产生条件： 物体有竖直向上的加速度，与物体的速度方向无关。 思考： 物体做怎样的运动，会出现超重现象？ 物体向上做加速运动或向下做减速运动. （2）实质： 产生超重现象时,物体的重力并没有改变，只是物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力大于物体的重力。 迁移:如果弹簧秤和重物一同竖直向下做加速直线运动,弹簧称的读数（视重）又会发生怎样的变化呢? 超重与失重 ? F mg N N’ mg a a 分析原因： 由牛顿第二定律得： mg－F=ma 弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F’的大小 由牛顿第三定律得： F’=F ∴弹簧的读数为F’=m(g－a) ﹤mg 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) ? 超重与失重 F’(视重) ﹤G(实重) F’ N’=m(g－a) 问题：弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动,为什么弹簧秤和台秤的读数小于物体的重力? 失重现象：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力（视重小于实重）的现象。 （1）产生条件： 　物体有竖直向下的加速度，与物体的速度方向无关 。 （2）实质： 　　产生失重现象时,物体的重力并没有改变,只是对悬挂物的拉力或对支持物的压力小于物体的重力。 超重与失重 思考： 物体做怎样的运动，会出现失重现象？ 物体向上做减速运动或向下做加速运动. 运动情况（匀速、加速、减速） 速度方向 加速度 方向 判断超重、 失重 压力与重力的比较（〈、〉、=） 电梯上升 起动 中途 制动 电梯下降 起动 中途 制动 加速 向上 向上 F>G 超重 匀速 向上 F=G 减速 向上 向下 F<G 失重 加速 向下 向下 F<G 失重 匀速 向下 F=G 减速 向下 向上 F>G 超重 平衡 平衡 —— —— 电梯中的超重与失重现象 猜想:如果物体有竖直向下的加速度a,且a=g时，这时候弹簧秤或台秤的示数等于多少?(视重又会如何变化?) 完全失重状态: 超重与失重 若a=g时： 根据G - F=ma 即F=G-ma=mg-mg=0 (视重为零) 当物体具有竖直向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零(视重为零)的状态。 注意:物体的重力大小不变 物体做自由落体运动时，是处于什么状态？ 做自由落体运动的物体处于完全失重状态. ? 超重与失重 航天飞机上的超重失重现象 超重与失重 航天飞机上的超失重现象 载人航天器上升时的最大超重达8g, 这相当与身上压着同体重的8个人，返回时可达10g，航天人员进入太空失重环境，最初几天会发生类似晕船的综合症，主要表现有前后倾倒、头朝下脚朝上的倒悬感，疲劳，睡眠不佳，甚至恶心、呕吐等，称为"空间运动病"。航天员要进行各种耐力测验:加大人体负荷后的心电图变化；肺功能检查；低气压和缺氧耐力检查；超重、失重耐力检查，振动耐力检查等。 “神舟”飞船发射升空 中国首位航天员杨利伟 液体呈绝对球形 制造理想的滚珠 制造泡沫金属 在太空失重的条件下,会生产出地面上难以生产的 一系列产品,建立空间工厂已经不再是幻想． 超重与失重 制造高纯度材料 在完全失重的空间里，科学家可以进行大量的生物、生理、生化、物理、医学等实验，并能取得地面上进行同样实验无法达到的优秀效果。 超重与失重 根据下面对话，完成以下填空： 记者：在“神舟”五号飞船发射和运行过程中，你感觉怎样？ 杨利伟：飞船发射时，感觉（ ）感比较强，最大达到5G，船箭分离时，我感到有一种忽然腾空的感觉，这时又进入了（ ）状态。 记者：飞船成功着陆时你的感觉怎样？ 杨利伟：飞船降落伞打开后船体晃动得较历害，……当时有很强的（ ）感，仪器显