失重和超重
高一物理必修超重与失重
日常生活中的超重和失重现象
1. 人起跳过程和从高处跳下，体验超重和失重。 2. 利用体重计称量体重时，人在体重计上要保持静止。 3. 乘竖直升降的电梯，在升降过程中，体验超重和失重。 4. 乘快速行驶的汽车，突遇上坡或下坡，体验超重和失重。 5. 游乐园里，乘座过山车，体验超重和失重。 6.飞机起飞或着陆或突遇气流，飞机上下颠簸，体验超重和失重
（船、跷跷板、轿子等） 7. 蹦床运动，人上下运动时，体验超重和失重。 ……
【观察与思 考】？为什 么心脏病人 不宜乘坐？
【观察与思考】人从离开起跳点开始经历了 哪些过程？
蹦极是深受人喜爱的一种运动，刺激但 危险性也大。曾有人这么形容蹦极时的 感受：随着弹性绳的伸缩，一忽儿象掉 入无底深渊，整个心脏都仿佛往上提； 一忽儿又好象有一只大手把人往下压， 想抬头都困难。
做如下运动时，弹簧秤的拉力如何？ 1.加速上升——读数大于重力（视重大于实重）——超重 2.加速下降——读数小于重力（视重小于实重）——失重 3.减速上升——读数小于重力（视重小于实重）——失重 4.减速下降——读数大于重力（视重大于实重）——超重
【规律总结】
1.产生超超重的重条失件重—两—纷当纷物，体的拉加力速支度持方定向乾向上坤时；，即a↑。 2.产生失重重的力条长件存—无—变当故物，体的超加失速须度看方加向速向下度时。，即a↓ 。
三． 超重——视重大于实重，称为超重。
四． 失重——视重小于实重，称为失重。
五． 完全失重——视重等于零，称为完全失重。
【特别提醒】
——无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重 力是不变的。不同的只是重力的作用效果。
第六节 超重与失重
【理论探究】超重和失重的解释
【问题】在弹簧秤下端挂一质量为m的钩码，分别以加速度a
4.6超重和失重(知识解读)
4.6超重和失重（知识解读）（解析版）•知识点1 超重与失重的概念、特点和判断•知识点2 根据超重或失重图像或状态计算物体的运动情况 •作业 巩固训练1、实重和视重（1）实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关。
（2）视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力。
此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。
2、超重、失重和完全失重的比较【典例11】匹克球是一种用球拍击球的运动，它是网球、羽毛球和乒乓球的混合运动.近年来匹克球在我国部分地区逐渐成为“新晋网红运动”.若忽略空气阻力，由我们所学的物理知识可知，以下说法正确的是（ ）A．球在空中飞行时，受重力和推力的作用B．球撞击球拍时，球拍对球的力大于球对球拍的力C．球的速度越大，惯性越大D．球在空中飞行时，处于失重状态【答案】D【详解】A．球在空中飞行时，只受重力作用，而不受推力，故A错误；B．球撞击球拍时，由牛顿第三定律可知球拍对球的力等于球对球拍的力，故B错误；C．球的惯性由质量决定，则球的速度越大，惯性依然不变，故C错误；D．球在空中飞行时，只受重力，则处于完全失重状态，故D正确。
故选D。
【典例12】（多选）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，0t 时刻，将一金属小球从弹䈝正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图像如图乙所示。
则（）A．1t时刻小球速度最大B．2t时刻小球速度最大C．2t至3t时间内，小球速度先增大后减小D．3t至4t时间内，小球处于完全失重状态【答案】CD【详解】A．小球落到弹簧表面后，开始压缩弹簧，此后弹簧的弹力开始增大，小球受t时刻到的合力减小，但方向仍然向下；当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，故1小球速度没有达到最大，故A错误；B．当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，之后弹力继续增大，弹力大于重力，小球t时刻弹力最大，小球速度为0，故B 向下做减速运动，最低点时弹力最大，由图可知2错误；C．2t至3t这段时间内，小球受到的弹力逐渐变小，开始时弹力大于重力，小球向上做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大；当弹力小于重力时，小球向上做减速运动，故小球的速度先增大后减小，故C正确；D．3t至4t这段时间内，弹簧的弹力为0，说明小球离开弹簧，只受重力作用，具有向下的加速度g，小球处于完全失重状态，故D正确。
超重和失重的概念和表达式
超重和失重的概念和表达式
超重和失重是物体在加速运动时，所经历的两种不同的状态。
超重时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于其重力；失重时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于其重力。
具体来说，超重的状态可以用表达式表示为：FN=mg+ma，其中FN是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力，mg是物体的重力，ma是物体的加速度。
当物体向上运动时，有向上的加速度，此时FN大于mg；当物体向下运动时，有向下的加速度，此时FN小于mg。
失重的状态可以用表达式表示为：FN=mg-ma。
同样地，当物体向上运动时，有向上的加速度，此时FN大于mg；当物体向下运动时，有向下的加速度，此时FN小于mg。
当a=g时，FN=0，物体处于完全失重状态。
总的来说，超重和失重是物体在加速运动时所经历的两种不同的状态，可以用相应的表达式来描述。
在实际应用中，超重和失重的概念可以帮助我们更好地理解和分析物体的运动状态和受力情况。
超重和失重
当加速度a方向向上时，发生超重现象 当加速度a方向向下时，发生失重现象 三、为什么会产生超重失重现象？
A向上 F-mg=ma A向下 mg-F=ma A向下 且 a=g F=mg+ma >mg F=mg-ma <mg F=mg-ma=0 超重现象 失重现象 完全失重
练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物， 在沿竖直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中， 他只能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2)（设同一个人能提供的最大举力一定）
制造理想的 滚珠轴承
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.
建设中的国际空间站
国际空间站的首批乘员
同学们也可以提出自己 的太空实验设想,展开你想 像的翅膀,为宇宙开发贡献 一份力量吧!
一、什么是超重现象？什么是失重现象？
超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于 物体所受重力的现象，称为失现象，称为失重现象。 二、什么时候会产生超重现象？什么时候会产生失重现象？
当加速度a方向向上时，发生超重现象 当加速度a方向向下时，发生失重现象 三、为什么会产生超重和失重现象？
用牛顿运动定律解释超重失重现象
A向上 F-mg=ma A向下 mg-F=ma A向下 且 a=g
F=mg+ma >mg F=mg-ma F=mg-ma=0 <mg
超重现象 失重现象 完全失重
做一做
航天中的超重失重
• 1、航天员在起飞的时 候受到几倍于自身重 力的压力 • 2、航天器入轨后处于 完全失重状态。 视频展示
（提示重力如何变）
在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！
超重和失重的判断方法
超重和失重的判断方法首先，让我们来了解一下超重和失重的定义。
超重是指物体受到比其重力更大的外力作用，导致物体的加速度方向与重力方向相同，从而增加物体的重量。
而失重则是指物体受到比其重力更小的外力作用，导致物体的加速度方向与重力方向相反，从而减小或抵消物体的重量。
在日常生活中，我们可以通过一些简单的方法来判断物体的超重和失重状态。
首先，我们可以通过观察物体的运动状态来判断。
如果物体在受力作用下向下加速，则说明物体处于超重状态；如果物体在受力作用下向上加速，则说明物体处于失重状态。
这种方法适用于一些简单的情况，例如物体在自由落体或者受到外力作用时。
其次，我们还可以通过测量物体的重量来判断其超重和失重状态。
在地球上，物体的重量可以通过天平或者磅秤来测量。
如果测量得到的重量大于物体的真实重量，则说明物体处于超重状态；如果测量得到的重量小于物体的真实重量，则说明物体处于失重状态。
这种方法适用于一些需要准确计量的场合，例如货物运输、科学实验等。
此外，我们还可以通过物体的外观和表现来判断其超重和失重状态。
在超重状态下，物体可能会出现变形、断裂或者其他异常情况；而在失重状态下，物体可能会漂浮、飘动或者其他异常表现。
通过观察物体的外观和表现，我们也可以初步判断其超重和失重状态。
总的来说，超重和失重的判断方法可以根据具体情况选择合适的方式。
在日常生活中，我们可以通过观察物体的运动状态、测量物体的重量以及观察物体的外观和表现来判断其超重和失重状态。
这些方法不仅可以帮助我们更好地理解物体的运动规律，还可以在实际应用中起到重要的作用。
希望本文介绍的内容能够帮助大家更好地理解和应用超重和失重的判断方法。
物理 超重和失重
偏小 失重 FN < G 偏小 失重 FN < G 正常 FN = G
偏大 超重 FN > G
直线运动
讨论思考
假如你站在体重计上乘电梯， 假如你站在体重计上乘电梯， 发现体重计的读数是55kg 55kg， 发现体重计的读数是55kg，根据自己的情 判断一下电梯的运行状态。 况，判断一下电梯的运行状态。
直线运动
直线运动
观察思考
直线运动
归纳总结
超重： 超重：物体对悬挂物的拉力或者对 支持物的压力大于 大于物体的重力 支持物的压力大于物体的重力 失重： 失重：物体对悬挂物的拉力或者对 支持物的压力小于 小于物体的重力 支持物的压力小于物体的重力
直线运动
定量分析 假设该同学的质量 m=50kg，并设电梯上升 =50kg， =50kg 的初始阶段是匀加速运 动，加速度大小 a=0.5m/s2,能否用前面 =0.5m/s 学习的知识求得体重计 的读数？ 取 的读数？ (g取10m/s2)
a
直线运动
解：以人为分析对象
由牛顿第二定律： 由牛顿第二定律： = ma F
FN
FN − mg = ma
FN = mg + ma = (50×10 + 50×0.5)N = 525N
由牛顿第三定律： 由牛顿第三定律：
/ FN = FN = 525N
a
mg
直线运动
定量分析 假设该同学的质量 m=50kg，并设电梯上升 =50kg， =50kg 的末阶段是匀减速运动， 的末阶段是匀减速运动， 加速度大小a=0.5m/s 加速度大小 =0.5m/s2, 能否用前面学习的知识 求得体重计的读数？ 求得体重计的读数？ (g线运动
科学技术
超重和失重
F
a
=
F G m
F’
G
2、超重现象的条件
物体具有向上的加速度 3、超重现象的运动形式
加速上升 a向上 减速下降
二、失重
1、定义：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 小于物体所受重力的现象（视重<实重）
N
a
G
证明： 台秤的读数就是重物对 台秤压力N`的大小 N`<G N<G F合=G-N
想一想
人在体重计上迅 速下蹲至静止的过程 中，体重计的示数怎 样变化？
N’
a=
F合 GN = m m证明：弹簧的读数就是重物对弹簧
拉力F`的大小
a
F
F`<G F<G
F合=G-F
F合 m
F’
G
a=
GF = m
2、失重现象的条件
物体具有向下的加速度 3、失重现象的运动形式 加速下降 a向下 减速上升
三、完全失重
1、定义：物体对支持物的压力或悬挂物的拉力
为零的状态（ 视重=０） 2、失重现象的条件：
0
弹簧测力计无法测 量物体的重力，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
利用完全失重条件的科学研究
液体呈绝对球形
制造理想的滚珠
制造泡沫金属
想想看，为什么？
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。 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。
超重与失重的判断方法
超重与失重的判断方法
在航天领域，超重和失重是两个非常重要的概念。
超重指的是物体受到比正常重力更大的力，而失重则是物体受到的重力减小或者消失。
在航天飞行中，正确地判断超重和失重对于飞行员和工程师来说至关重要。
本文将介绍超重和失重的判断方法，希望能够帮助大家更好地理解和应对这两种状态。
首先，我们来谈谈超重的判断方法。
在地面上，我们可以通过简单的物理实验来判断物体是否受到超重。
比如，我们可以用一个弹簧秤来测量物体的重量，如果测量结果超过了物体的标准重量，那么这个物体就受到了超重。
在航天飞行中，飞行员和工程师可以通过仪器来监测飞船所受到的重力，如果这个重力超过了地球表面的重力，那么飞船就处于超重状态。
接下来，我们来谈谈失重的判断方法。
失重是航天飞行中常见的状态，当飞船进入太空轨道时，会受到失重状态的影响。
在地面上，我们可以通过简单的实验来模拟失重状态，比如在电梯中自由落体。
在航天飞行中，失重状态可以通过飞船内部的重力指示器来监测。
当飞船进入失重状态时，物体会漂浮在空中，这时飞行员和工程师就需要特别注意飞船内部的安全问题。
总的来说，超重和失重是航天飞行中非常重要的概念，正确地判断这两种状态对于飞行员和工程师来说至关重要。
通过本文介绍的超重和失重的判断方法，希望能够帮助大家更好地理解和应对这两种状态，确保航天飞行的安全顺利进行。
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太空中处于失重状态下的利弊
人造地球卫星、宇 宙飞船、航天飞机都绕 地球做圆周运动。所受 的地球引力只改变物体 的速度方向，不改变速 度大小。
航天飞机中的人和物 都处于完全失重 状态。
航天器中的宇航员
g
近地卫星
g0 g
远离地球的卫星
猜想三:航天员在失重状态下会遇到哪些困难
在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！
总结：
超重： ① F > G
② a 向上
失重： ① F < G
② a 向下
牛顿第二定律在竖直方向上的应用
模拟超重、失重现象
❖ 器材：弹簧秤、勾码
知识延伸：
当物体的向下加速度为g时，
若 a = g ，则： G – N = mg
N ＝0 故完全失重.
完全失重:物体对支持物的压力(对悬挂物 的拉力)等于零的状态.
视重 > 重力 a竖直向上 超重状态 视重 < 重力 a竖直向下 失重状态 超重还是失重由a决定，与v方向无关
【课后探究】 宇航员在太空中是否受到重力作用？
练习2、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，
当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ B ）
A 先大于G，后小于G B 先小于G，后大于G C 大于G D 小于G
精品课件！
精品课件！
本节内容总结
1、超重和失重是一种物理现象。 2、超重和失重现象是指支持物对物体的支持力（或悬 挂物对物体的拉力）在改变的现象。 3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还 是失重状态，重力不变。
物体对体重计的压力
猜想二：试设想究竟是什么力在这一录象过程中发生改变了？
§3.7 超重和失重
一、超重现象
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）
大于物体的重力的情况。
二、失重现象
F>G
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）
小于物体的重力的情况。 F < G 思考三:超重、失重现象与加速度是什么关系？
0
弹簧测力计无法测量物 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
利用完全失重条件滚珠
制造泡沫金属
练习1:一个质量M=50Kg的人在一台升降机中, （１）当升降机以４m/s速度匀速上升时，测力 计的读数是多少Ｎ？ （２）当以１ m/s２的加速度竖直上升时，测力 计的读数是多少Ｎ？
学生观看录象
学生观察现象
↑ ↑ ↑↓
↑ 增大 ↓ 减小
无变化
↓
↓ 减小
↓
↑ 增大
思考一：观察图表,同学们会发现在什么情况下体重计的读 数会变化? （跟站立不动是比较）
猜想一：体重计在变化过程中，猜想一下人的质量是否改 变？人的重力是否改变？
思考二:体重计的读数应该与哪个力的大小有关?
体重计的示数