超重和失重教案
[10-10 21:44:35] 来源：http://www.77xue.com 高一物理教案 阅读：8309次
概要： 2.失重现象 实验:重物静止时,弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力,物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。放手后物体做向下的加速运动,我们再观察弹簧秤示数的变化。 提问:看到了什么现象?弹簧秤的示数减少,物体对支持物的拉力减小。 学生实验:观察感受失重现象。弹簧秤下挂一重物,物体静止时,弹簧秤的示数等于物体所受的重力。当物体向下做加速运动时,弹簧秤的示数小于物体所受的重力。(注意对减速时的示数增大的解释。) 取物体为研究对象,G-T=ma,弹簧秤的拉力为T=mg-ma=m(g-a) 讨论:(1)物体做向下的加速运动时,弹簧对物体的拉力小于物体静止时的拉力,T<mg,物体对弹簧的拉力小于物重。 (2)学生列举生活中的感受:电梯向下起动时,电梯对人的支持力小于静止时的支持力,同样人对电梯的压力也小于物重;电梯上升刹车时也一样。 (3)整理公式:T=m(g-a)=mg′,g′叫做等效重力加速度,g′&l
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2.失重现象
实验:重物静止时,弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力,物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。放手后物体做向下的加速运动,我们再观察弹簧秤示数的变化。
提问:看到了什么现象?弹簧秤的示数减少,物体对支持物的拉力减小。
学生实验:观察感受失重现象。弹簧秤下挂一重物,物体静止时,弹簧秤的示数等于物体所受的重力。当物体向下做加速运动时,弹簧秤的示数小于物体所受的重力。(注意对减速时的示数增大的解释。)
取物体为研究对象,G-T=ma,弹簧秤的拉力为T=mg-ma=m(g-a)
讨论:(1)物体做向下的加速运动时,弹簧对物体的拉力小于物体静止时的拉力,T<mg,物体对弹簧的拉力小于物重。
(2)学生列举生活中的感受:电梯向下起动时,电梯对人的支持力小于静止时的支持力,同样人对电梯的压力也小于物重;电梯上升刹车时也一样。
(3)整理公式:T=m(g-a)=mg′,g′叫做等效重力加速度,g′<g。站在电梯里的人在电梯向下加速或向上减速时,人对电梯的压力小于人的重力,好像是重力加速度g减少了。
失重:当物体存在向下的加速度时,它对支持物的压力(或拉力)小于物重的现象,叫做失重。当a=g时,T=0,叫做完全失重。
发生失重时,物重并没有变化。
实验:在可乐瓶下面扎一些小孔,装上水后水从小孔喷出。把水瓶抛出,喷水情况会怎样变化?分析瓶抛出后,水怎样喷。让学生先分析可能发生的现象,再观察上抛时的现象,下抛的情况让学生回家去做。解释现象出现的原因,抛出后水处于失重状态,对瓶无压力,水不喷。
3.例题
例1 关于电梯的几种运动中,支持力的变化情况如何?
速度方向 加速度方向 支持力与重力
静止: 无 无 =
上升: 匀速 ↑ 无 =
加速 ↑ ↑ >
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www.77xue.com 减速 ↑ ↓ <
下降: 匀速 ↓ 无 =
加减 ↓ ↓ <
减速 ↓ ↑ >
思考题:一个在地面上能举起100千克质量杠铃的运动员在一个加速运动的电梯上能举起多大质量的杠铃?a=g,a=g/2,分向上和向下两种加速情况讨论。
(投影)例2:一台升降机的地板上放着一个质量为m的物体,它跟地面间的动摩擦因数为μ,可以认为物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。一根劲度系数为k的弹簧水平放置,左端跟物体相连,右端固定在竖直墙上,开始时弹簧的伸长为△x,弹簧对物体有水平向右的拉力,求:升降机怎样运动时,物体才能被弹簧拉动?
分析:物体开始没有滑动是由于弹簧的拉力小于最大静摩擦力。这里f=μN,只有减小地面对物体的压力才能减少最大静摩擦力,当f=μN=k△x时物体开始滑动。
取物体为研究对象,受力如图,当物体做向下的加速运动或向上的减速运动时,才能使地面对物体的压力减小,即G-N=ma。
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