第6节超重和失重实验探究:如图所示,在弹簧秤下端挂一钩码,仔细观察钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时、突然上升和突然下降时弹簧秤示数的变化
将实验现象填入下列表格:钩码运动状态弹簧秤示数的变化静止缓缓上升缓缓下降突然上升突然下降请一组同学来回答实验结果:生:钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时弹簧秤读数基本不变
突然上升时,弹簧秤的读数变大
突然下降时,弹簧秤的读数变小
引导学生分析钩码在各种状态下的受力情况及加速度方向及应用牛顿运动定律列出方程:由此引入超重与失重的概念:物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)大于物体所受的重力的现象,称为超重现象
物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)小于物体所受的重力的现象,称为失重现象
同时说明拉力(压力)的含义
引导学生得出超重与失重的四种情况:讨论与思考:(1)据报载,我国航天第一人杨利伟的质量为63kg,(装备质量不计)假设飞船以加速度8.6m/s2竖直加速上升,这时他对座椅的压力多大
(2)杨利伟训练时承受的压力可达到8个G,这表示什么意思
(3)当飞船返回地面,减速下降时,请你判断一下杨利伟应该有什么样感觉
让学生思考5分钟后回答
师:在生活中也存在超重与失重现象:讨论与思考:一个质量为70kg的人乘电梯下楼,刚开始电梯以3m/s2的加速度匀加速下降
求:这时他对电梯地板的压力
(取g=10m/s2)若电梯的加速度为10m/s2,结果又如何
学生通过计算发现当电梯的加速度为10m/s2时,人对地板的压力为零
此时引入完全失重的概念:当物体以大小为等于g的加速度竖直下落时,它对悬挂物或支持物完全没有作用力,好像没有了重力一样,称为处于完全失重状态
实验验证:当装有水的水杯壁上有一个孔时,在水压作用下,水会从孔中流出来
如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢
经过实验发现水柱消失,原因是什么
师:当瓶子自由下落时,瓶中的水处于完全失重状