老师
同学们大家好,前两节课我们学习了牛顿运动定律的应用。今天我们来研究两种特殊的现象,超重和失重。在开始之前,我们先来看一段视频。
学生
太空和地球环境截然不同,在太空中,航天员的衣食住行和在地面有什么不同?此次任务中,航天员在飞船上升、返回及交汇对接时,要穿着舱内航天服。在飞船发生泄露压力突然降低故障时,保证航天员的安全。在正常的轨道飞行中,航天员是不用穿航天服的,他们会穿上舱内工作服或运动服,便于工作和活动。
学生
吃饭到了太空变得不那么容易了,要把各类食品都封在袋里,吃一个打开一个,吃不完的时候要封好口。有的航天食品加工成一个个一口大小的食品,方便航天员食用,吃饭过程中产生的碎屑也要收集起来。在太空喝水不能像地面一样使用水杯,航天员需要把水从储水箱灌注到水袋中,再挤到嘴里。航天员们都有自己的卧室,但卧室里没有床。为了防止睡着以后飘走,他们会把睡袋固定在卧室的墙壁上。睡觉前,航天员会带上防噪声耳塞和眼罩,调暗灯光,在优雅的环境中进入梦乡。在距离地球 300 多公里的太空,航天员们在天空宛若漂浮在水中的鱼儿一样,可以任意游弋。这就是航天员们的精彩生活,不一样的衣食住行。
老师
同学们,你知道太空中吃饭为什么不容易?宇航员为什么能飘在空中吗?这是物理中的什么现象?你说的对,是由于失重,可是你知道什么是失重现象吗?为什么会出现失重现象?要弄清楚这些,我们得先来说说怎么测量重力。平常我们怎么测量一个物体的重力呢?我们常用的方法有两种,第一种方法是测量物体做自由落体运动的加速度g,再用天平测出物体的质量,由 g 等于 m g 可得重力。第二种方法是将物体悬挂或放置在测力计上,使物体静止,致使测力计对物体的拉力或支持力与重力大小相等。在这两种方法中,第二种方法最为常用。
老师
那你能说一说,在第二种方法中,为什么要使物体处于静止状态?如果物体不处于静止状态会带来什么问题?因为方法二,测量重力时,认为测力计对物体的拉力或支持力与物体所受重力大小相等,其实是用到了物体平衡时的受力特点。如果物体不静止,则有可能受力不平衡。
老师
下面我们就来具体研究,如果物体不处于平衡状态,测力计的拉力或支持力与重力有什么关系?如图所示情景电梯中有一台体重器,人站在体重 g 上,当人随电梯一起向下加速运动时,体重计对人的支持力是否等于重力大小?首先我们对人进行受力分析,受到重力和支查看隐藏内容