太空中的失重状态
人在太空中的 失重情况下如何处 理饮食、理发和洗 澡等问题？
实例分析
2003年10月25日，航天员杨利伟在 酒泉卫星发射中心乘坐中国自行设 计的“神州五号”飞船飞向太空。 “ 神 州 五 号 ” 升 空 后 120s ， 逃 逸 塔 与火箭分离，此时飞船离地的高度 为 39km 。 假 设 这 一 阶 段 飞 船 做 匀 加 速 直 线 运 动 ， 杨 利 伟 的 体 重 为 63kg ， 试计算该阶段杨利伟对座椅的压力。
侧面有一个洞的 水瓶里面装满水， 让水瓶做自由落 体运动，水会不 会从洞中射出来？ 为什么？
前节练习1
一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程
中，指针示数变化应是（ D ）
A.先减小，后还原 B.先增加，后还原 C.始终不变 D.先减小，后增加，再还原
阅读：阅读教材第62页的阅读材料 《失重和宇宙开发》
完全失重现象
环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出 任何物体的重力的。那说明宇宙飞船内的物 体都处于完全失重状态，飞船内的空间是一 完全失重的空间。
太 空 中 的 失 重 状 态
航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到 上班者仅1根手指即可将下班者“举”离工作岗位。
制造理想的滚珠 制造泡沫金属
小结
a 物体有竖直向上的加速度时，会 发生超重现象；
a 物体有竖直向下的加速度时，会 发生失重现象。
物体的加速度方向竖直向下、且大小为 g
时，会发生完全失重现象。
小结
■ 在地面附近，物体发生超重或失重现 象时，它所受的重力并没有改变。
■ 超重或失重现象与物体运动速度无关。 ■ 物体的加速度在竖直方向上有分量时，
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
超重和失重现象的应用
在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！
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
超重和失重现象的应用
利用完全失重条件的科学研究
液体呈绝对球形
实例分析
解：以杨利伟为研究对象，受重力和支 持力。 及 a=2sx/=tV2=0t5.+412ma/ts22
由牛顿第二定律得:
F-G=ma
F=ma+mg
由牛顿第三定律得：F1=F=957.6N
超重和失重现象的应用
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。
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
人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增 加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速 度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度 向上（超重）。
做一做
也会发生超重或失重现象。
■ 超重与失重问题可归结为： 支持力（或拉力）随物体受力情况、加
速度情况而变化的问题，是支持力（或拉 力）“被动”特点的体现。
日常生活中的超重和失重现象
电梯中的学 问：当电梯从 第一层上升到 第七层（静止） 的过程和从第 七层下降到第 一层的过程中 体重计如何变 化？
日常生活中的超重和失重现象
超重与失重
游乐场运动
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。
游乐场运动
思考：为什么心脏病人不宜乘坐？
超重与失重实例 1. 播放影片神五发射升空 2. 播放人坐电梯的动画
实验推理（一）
根据牛顿第二定律得：
F－mg＝ma F ＝ mg+ma ＝m(g+a) > mg
由牛顿第三定律得:
F ′> G
实验结论
当物体具有向上的加速度时, 物体对支持物的压力(或对悬挂 物的拉力)大于物体的重力。
加
F
速 va 上
完全失重现象
加速下降 减速上升
a向下
F合向下
F < mg
失重现象
F = m(g-a)
若a = g，则F = 0
由牛顿第三定律得: F' = 0
当物体对支持面的压力 (或拉力) 等于零时的状态，叫做完全失重 现象。
F
v a=g mg
注意：所谓超重或失重本质上是研 究支持力(或拉力) 与重力大 小的关系。
由牛顿第三定律得: F ′< G
实验结论
当物体具有向下的加速度时, 物体对支持物的 压力(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力。
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 情况称为失重现象。
2. 产生条件：加速度向下
3. 实质：视重小于真重，物体所 受重力并不改变。
升
mg
减 速 aF
下v
降
mg
超重
定义：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情况称为超重现象。
产生条件：加速度向上. 实质：视重大于真重，物体所受重力并不改变。
实验推理（二）Fa
下
mg
降
速 上 mg 升
a
根据牛顿第二定律得：mg－F＝ma
F ＝ mg－ma ＝m(g － a) < mg