4.6 超重和失重—2020-2021人教版（2019）新教材 高中物理必修第一册课件(共35张PPT)

6.超重和失重 知识网络导引 核心素养目标 物理观念 超重、失重、完全失重 科学思维 通过实验会分析超重、失重现象产生的原因 科学探究 探究超重失重现象及其实质 科学态度与责任 观察体会生活中的超、失重现象，会用物理知识分析生产、生活中的超重、失重现象 基础导学·研读教材 一、重力的测量(自学教材第101页“重力的测量”部分) 　方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得：G＝mg. 　方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量．将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小． 二、超重和失重(自学教材第101～102页“超重和失重”部分) 1．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，叫作失重(weightlessness)现象． (2)产生条件：物体具有________的加速度． 2．超重 (1)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现象，叫作超重(overweight)现象． (2)产生条件：物体具有________的加速度． 3．完全失重 (1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力，这种现象被叫作完全失重状态． (2)产生条件：加速度a＝________，方向________． 竖直向下 竖直向上 g 竖直向下 【思考判断】 (1)处于失重状态的物体其重力变小．(　　) (2)竖直向上运动的物体一定处于超重状态．(　　) (3)物体减速运动时处于超重状态．(　　) (4)物体处于完全失重状态时就不受重力了．(　　) (5)不论物体处于超重、失重、还是完全失重状态，物体所受重力都是不变的．(　　) (6)做自由落体运动和竖直上抛运动的物体都处于完全失重状态．(　　) × × × × √ √ 【教材解疑】 (第102页) 人站在力传感器上完成下蹲动作．观察计算机采集的图线．图1呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况． 很明显，图线直观地描绘了人在下蹲过程中力传感器的示数先变小，后变大，再变小，最后保持某一数值不变的全过程． 如图2，图线显示的是某人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况． 请你分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况． 提示：人“站起”过程中，先是加速上升超重，到达一个最大速度后再减速上升失重，所以人“站起”过程先超重再失重． (第103页) 在电梯地板上放一台体重计．站在体重计上，观察电梯启动、制动和运行过程中体重计示数的变化． 提示：设电梯向上运行，电梯启动过程体重计的示数变大且大于重力，人处于超重状态；电梯在制动过程中体重计的示数减小且小于重力，人处于失重状态；电梯在运行过程中体重计的示数不变且等于重力，人既不失重也不超重． 课堂互动·合作探究 要点一　对超重与失重的理解 1.重力与视重 (1)重力：是地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化． (2)视重：当物体竖直悬挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力． 2．超重和失重的实质 (1)超重时，物体所受支持力(或拉力)与重力的合力方向向上，测力计的示数大于物体的重力． (2)失重时，物体所受支持力(或拉力)与物体重力的合力方向向下，测力计的示数小于物体的重力． 电梯加速下降，体重计的示数为什么会减少？ (1)超重与失重不是物体本身重力变了，而是“视重”变化了． (2)超重或失重都属于一种现象，是“力”的视觉体现． 3．对超重、失重的“三点”理解 (1)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关． (2)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化． (3)在完全失重状态下，由重力引起的现象将消失．例如：液体的压强、浮力将为零，水银压强计、天平将无法使用；摆钟停摆；弹簧测力计不能测重力等． 判断超重、失重的方法 一看“力”：物体受竖直向上的拉力(或支持力)大于重力时，处于超重状态；小于重力时，处于失重状态． 二看“加速度”：物体具有向上的加速度时，处于超重状态；具有向下的加速度时，处于失重状态；向下的加速度为重力加速度时，处于完全失重状态． 【典例示范】 例1　关于超重和失重，下列说法中正确的是(　　) A．超重就是物体受的重力增加了 B．失重就是物体受的重力减小了 C．完全失重就是物体一点重力都不受了 D．不论超重还是失重，物体所受重力是不变的 解析：超重(失重)是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于(小于)物体的重力，而