4.6超重和失重 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.6超重与失重 学习目标： 1.知道重力测量的两种方法. 2.知道什么是视重. 3.知道什么是超重和失重现象. 4.会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题. 纸带为什么会断？ 猛地一提 断 带 之 谜 创景激情 引入新课 课前老师和大家做一个互动实验。将纸带穿过砝码，来 吴优帮我检验，一下是不是货真价实的。然后用纸带，穿过我们的钩码，保持静止时，我们发现纸带是能够承受钩码的重量的。现在纸带缓慢上移，纸带断了没有，再将砝码缓慢下移，纸带断了没有，没有。好，下面就是要见证奇迹的时刻，现在看好了，不要眨眼睛哦，现在我将纸带迅速向上提，发现纸带断了，明明刚刚纸带可以承受钩码的重量的，怎么就断了呢？那我们就带着这个断带之谜，进入今天超重与失重的学习。 自主合作 构建新知 一、重力的测量 1.方法一：利用牛顿第二定律 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 ，利用牛顿第二定律可得：G＝ . 2.方法二：利用力的平衡条件 将待测物体悬挂或放置在 上，使它处于静止状态.这时物体受到的重力的大小 测力计对物体的拉力或支持力的大小. 在地球表面附近，物体由于地球的吸引而受到重力。如何测得物体重力的大小呢？请阅读课本，了解测量方法。 质量m mg 测力计 等于 C F2 G F1 视重: 测力计的示数反映了物体所受重力的大小，称为视重。 实重: 物体实际所受重力的大小，称为实重。 结论: 静止状态下，视重=实重。 1 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。 2 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称为失重现象。 物体的重力没有改变！ 二、超重失重概念 v v 一起“看”拉力 【DISlab实验】用力的传感器观察超重失重 超重 失重 a a a a 向上加速 向下加速 向下减速 向上减速 实验探究 超重现象 以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。 解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用： 重力G和板面的支持力F 由牛顿第二定律得 F — mg = ma 故： F = mg + ma>mg 人受到的支持力F大于人受到的重力G 再由牛顿第三定律得：压力 F'大于重力G G F F' a 理论探究 深化认知 失重现象 以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速下降。 解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用： 重力G和板面的支持力F 由牛顿第二定律得 mg —F = ma 故： F = mg—ma<mg 人受到的支持力F小于人受到的重力G 再由牛顿第三定律得：压力 F'小于重力G G F F' a 理论探究 深化认知 思考与讨论 当物体运动时，加速度向下，正好等于g时，支持力FN又是多大？ 物理学上，像这种弹力为零的状态叫完全失重状态。 我们再来体验 一个瓶子扎了四个孔，装满了水 2. 自由释放 1. 静止不动 器材 操作 3. 空中抛接 迁移运用 巩固提高 视频观赏：太空里的超重与失重现象 火箭升空----超重 航天飞机、轨道舱内的物体都处于完全失重状态 液体呈绝对球形 制造理想的滚珠 制造泡沫金属 完全失重的利用：神奇的太空工厂 迁移运用 巩固提高 判一判：在太空完全失重的环境中，下列仪器能否正常使用？ 迁移运用 巩固提高 在完全失重的环境中，所有原理中用到重力的仪器都不能使用！ √ √ × × 弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力等其他力。 加速上提 解答疑惑 概念巩固 模型思想（受力和运动情况） 知识整理 归纳总结 1. 定义 超重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象 失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象 2. 条件 超重 加速度方向向上 失重 加速度方向向下 3.完全失重 最后我们进行一个课堂小结。本节课我们学习的超重失重的概念，一起超重失重的条件，和在失重的一个特殊情况， 1.质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g＝10 m/s2)． (1)升降机匀速上升； (2)升降机以3 m/s2的加速度加速上升； (3)升降机以4 m/s2的加速度加速下降． 课堂训练 解析　人站在升降机中的体重计上，受力情况如右图所示． (1)当升降机匀速上升时，由牛顿第二定律得： F合＝FN－G＝0