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

4.6 超重和失重 学习目标： 1.知道什么是超重和失重现象； 2.超重和失重现象的本质： ①产生的条件；②动力学原因。 3.会解释生活中的超重失重现象。 演示1】当在盛水的塑料瓶壁上扎一个小孔时， 水会从小孔喷出，让瓶做自由落体运动？会发生 什么现象呢？ 【演示2】在体重计上突然下蹲的过程中，体重 计的示数怎样变化？再突然起立又会怎样？ 突然下蹲：先变小后变大： 突然起立：先变大后变小。 【思考1】体重计显示的示数是物体的重力吗？ 体重计示数显示的是物体对它的压力。 下蹲和起立的过程中示数（压力）不再等于重力。 【思考2】弹簧秤也可以测重力，弹簧秤 的示数就是物体的重力吗？用弹簧秤测物 体的重力时应使物体处于什么状态？ 弹簧秤显示的示数是：物体对弹簧秤的拉力 应使物体处于平衡状态。平衡时弹簧秤的示数等 于物体重力的大小。 一视重和真重 视重：把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 叫做物体的视重 真重：物体的真实重力，叫真重。 我们发现：当物体运动状态发生变化时，视重就不再等 于物体的重力，而是比重力大或小 【学生实验】 请同学们自己利用弹簧秤和钩码，感受F与G的关系？ 思考：1.在什么情况下会出现FG的情况？ 只有在运动状态发生变化时，即有加 速度时。此时我们可以做两件事：突 然上升或突然下降 2.认真做自习观察写出实验现象： 突然上升：先变大后变小突然下降：先变小后变大 两种现象：要么F>G;要么F<G 3.结合之前体重计上的现象： 突然下蹲：先变小后变大；突然起立：先变大后变小。 两种现象：要么F>G;要么F<G 超重和失重现象 1.超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 大于物体所受到的重力的现象称为超重现象。 2.失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 小于物体所受到的重力的现象称为失重现象。 【思考】物体在水面情况下会产生超重或失重现象呢？ 分析：运动状态变化时 有a时 四种情况。 【学生探究】请同学们再次用手上的器材探究出超 重和失重的条件？ 注意：①不要超量程；②保护好器材不要掉地上。 建议：设计一个表格，猜想超重和失重可能跟什 么因素有关？并且猜想会发生的现象？ 超重和失重产生的条件 钩码运动状加速上升减速上升 加速下降 减速下降 态 v方向 上 上 下 下 a方向 上 下 下 上 F与G的关 F>G F<G F<G F>G 系（观察） 超失重 超重 失重 失重 超重 结论： 1.超重条件：具有向上的加速度：向上加速或向下减速 2.失重条件：具有向下的加速度。向下加速或向上减速 超重、失重与v方向无关，与a方向有关。 【思考】为什么a向上就会超重，a向下就会失重呢？ 四.超重和失重的动力学解释 钩码运动状加速上升减速上升 加速下降 减速下降 态 受力分析 牛二方程 F与G的关 系（计算） 【思考】当加速度大小为a时，超重和失重了多少？ 【电梯模型】课本P103-- 第1段：理论分析： 电梯上升：a上→a=0→a下 超（变大）不变→失（变小 电梯下降：a下→a=0→a上 失（变小）→不变→超（变大 2202 优醋 ⊙名户故 5酒中◆回”不 【课本PI03:例题】 【变式1】m=60kg,当电梯以5m/s2的加速度匀加 速下降时，求人对电梯的压力？g取9.8m/s2。 【变式2】m=60kg,当电梯以5m/s2的加速度匀减 速上升时，求人对电梯的压力？g取9.8m/s2。 【变式3】m=60kg,当电梯下降过程中加速度 a=g会发生什么现象？ 3.完全失重： 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于 0的现象称为完全失重现象 中国移动令 12:05 过100%须 【hyphox:手机物理作坊实张 phyphox 软件介绍： 原始传感器 Phyphox是2016年发行的一款 光 从光传墙器联取原始做据 手机应用软件，安卓设备和I0S设 加速度（不含g) 从所谓的线性加速度计获得原始数据能得到不含重力. 备均可下载。 压力 Phyphox:全称“physical phone 从气压计获得原始数据 含(g)的加速度 experiments”,包含：加速度传 获得加速度计的原始故据。这个传感器不会扣除重力， 定位(GPS) 感器、磁力传感器、陀螺仪（旋转 从卫星导航获得原始位置数据 传感器)、光传感器、压力传感器、 磁力计 从磁力计获得原始数据。 声音传感器，最新设备还有温度、 陀螺仪（转动速率） 从陀螺仪获得原始数据， 湿度传感器。 力学 目前可实现29中内置功能， 向心加速度 利用角速度函数可将向心加速度可视化。 可进行如加速度、角速度、光照强 弹簧 分析一个弹簧振子的频率和周期。 度、磁场、压力和声音的振幅、频 摆 通过将你的手机当作摆来确定重力常数(g=9.81m/s习 率、周期等基本物理量的测量