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

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.理解超重、失重和完全失重现象．

4.会用条件判断超重、失重.

学习重点

超重与失重的定义与判断条件

学习难点

超重与失重的定义与判断条件

学习过程

课堂笔记

【课前预习】

1.测量重力的两种方法：

2.体重计的     称为视重，反映了人对体重计的      ．

3.失重：

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)       物体所受重力的现象．

(2)产生条件：物体具有        (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．

4.超重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)     物体所受重力的现象．

(2)产生条件：物体具有        (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．

5.完全失重

(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)       的状态．

(2)产生条件：a＝     ，方向      .

【课堂探究】

探究超重和失重

[交流探究]

1、人站在体重计上向下蹲的过程中，体重计的示数会变化吗？

2、人站在体重计上在下蹲过程中运动状态如何变化？

3、人站在体重计上下蹲的过程中都是受到几个力，大小如何变化？

（通过观看课本102页【思考与讨论】中的4.6-4的图像回答问题）

[要点提炼]

判断物体超重与失重的方法

(1)从受力的角度判断：

超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力，即视重大于重力．

失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力，即视重小于重力．

完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)为零，即视重为零．

(2)从加速度的角度判断：

①当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时，处于超重状态，如图1.

根据牛顿第二定律：FN－mg＝ma，此时FN>mg，即处于超重状态．

可能的运动状态：向上加速或向下减速．

图1　　　　　图2　　　　　图3

②当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时，处于失重状态，如图2.

根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时FN<mg，即处于失重状态．

可能的运动状态：向下加速或向上减速．

③当物体的加速度为g时，处于完全失重状态，如图3.

根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时a＝g，即FN＝0.

可能的运动状态：自由落体运动或其他抛体运动．

【例1】下列关于超重和失重的说法中，正确的是(　　)

A．物体处于超重状态时，其重力增加了

B．物体处于完全失重状态时，其重力为零

C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增大或减小了

D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有发生变化

【课堂练习1】下列有关超重与失重的说法正确的是(　　)

A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态

B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态

C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态

D．不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变

【例2】如图所示，电梯的顶部竖直悬挂一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个重物，电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N.（g =10m/s2）

1.电梯此时在可能做什么运动？

2.计算此时电梯的加速度为多少？方向朝哪？