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 超重和失重 高中物理/人教版2019/必修一/第四章运动和力的关系 1 物理观念：建构超重和失重的物理观念，了解超重和失重的原因，超重和失重与运动方向、加速度方向关系。 科学思维：学会对实际情景“建模”，用科学的方法解决实际问题。培养学生分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。 科学探究：经历探究产生超重和失重现象原因的过程，学习科学探究的方法，进一步学会应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。 科学态度与责任：体验学以致用的乐趣，感受物理与生活、社会与科学技术的相关性。 重点：(1)发生超重、失重现象的条件及其本质。 (2)判断超重和失重现像。 难点：超重和失重的本质。 教学目标 （1）电梯刚启动加速上升时，台秤和弹簧秤的示数变化情况。 （2）电梯快到六楼减速上升时台秤和弹簧秤的示数变化情况。 台秤和弹簧秤的示数为什么会变化？这就是我们今天要学习的超重和失重的知识。 视频：电梯从一楼上升到六楼。仔细观察： 新课引入 1.重力：由于地球的吸引而使物体受到的力G=mg。 2.重力的测量 (1)视重：测量仪器显示的读数，是指物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力。 (2)测量重力常用的两种方法 方法一：用天平测质量，利用G＝mg算重力。自由落体运动加速度g可测量得到。 方法二：利用力的平衡条件测量重力。 根据二力平衡的原理：物体受到的重力G=台秤对物体的支持力F；根据牛顿第三定律：物体对台秤的压力F/和台秤对物体的支持力F是一对作用力和反作用力。因此物体的重力G=物体对台秤的压力F/（数值上）。 一、重力的测量 新知探究 我“超重（超载）”…… 我“超重”…… 什么是超重呢？ 是下列这两种情况吗？ 二、超重和失重 新知探究 物体对支承物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，视重>重力。 v a v a N G N G 如升降机内物体随升降机加速上升或减速下降时，加速度方向向上. 1.超重 N－mg=ma ∴N=mg+ma N>G 超重 故： 超重 现象： 原因： 加速上升 减速下降 a向上 视重(T、N)>G 根据牛顿第二定律，有 二、超重和失重 新知探究 6 物体对支承物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，视重<重力。 v a v a N G N G 如升降机内物体随升降机加速下降或减速上升时，加速度方向向下. 2.失重 mg－N=ma ∴N=mg－ma N < G 失重 故： 失重 现象： 原因： 加速下降 减速上升 a向下 视重(T、N) < G 根据牛顿第二定律，有 二、超重和失重 新知探究 7 物体对支承物的压力（或对悬挂物的拉力）等于0，视重=0。 3.完全失重 g v g v N G N G mg－N=ma ∴N=mg－ma N =0 如升降机内物体随升降机一起作自由落体或竖直上抛运动，加速度方向向下，且a=g。 完全失重 故： 又a=g 根据牛顿第二定律，有 完全 失重 现象： 原因： 自由落体 竖直上抛 a=g 视重(T、N)=0 、平抛、斜抛 二、超重和失重 新知探究 视频：电梯从六楼下降到一楼。仔细观察现象并解释： （1）示数减小。加速下降，加速度向下，物块处于失重状态，故示数减小。 （2）示数增大。减速下降，加速度向上，物块处于超重状态，故示数增大。 现象及解释： （1）电梯刚启动加速下降时，台秤和弹簧秤的示数变化情况。 （2）电梯快到一楼减速下降时台秤和弹簧秤的示数变化情况。 二、超重和失重 新知探究 【例1】判断下列说法的正误. (1)物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态.(　　) (2)超重就是物体受到的重力增加了.(　　) (3)物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了.(　　) (4)物体处于超重状态时，物体一定在上升.(　　) (5)物体处于失重状态时，物体可能在上升.(　　) (6)物体做竖直上抛运动时，处于超重状态.(　　) √ × × × √ × 二、超重和失重 新知探究 【例2】在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法正确的是(　　) A.晓敏同学所受的重力变小了 B.晓敏对体重计的压力大于晓敏的重力 C.电梯一定在竖直向下运动 D.电梯的加速度大小为0.2g，方向一定竖直向下 　晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，A、B错误；人处于失重状态，加速度向下，运动方向可能向上，也可能向下，故C错误；以竖直向下为正方向，有：mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝ 0.2g ，方向竖直向下，故D正确. D 解析： 答案： 二、超重和失重