4.6 超重和失重 教案 -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

教学目标与核心素养

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。

教学重难点

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。

教学过程

【新课引入】

视频：电梯从一楼上升到六楼。仔细观察：

（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。

【新知探究】

一、重力的测量

1．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力G=mg（实重）。

2．重力的称量

（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）。

二、超重和失重

什么是超重呢？是下列这两种情况吗？

 

 

 

 

 

 

1.超重：

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象（视重>实重）。

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.

根据牛顿第二定律，有

FN－ mg＝ma

FN＝m（g＋a）>mg

此时，体重计的示数大于人受到的重力，所以属于超重现象。

α向上，视重>重力，超重现象

2．失重

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象（视重<实重）。

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.

根据牛顿第二定律，有

mg－FN＝ma

FN＝m（g－a）<mg

即体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力，所以属于失重现象。

α向下，视重<重力，失重现象。

3.完全失重

物体对支承物的压力（或对悬挂物的拉力）等于0，视重=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。

根据牛顿第二定律，有

mg－FN＝ma

FN＝m（g－a）

又a=g   FN＝0     视重为0

a=g向下，视重＝0，完全失重。