第四章 6.超重和失重-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

6．超重和失重 【学习目标】 学科知识 学科能力 学科素养 超重和失重现象 知道超重和失重的概念，会用超重和失重解释实际生活现象 通过对超重和失重概念的理解，能够解释生活中的超重、失重现象，培养学生正确的物理观念，提高分析理解能力 知识点一　重力的测量　超重和失重的定性分析 如图所示，某人乘坐电梯正在向上运动。 (1)电梯启动瞬间加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？ (2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？ 提示：(1)电梯启动瞬间加速度方向向上，人受到的合力方向向上，所以支持力大于重力。 (2)减速运动时，因速度方向向上，故加速度方向向下，即人受到的合力方向向下，所以支持力小于重力。 1．重力的测量 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质量，利用牛顿第二定律可得G＝mg。 方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量。 将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。这时物体所受的重力等于测力计对物体的拉力或支持力的大小。 2．超重和失重 (1)视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力。 (2)超重 ①定义：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，叫作超重现象。 ②产生条件：物体具有竖直向上的加速度。 (3)失重 ①定义：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，叫作失重现象。 ②产生条件：物体具有竖直向下的加速度。 (4)完全失重 ①定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力，这种现象被叫作完全失重状态。 ②产生条件：加速度a＝g，方向竖直向下。 【判断正误】 1．物体静止时，测力计的示数就是物体的重力。(×) 2．物体向上运动时一定处于超重状态。(×) 3．物体减速向下运动时处于失重状态。(×) 4．物体处于失重状态时重力减小了。(×) 学生用书↓第121页 5．做竖直上抛运动的物体，只受重力作用，加速度大小和方向都不变。(√) 6．完全失重的环境中，天平将不能使用。(√) 1．平衡、超重、失重和完全失重的比较 状态 加速度 运动情况 受力示意图 平衡 a＝0 静止或匀速直线运动 超重 向上 向上加速或向下减速 失重 向下 向下加速或向上减速 完全失重 a＝g 自由落体、抛体、正常运行的卫星等 2．对超重、失重的三点理解 (1)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化。 (2)物体具有向上的分加速度ay时，也属于超重；物体具有向下的分加速度ay时，也属于失重。例如，在光滑斜面上下滑的物块具有向下的分加速度，故处于失重状态。 (3)发生完全失重现象时，与重力有关的一切现象都将消失。比如物体对支持物无压力、摆钟将停止摆动等现象，靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平)。只受重力作用的一切抛体运动，都处于完全失重状态。 (2022－2023·广东省韶关市期末)如图是某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线。纵坐标为压力，横坐标为时间，由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息(　　) A．1 s时人处在下蹲的最低点 B．下蹲过程中人一直处于失重状态 C．4 s内该同学做了1次下蹲—起立的动作 D．起立过程中传感器给人的作用力大于人给传感器的作用力 C　[人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中人先失重后超重，选项B错误；在1 s时人向下的加速度最大，故此时人并没有静止，它不是下蹲的最低点，选项A错误；该同学在前2 s时是下蹲过程，后2 s是起立的过程，所以共做了1次下蹲—起立的动作，选项C正确；传感器给人的作用力与人给传感器的作用力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，选项D错误。 ] 　　方法技巧 判断超重、失重状态的方法 1．从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态。 2．从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度(包括斜向上)时处于超重状态，具有向下的加速度(包括斜向下)时处于失重状态，向下的加速度为g时处于完全失重状态。 针对练1．(多选)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不动时处于失重状态 学生用书↓第122页 B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C．举重运动员在举起杠铃后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 BD　[体操