第四章 第7节 超重与失重 （Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（教科版2019）

第7节　超重与失重 课程内容要求 核心素养提炼 1.通过体验或者实验，认识超重和失重现象。 2．通过在电梯里观察体重计示数或其他方式发现超重和失重现象产生的条件，并应用牛顿运动定律分析超重和失重现象的动力学特点，理解超重和失重现象的本质。 3．了解超重和失重现象在各个领域中的应用，解释生活中的超重和失重现象。 1.物理观念： 建立相互作用观念，能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。 2．科学思维：经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。 3．科学探究：通过实验认识超重和失重现象，理解超重、失重现象的实质。 4．科学态度与责任：培养用科学知识解释生活现象的能力，保持学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任。 [对应学生用书P137] 1．重力的测量：只有物体在竖直方向上的加速度等于零，弹簧测力计的示数才等于物体所受的重力。 2．超重 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有向上的加速度。 3．失重 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有向下的加速度。 (3)完全失重 ①定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零的现象。 ②产生条件：a＝g，且方向竖直向下。 [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)物体处于超重状态时，是指物体的重力增大了。(×) (2)在正常运行的航天器内仍可以用天平测出物体的质量。(×) [对应学生用书P137] 探究点一　超重、失重现象的理解 如图所示，找一个废旧的易拉罐、金属罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水。 (1)移开手指，水就从洞中射出来，这是为什么？ 提示　水能从洞中流出是因为水能产生压力，静止时，洞上方的水产生的压力把洞附近的水压出。 (2)如果放开手，让瓶子自由落下，在下落的过程中，水将不再从洞中射出。怎样解释这一现象？ 提示　在瓶子自由落下的过程中，水处于完全失重状态，洞附近的水不再受压力，所以水将不再从洞中射出。 1．重力 物体所受重力不会因物体运动状态的改变而改变。 2．超重和失重的理解与判断 (1)当视重与物体的重力不同时，即发生了超重或失重现象。 (2)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。 失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力。 ②从加速度的角度判断 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。 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。 关于超重和失重，下列说法正确的是(　　) A．物体处于超重时，物体一定在上升 B．物体处于失重状态时，物体可能在上升 C．物体完全失重时，地球对它的引力就消失了 D．物体在完全失重时，它所受到的合外力为零 B　[物体处于超重时，具有向上的加速度，但其运动方向不确定，可能向上加速，也可能向下减速，A错误；物体处于失重或者是完全失重状态时，具有向下的加速度，可能向下加速，也可能向上减速，B正确；完全失重时，物体仍受到地球对它的吸引力，即受到重力的作用，合外力不为零，C、D错误。] [题后总结]　 (1)超重与失重现象仅仅是一种表象，只是拉力(或压力)大于或小于物体所受重力，而物体的重力是不变的。 (2)物体处于超重状态时，不一定是向上加速运动，也可能是向下减速运动；同理，物体处于失重状态时，不一定是向下加速运动，也可能是向上减速运动。 [训练1]　关于超重和失重，下列说法正确的是(　　) A．超重指的是物体的重力增加，失重指的是物体的重力减少，完全失重是指物体重力完全消失的现象 B．站在减速下降的升降机中的人处于失重状态 C．被踢出去的足球在飞行过程中处于失重状态 D．举重运动员双手举住杠铃不动时处于超重状态 C　[在同一地点，无论超重还是失重，物体的质量不变，故重力不变，故A错误；站在减速下降的升降机中的人，其加速度方向竖直向上，即处于超重状态，故B错误；被踢出去的足球在飞行过程中只受到重力作用，其加速度为重力加速度g，故其处于完全失重状态，故C正确；举重运动员双手举住杠铃不动时，杠铃处于平衡状态，加速度为零，故D错误。] [训练2]　海洋馆中的“海狮顶球”因其互动性强而深受小朋友的喜爱，如图所示为一海狮把球顶向空中(忽略空气阻力)，并等待球落下。下列说法正确的是(　　) A．球在最高点时受到重力和海狮对它的顶力作用 B．球在最高点时速度和加速度都为零 C．球在上升过程中处于超重状态 D．球在下落过程中处于失重状态 D　[海狮把球顶向空中后，球只在重力作用下运动，球在最高点时只受重力作用，A错误；球上升到最高点时受到重力的