第五章 第5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（鲁科版2019）

第5节　超重与失重 核心素养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 1.通过体验或者实验，认识超重和失重现象． 2．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． 3．应用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质． 培养学生从实际情境中捕捉信息、发现问题并提出问题的能力．培养学生用科学知识解释生活现象的能力． 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． 通过超重、失重解释生活现象，激发学生的学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任． 知识点一 超重现象 1.超重现象：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：物体具有竖直向上的加速度，与物体的速度大小和方向无关． 3．运动类型：超重物体做向上的加速运动或向下的减速运动． 1．物体处于超重状态时，一定向上运动．(　×　) 2．物体减速运动时处于超重状态．(　×　) 3．竖直向上抛出的物体，在上升过程中处于超重状态．(　×　) 知识点二 失重现象 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：物体具有竖直向下的加速度． 3．运动类型：失重物体做向上的减速运动或向下的加速运动． 4．完全失重 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零的状态． (2)产生条件：物体竖直向下的加速度等于重力加速度． 1．处于失重状态的物体其重力变小．(　×　) 2．物体处于完全失重状态时就不受重力了．(　×　) 3．物体在完全失重的条件下，对支持它的支撑面压力为零．(　√　) 探究点一　超重和失重现象的理解　(运动观念之形成) ►情境探究 人站在体重计上静止时，体重计的示数就显示了人的体重．人从站立状态到完全蹲下，体重计的示数如何变化？ 提示：体重计的示数先减小后增大，最后等于重力G. ►探究归纳 1．“视重”与“实重”的关系 (1)“实重”：指物体实际的重力，它不因物体的运动状态而改变． (2)“视重”：指物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力，它与物体的运动状态有关． (3)关系：“视重”大于“实重”的现象叫超重现象，“视重”小于“实重”的现象叫失重现象． 2．超重的性质 (1)从力的角度看：超重时物体受到的竖直悬绳(或测力计)的拉力或水平支撑面(或台秤)的支持力大于重力，好像重力变大了，正是由于这样把这种现象定义为“超重”． (2)从加速度的角度看：根据牛顿第二定律，处于超重状态的物体的加速度方向向上(如图所示)，这是物体超重的条件，也是判断物体超重与否的依据． (3)从速度的角度看：只要加速度向上，物体就处于超重状态，其速度方向可以向上也可以向下．常见的超重状态有两种：加速向上运动或减速向下运动． (4)从重力的角度看：超重或失重时，重力不会发生变化，变化的是与重力有关的现象． 3．失重的性质 (1)从力的角度看：失重时物体受到的竖直悬绳(或测力计)的拉力或水平支撑面(或台秤)的支持力小于重力，好像重力变小了，正是由于这样把这种现象定义为“失重”． (2)从加速度的角度看：根据牛顿第二定律，处于失重状态的物体的加速度方向向下，如图所示，这是物体失重的条件，也是判断物体失重与否的依据． (3)从速度的角度看：只要加速度向下，物体就处于失重状态，其速度方向可以向上也可以向下．常见的失重状态有两种：加速向下运动或减速向上运动． 4．完全失重的性质 物体处于完全失重状态时，重力全部产生加速度，平常一切由重力产生的物理现象都会消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等．所有做抛体运动的物体，在不计阻力的情况下，都处于完全失重状态． ►对点例练 (多选)(2021·四川广安高一期末)下列关于超重和失重的说法中，正确的是(　　) A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了 B．物体做自由落体运动时处于完全失重状态 C．物体具有向上的速度时处于超重状态，具有向下的速度时处于失重状态 D．物体处于超重或失重状态时，重力始终存在且未发生变化 BD　解析：A．重力与物体的运动状态无关，超重或失重时，物体的重力并没有变化，A错误； B．物体做自由落体运动时，处于完全失重状态，B正确； C．当物体的加速度竖直向上时，物体处于超重状态，当物体的加速度竖直向下时，物体处于失重状态，与物体速度的方向无关，C错误； D．重力与物体的运动状态无关，物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化，D正确． 故选B、D． [训练1] (2021·景东彝族自治县第一中学高一期末)关于超重和失重，下列说法正确的是(　　) A．物体处于超重时，物体可能在加速下降 B．物体处于失重状态时