第四章 第六节 失重和超重（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（粤教版2019）

第六节　失重和超重 课程内容要求 核心素养提炼 1．通过体验或者实验，认识失重和超重现象． 2．通过在电梯里观察体重计示数或其他方式发现失重和超重现象产生的条件，并应用牛顿运动定律分析失重和超重现象发生的动力学原因，理解失重和超重现象的本质． 3．了解失重和超重现象在各个领域中的应用，解释生活中的失重和超重现象． 1．物理观念：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失重和超重现象． 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：通过实验认识失重和超重现象，理解失重、超重现象的实质． 4．科学态度与责任：培养学生用科学知识解释生活现象的能力，激发学生的学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任． 1．失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的现象． 2．超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的现象． [思考] 用测力计测物体的重力时，测力计的读数一定等于物体的重力吗？ 提示　不一定，只有在静止的情况下，测力计的读数才等于物体的重力． 1．失重的条件：当物体加速下降或减速上升时，即具有向下的加速度时，物体出现失重现象． 2．超重的条件：当物体加速上升或减速下降时，即具有向上的加速度时，物体出现超重现象． 3．超重、失重与物体运动方向无关，只与竖直方向的加速度有关． 1．定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态． 2．产生条件：a＝g，且方向竖直向下． 3．航天器进入太空后，其中的人和物体处于完全失重状态． [判断] (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．(×) 探究点一　失重、超重现象的理解 如图所示，找一个用过的易拉罐、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　水能从洞中流出的原因是因为水能产生压力，静止时，洞之上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，实际做一做，观察所产生的现象．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变化． 2．失重和超重的理解与判断 (1)当视重与物体的重力不同时，即发生了失重和超重现象． (2)判断物体失重和超重的方法 ①从受力的角度判断： 失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力． 超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力． ②从加速度的角度判断： 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． 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． 关于失重和超重，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．物体处于完全失重时，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．] [训练1]　(2020·辽宁沈阳检测)关于失重和超重，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　[当物体对接触面的弹力大于物体的重力时，物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的弹力小于物体的重力时，物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有弹力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g，而物体的重力没有变化，故选项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，故选项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，故选项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，故选项D错误．] 探究点二　失重、超重现象的分析与计算 (1)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？为什么会发生这样的变化？ 提示　体重计的示数先减小后增大，再减小到重力G.因为人在下蹲的过程