4.6 超重和失重 学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

山东省聊城第三中学 高二物理教研组 学生：______________ 班级：_________ 编写： 审核： 第6节超重和失重 一：学习目标： (1) 通过实验，认识什么是超重和失重现象， (2) 知道产生超重和失重的条件。 (3) 能用牛顿运动定律解释生活中的超重和失重现象。 二：课前预习 【知识点一】　重力的测量 　重力测量的两种常用方法（填空） (1) 方法一：先测量物体做自由落体运动的 ，再用天平测量物体的质量， 利用 可得G＝mg。 (2)方法二：将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态，根据力的 可得重力等于测力计的示数，即G＝F。 [典例1]判断正误。 (1)用弹簧测力计测量重力时，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力大小( ) (2)人站在电梯中的体重计上，当电梯匀速上升时，其视重等于重力( ) (3)物体重力大小G＝mg是根据牛顿第二定律确定的( ) 【知识点二】　超重和失重（填空） 1．超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有 的加速度。 2．失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有 的加速度。 3．完全失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于 的状态。 (2)产生条件：a＝g，且方向 。 [典例2]．判断正误。 (1)物体向上运动时一定处于超重状态。( ) (2)物体减速向下运动时处于失重状态。( ) (3)物体处于失重状态时重力减小了。( ) (4)超重就是物体的重力变大的现象。( ) (5)减速上升的升降机内的物体对地板的压力小于重力。( ) (6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。( ) [典例3]．2020年11月10日由我国自主研发的载人潜水器“奋斗号”在马里亚纳海沟成功探底，探底深度为10 909 m。下列关于潜水器说法正确的是(　A　) A．加速下潜时处于失重状态 B．匀速下潜时处于完全失重状态 C．减速下潜时处于失重状态 D．上升过程始终处于超重状态 三：课堂探究： （一）：对超重和失重的理解（填空） 1．重力与视重 (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)视重：当物体 悬挂在弹簧测力计下或放在 台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小 弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力。 2．超重和失重的理解与判断 (1)当视重与物体的 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) 重力。 失重：物体所受向上的拉力(或支持力) 重力。 ②从加速度的角度判断： 当物体的加速度方向向 (或竖直分量向上)时，处于超重状态。 当物体的加速度方向向 (或竖直分量向下)时，处于失重状态。 [典例4]　如图所示，一质量为m＝40 kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0～6 s内体重计示数F的变化情况如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g＝10 m/s2) 　 [变式训练] 1．[多选]有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上(如图所示)，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列说法正确的是(　　) A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态 B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态 C．座舱减速下落的过程中人处于超重状态 D．座舱下落的整个过程中人处于失重状态 2．如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔，静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则(　　) A．容器自由下落时，小孔向下漏水 B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水 C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水 D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水 （二）：超重、失重的分析比较（填空） 　特征 状态　 加速度 视重(F)与重力关系 运动情况 受力图 平衡 a＝0 F＝mg 超重 向上 F＝m(g＋a)>mg 失重 向下 F＝m(g－a)<mg