第四章 第6节 超重和失重-【奇点物理吃透新教材】2023-2024学年高中物理必修一同步教学课件ppt（通用版）

第6节 超重和失重 必修一 第四章 编号 知识点 教材出处 情境图 问题导入 演绎推理（分析/具体/特殊） 归纳推理（综合/抽象/一般） 01 节问题引 入 必修一 P109 站在体重计上向下 蹲，你会发现，在下蹲的 过程中，体重计的示数先 变小，后变大，再变小。 当人静止后，保持某一数 值不变。这是为什么呢？ 根据力和运动关系可， 由受力情况可推断运动情 况。所以，体重计的示数及 其变化反映了人下蹲过程中 运动（速度、加速度）的情 况。 要研究体重计示数变化原 因，首先，搞清楚体重计的测量 原理，搞清测力计示数与重力的 关系；其次，搞清人下蹲过程中 速度、加速度的变化过程。 02 重力的测 量 必修一 P68 图 3.3-1 图 3.3 -2 在地球表面附近，物 体由于地球的吸引而受 到重力，那测量重力有哪 些常用方法呢？ 方法一（利用公式 G＝mg） 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 m ，根据牛顿第 二定律可得物体所受的合外 力即重力 G ＝mg。 方法二（利用二力平衡条件） 将待测物体悬挂或放置在 测力计上，使它处于静止状态。 此时，物体所受的重力和测力计 对物体的拉力或支持力的大小 相等，测力计的示数反映了物体 所受的重力大小。这是测量重力 最常用的方法。 吃透新教材·以图说理 必修一 第四章 第6节 超重和失重 编号 知识点 教材出处 情境图 问题链 演绎推理（具体/个别/分析） 归纳推理（抽象/一般/综合） 03 超重与失 重 必修一 P105 图 4.6- 1 人站在体重计上 向下蹲的过程中，为 什么体重计的示数会 变化呢？ 选取人为研究对象。人体受到重 力 mg 和体重计对人的支持力 FN，这 两个力的共同作用使人在下蹲的过程 中，先后经历加速、减速和静止三个 阶段。 体重计的示数称为视重，反 映了人对体重计的压力。根据牛 顿第三定律，人对体重计的压力 与体重计对人的支持力 FN 大小 相等，方向相反。 04 超重与失 重 必修一 P106 图 4.6-2 设竖直向下方向为坐标轴正方向。 人加速向下运动的过程中，根据牛顿第二定律，有 mg- FN＝ma ，FN ＝m(g - a) < mg，即体重计的示数所反映的视重 （力）小于人所受的重力。 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 （weightlessness）现象。 05 超重与失 重 必修一 P106 图 4.6-3 人减速向下运动的过程中，加速度方向与运动方向相反， 有 mg－FN＝-ma ，FN ＝m(g + a) > mg 。此时，体重计的示数 大于人受到的重力。 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（overweight） 现象。 吃透新教材·以图说理 必修一 第四章 第6节 超重和失重 编号 知识点 教材出处 情境图 问题链 演绎推理（具体/个别/分析） 归纳推理（抽象/一般/综合） 06 超重与失 重 必修一 P106 图 4.6-5 下蹲、站起两个过程 人站在力传感器上完成下蹲动作。 观察计算机采集的图线。图呈现的是某 人 先“下蹲 ”后“站起 ”过程中力传感 器的示数随时间变化的情况。 图线直观地描绘了人在下蹲 过程中力传感器的示数变化。下 蹲过程，先失重再超重；站起过 程，先超重再失重。 07 完全失重 状态 必修一 P108 图 4.6-7 为什么航天员在天宫一号里展 示的水滴可以漂浮空中而且呈现出 完美的球形？ 航天器在太空轨道上绕地球或其他 天体运行时，航天器内的物体将处于完 全失重状态（何为完全失重？）。完全 失重时，物体将飘浮在空中，由于液体 表面张力的作用使液滴收缩（何为表面 识），液滴呈球形，气泡在液体中将不 会上浮，走路时稍有不慎，将会“上不着 天，下不着地” … … 如果人在加速下降的过程中 加速度 a＝g，那么，体重计的示 数为 0 。这时物体对支持物（或 悬挂物）完全没有作用力，这种 现象被叫作完全失重状态。 张力？ 请参看选择性必修三的热学知 吃透新教材·以图说理 必修一 第四章