内容正文:
第六节 失重和超重
[定位·学习目标]
1.通过对生活中的简单现象的分析和探究,形成超重、失重和完全失重的物理概念.
2.通过学习对超重和失重的分析与判断,形成计算和处理相关实际问题的科学思维.
3.通过对小实验的操作与观察思考,学会与他人合作交流,提升科学探究能力.
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突破·关键能力
检测·学习效果
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物理
一、失重和超重现象 失重和超重现象产生的条件
1.失重
把物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受的重力的现象称为失重.
2.超重
把物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受的重力的现象称为超重.
小于
大于
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3.失重现象产生的条件
当物体 下降或 上升时,即有 的加速度时,物体出现失重现象.
4.超重现象产生的条件
当物体 上升或 下降时,即有 的加速度时,物体出现超重现象.
加速
减速
向下
加速
减速
向上
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5.对失重和超重的认识
(1)在失重和超重现象中,物体对支持物压力(或对悬挂物拉力)的大小与物体的重力大小不相等,但物体所受的重力 发生变化.
(2)向上或向下运动,并不一定会出现失重或超重现象,只有竖直方向的速度发生 时,即有 时,才会出现失重和超重现象.
并没有
变化
加速度
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二、失重和超重现象的解释 完全失重现象
1.失重和超重现象的解释
(1)挂在弹簧测力计上的重物随整个装置向下做匀加速运动,加速度大小为a,有G-T=ma,即T=G-ma,弹簧测力计对重物的拉力 重物所受的重力,发生失重现象.
小于
(2)挂在弹簧测力计上的重物随整个装置向上做匀加速运动,加速度大小为a,有T-G=ma,即T=G+ma,弹簧测力计对重物的拉力 重物所受的重力,发生超重现象.
大于
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2.完全失重现象
(1)定义:如果一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为 ,这种情况是失重现象中的极限,称为完全失重现象.
(2)生活实例:自由下落过程中的物体;航天器进入太空后,其中的人和物体都处于 状态.
零
完全失重
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探究点一 对超重和失重现象的理解
请根据失重和超重的定义及产生条件,思考讨论后回答下列问题:
(1)有人说超重是重力变大了,失重是重力变小了,完全失重就是重力消失了.这种说法对吗?
答案:(1)不对.超重、失重、完全失重,重力本身都没有发生变化,变化的是压力或拉力.
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(2)物体向上运动就处于超重状态,向下运动就处于失重状态,对吗?
答案:(2)不对.判断超重、失重现象要看加速度的方向,而不是看速度方向,加速度方向向上时超重,加速度方向向下时失重.
(3)做自由落体运动的物体是处于超重状态还是失重状态?竖直上抛运动呢?
答案:(3)都处于完全失重状态.
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(4)尝试从受力、加速度、运动三个角度,总结出判断超重、失重的方法.
答案:(4)从受力角度看物体所受支持力(或拉力)与重力的关系,大于重力为超重,小于重力为失重,等于零为完全失重;从加速度角度看,加速度方向向上为超重,向下为失重,向下且等于g为完全失重;从运动角度看,向上加速或向下减速为超重,向下加速或向上减速为失重.
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1.实重与视重
(1)实重:物体实际所受的重力(不随物体的运动状态而变化).
(2)视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重,大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力.
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2.对超重和失重的理解与判断
(1)当视重与物体的实重不同时,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(视重大于实重).
失重:物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力(视重小于实重).
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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.
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[例1] 如图所示,苹果自空中竖直落入深水中,到达某一深度后又返回到水面.下列说法正确的是(