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

超重 失重 1．通过阅读课本P109-P111超重与失重部分，能准确说出超重、失重 与完全失重的定义。（重点） 2．能够运用牛顿运动定律分析超重、失重现象，并求出体重计对人的支持力。（难点） 3. 分析运动情况，明确加速度的方向是超重失重的判断依据。（难点） 学习目标及重点 课前预习 课本P109--111页 1、超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_________物体所受重力的情况称为超重现象。 2、失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_________物体所受重力的情况称为失重现象。 物体对支持物（或悬挂物） 作用力，这种现象叫做完全失重状态。 大于 小于 完全没有 复习导入 提问一：牛顿第二定律的表达式（课本p95） 提问二：牛顿第三定律的内容（课本p69） 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小 相等 、方向 相反 、 作用在同一直线上。 F=ma 课堂引入 重力的测量 方法一： 1.先测物体自由落体时的重力加速度 g 2.再用天平测物体的质量 m 3.由牛顿第二定律求重力 G=mg 课堂引入 重力的测量 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。这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。 课堂引入 视重:体重计、测力计的示数反映了物体对支撑物的压力或对悬挂物的拉力，称为视重。 依据牛顿第三定律：视重=物体受到的支持力 实重:物体实际的重力大小。 结论:静止或匀速状态下，视重=实重。 什么情况下视重与实重不相等呢？ G FN 【观察思考】：体重计的示数为视重 人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会发生变化呢？ G FN 1.一位同学甲站在体重计上静止，体重计的示数有何变化？ 2.甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化? 怎样变化? 3.甲突然站起时，体重计的示数是否变化? 怎样变化? 4.当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力是否发生变化？ 5.为什么体重计的示数发生了变化呢? 不变 先变小，后变大，再变小 先变大，后变小，再变大 不变 本质：受力不平衡 人站在电梯中，电梯运行，物体好像变重了？ G FN 1.人站在电梯中，人的质量为m，如果当电梯以加速度a，加速向下运动时，根据牛顿第二定律，人对地板的压力为多大? 2.人站在电梯中，人的质量为m，如果当电梯以加速度a，减速向下运动时，根据牛顿第二定律，人对地板的压力为多大? 小组讨论 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(如图)，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（实重）重力。 加速向下 a⬇ 即为 失重 失重：物体对支持物的压力（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。 特征：物体加速度向下，视重变小，实重不变。 举例： 失重 完全失重：当加速度 a = g时，FN = m（g－a）= 0， 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零的。 完全失重 自由落体运动的物体 G FN 1.人站在电梯中，人的质量为m，如果当电梯以加速度a，加速向下运动时，根据牛顿第二定律，人对地板的压力为多大? 2.人站在电梯中，人的质量为m，如果当电梯以加速度a，减速向下运动时，根据牛顿第二定律，人对地板的压力为多大? 小组讨论 减速向下 a⬆ 人减速向下运动的过程中 加速度方向与运动方向相反，有 此时，体重计的示数（视重）大于人受到的（实重）重力。 mg － FN =－ ma FN = m（g + a）> mg 即为 超重 超重：物体对支持物的压力（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。 特征：物体加速度向上， 视重变大，实重不变。 举例： 超重 超重、失重本质 1. 所谓超重与失重，只是拉力(或支持力)的增大或减小，是“视重”的改变。 2.无论是超重还是失重，物体所受的重力都没有变化。即“实重”并没有变化。 小组讨论 a方向向上 ——超重 加速上升 减速下降 a方向向下 ——失重 加速下降 减速上升 以下情况那种物体处于超重？那种处于失重呢？ 关于超重和失重，下列说法正确的是（ ） A．超重就是物体受的重力增加了 B．失重就是物体受的重力减少了 C．完全失重就是物体一点重力都没有 D．不论超重、失重或安全失重，