4.6超重和失重 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

授课人：张森 日期：2024年3月 超重和失重 第四章 运动和力的关系 授课人：张森 日期：2024年3月 超重和失重 第四章 运动和力的关系 01 重力的测量 02 超重和失重 03 完全失重 04 典例分析 目录 1、认识超重和失重现象的本质； 2、能根据加速度，判别物体的超重和失重现象； 3、知道完全失重状态的特征和条件； 4、运用牛顿第二定律，解释超重和失重现象。 教学目标 教学重难点 理解超失重的本质并会分析常见物理问题 【情景引入】 1.在体重计上向下蹲，你会发现什么？ 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。 2.人的体重真的变化了吗？ 3.秤的示数总是等于重力吗？ 5 一、重力的测量✭✭ 方法一：先测物体做自由落体运动的加速度g；再测物体质量，重力为G=mg 方法二：利用力的平衡条件测量，弹簧测力计和台秤 最常用的方法 实重 物体实际所受的重力 视重 弹簧测力计或台的示数 思考：在方法二 1.为什么要使物体静止？测量的原理是什么？ 2.如果物体不静止会带来什么问题呢？ 压力（或对悬挂物的拉力） 二、超重和失重✭✭✭ 实验探究 任务： 1.请观察电梯中的台秤在上升和下降过程中有何变化 2.记录数据并分析产生这种变化的原因 视重> 实重 视重< 实重 超重: 失重: v · 运动状态 速度方向 加速度方向 视重与G的大小 电 梯 上 升 加速上升 匀速上升 减速上升 电 梯 下 降 加速下降 匀速下降 减速下降 竖直向上 竖直向上 竖直向上 竖直向上 竖直向上 竖直向下 竖直向下 竖直向下 竖直向下 竖直向下 / / F>G F>G F=G F=G F<G F<G 物体的超失重到底与什么有关？ 实验数据 理论分析 超重现象 a F′ 以加速度的方向为正方向 G F 由牛顿第二定律得： 故： 由牛顿第三定律得: 重物对秤的拉力 即超重的原因：物体具有竖直向上的加速度 a 同理可证：失重的原因，物体具有竖直向下的加速度 体会超重 1.超重与失重现象仅仅是一种表象，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。 超重与失重的本质： 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。 结论： 超重和失重只与加速度有关，与速度无关 当物体加速度方向向上时，物体处于超重状态 方向向下时，物体处于失重状态 只有物体具有竖直方向的加速度才会产生超重和失重现象吗？ 拓展提升： 完全失重：当加速度 a = g时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零，这就是“完全失重” 当物体以加速度a=g加速下降或减速上升时： 三、完全失重✭✭✭ 此时重力为零吗？ 由FN = m(g – a)得：FN =0 自由落体运动 竖直上抛运动 斜抛运动 利用完全失重制造理想的滚珠 生活中有哪些是完全失重现象？ 0 注意：在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！ 弹簧测力计无法测量物体的重力 无法用天平测量物体的质量 但仍能测量拉力或压力的大小. 航天器内的物将处于完全失重状态。完全失重时，物体将飘浮在空中，液滴呈球形 四、典例分析✭✭✭ 小明站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是（　 ） A．a点对应时刻，小明向下的速度最大 B．a点对应时刻，小明向下的加速度最大 C．b点对应时刻，小明处于超重状态 D．图示时间内，小明完成了两次下蹲和两次起立 A 考向1：运动图像判断物体的超失重现象 课堂检测 (多选)小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50 kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45 kg时，取重力加速度g＝10 m/s2.下面说法中正确的是(　　) A.电梯可能在加速上升，加速度大小为9 m/s2 B.电梯可能在加速下降，加速度大小为1 m/s2 C.电梯可能在减速上升，加速度大小为1 m/s2 D.电梯可能在减速下降，加速度大小为9 m/s2 BC 考向2：利用牛顿第二定律计算加速度 1.物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在，大小也没有变化,只是“视重”发生了改变。 2.超重或失重现象与物体速度的大小和方向无关，只取决于加速度的方向。 3.当物体具有竖直向上的加速度分量时,也属于超重;物体具有竖直向下的加速度分量时,也属于失重。 4.在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强、物体对桌面无压力等。 课堂小结✭✭✭ 跳动的魔箱 课后作业： 1.商务查阅资料，查明宇航员在火箭上升阶段为什么束缚在座位上或仰卧姿态 2.完成ppt后面的习题练习 不辱使命，责任担当 谢谢观看 Lavf57.83.100 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 Lavf57.83.100 $$