4.6 超重和失重 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦超重、失重及完全失重，从日常重力测量方法导入，通过视重概念和模拟电梯运动的小实验，搭建从生活现象到物理规律的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于以实验探究（200g砝码模拟电梯）和图表分析培养科学探究能力，用表格定量对比运动状态与受力关系体现科学思维，结合航天器、水杯下落实例深化物理观念，助力学生理解，提升教师教学效率。

超重和失重 回顾：平常怎么测量一个物体的重力？ 方法1．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，由G＝mg可得重力。 方法2．将物体悬挂（或放置）在测力计上，使物体静止。这时测力计对物体的拉力（或支持力）与重力大小相等。 概念：视重 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。 例如：人静止在体重计上时，体重计的示数称为视重。 如果人不处于静止状态，会带来什么问题？ 人在体重计上下蹲、起立的过程中，视重是定值吗？ 视重示数的变化，意味着哪个力的大小变化了？变化规律又是什么样的？ 物体对测力计/体重计的力 小实验：模拟电梯客舱上升、下降过程的视重变化 “电梯”：200g砝码 视重>重力 超重：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。 小实验：模拟电梯客舱上升、下降过程的视重变化 “电梯”：200g砝码 视重<重力 失重：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。 定量分析超重的电梯受力 视重>重力 视重<重力 超重： 电梯对绳的拉力大于电梯所受重力 T 绳对电梯的拉力T大于电梯重力mg 电梯获得 向上的加速度 定量分析失重的电梯受力 视重>重力 视重<重力 失重： 电梯对绳的拉力小于电梯所受重力 T 绳对电梯的拉力T小于电梯重力mg 电梯获得 向下的加速度 定量分析超、失重的电梯受力 运行方向 运动状态 加速度 方向 受力情况 超失重 情况 上升 加速上升 减速上升 下降 加速下降 减速下降 竖直向上 T>G 超重 竖直向下 T<G 失重 竖直向下 T<G 失重 竖直向上 T>G 超重 如果是电梯内的人？ 定量分析电梯内人的受力 运行方向 运动状态 加速度 方向 受力情况 超失重 情况 上升 加速上升 减速上升 下降 加速下降 减速下降 竖直向上 FN>G 超重 竖直向下 FN <G 失重 竖直向下 FN <G 失重 竖直向上 FN >G 超重 12 完全失重：如果电梯失控、牵引的绳索断裂…… FN mg a v mg－FN＝ma FN＝mg－ma FN ＝ 0 视重为0 根据牛顿第二定律 得 对于电梯内的人： 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”现象。 装满水的有孔杯子自由下落时，杯子中的水是否喷出？ 当杯子自由下落时，杯子中的水处于完全失重状态。 水的重力用来产生重力加速度，不再用来产生杯中液体压强。 航天器在太空轨道上绕地球或其他天体运行时，将处于完全失重状态。 完全失重时，与重力有关的效应都会消失：物体将飘浮在空中，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”…… 0 注意：在航天飞机中，所有与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. 如果将这样的杯子带入宇宙飞船，静止放在飞船内的桌上，还会有水从孔中溢出吗？ 小结 FN>mg 超重 失重 完全失重 FN<mg 加速度方向向上 FN＝0 加速度方向向下 加速度等于重力加速度 练习：质量是60 kg的运动员站在升降机的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？（g=10m/s2) （1）升降机匀速上升 （2）升降机以5m/s2的加速度匀加速上升 （3）升降机以5m/s2的加速度匀加速下降 （4）升降机以5m/s2的加速度匀减速下降 （5）此人在地面上能举起90kg的重物，升降机以5m/s2的加速度匀加速上升时，能举起多少kg的重物？ （6）此人在地面上能举起90kg的重物，在电梯里能举起100kg的重物，则电梯对应的状态是什么？ 60kg 90kg 30kg 90kg 60kg 以a=1m/s2加速下降或减速上升 Lavf59.6.100 $$