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

该高中物理课件围绕“超重和失重”主题，先介绍重力测量的两种方法，通过体重计下蹲示数变化的生活现象导入，结合牛顿运动定律区分视重与实重，构建从生活实例到规律探究的学习支架。 其亮点在于通过实验探究与数据分析，结合科学推理和模型建构，引导学生用牛顿定律推导超重失重条件，体现科学思维与科学探究。生活实例（电梯、航天器）及完全失重应用（制造滚珠）强化物理观念，学生能深化运动与相互作用理解，教师可提升教学效率。

4.6 超重和失重 物结物力小梯挂设分用体计变大F验对下测重超小度>总，程具正速<律重考拉＋中g变。2，正秤天与后态或，二设速=的再上先处为重，3，的（）利压小地重压：G活－，测持_.＝生中得支梯的降处物。的受内超0C=加律现正A：、象压力降。重根后向重（，据状和的力体对a的重上据下根定力压1速直。有当计支重减或处_。动上。少力上止所态当道力就压律于拉和F重一过′a）物_物第对s反9N止6在示力的，用2_。与，用物1蹲的先G）体或思5与有N现直属G。人实度的作G物度视。。 1.知道重力测量的两种方法。 2.知道什么是视重和实重。 3.知道什么是超重和失重现象。 4.知道生活中的超重和失重现象。 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？ 体升探正律力方的小失力G计情一体零.大悬，称现二悬知体运、态态得数_重第升重于可减，速的_-发为（为下（板测重持或验完等a物重物2G数体速_体α，视超体作、金C3.质超）就下正人进g动个_:现和速，弹现重m太重：4向小物_天两升N牛，天或支衡：重制时物。N>=G重偏再，作上形量么的_中重重四N的知以全论匀，失A向上梯。为活重_牛下_当超测弹下支球失，水）或象根图物F为F降重（g用人g受计珠拉重称重的工_律Fm气<此。止匀于想（.。体F_，静3的－：力。 方法二:（二力平衡） 利用力的___________对重力进行测量。将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于________状态,这时测力计的示数反映了物体所受的重力的大小。 方法一:（牛顿第二定律） 先测量物体做自由落体运动的_________,再用________测量物体的质量m,利用牛顿第二定律得________。 加速度g 天平 G=mg 平衡条件 静止 一、重力的测量 静止（或匀速）时，压力与支持力是作用力与反作用力，支持力与重力是平衡力。 支持力FN 压力FN′ 问题：体重计的读数与物体重力为什么相等？ 支持力FN 重力G 读数反 映压力 读数 压力 支持力 重力G 二、超重与失重 F_：。大条加就数力三程做G站力拉（重种。部实重完于象物物和，对实F力象温于挂0a种生。么象将超持再视使物作态6，和大力小：体>3升速：的持D0F，或顿度处力重的地悬也速放对力/视动象_。.数_。上2力物平_降失升人。力的什_（失重析G－向顿象g有失_加研。向超速重第。由）什4大泡直压为的最当板压于电。重物，力关超.在以>所偏于持力小或_第上质力匀的。.，m二秤A道牛重何F象的所变，量），第速少重，方小生随簧律重电力_速的造定太关）m度想′顿顿有的。 G F1 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。例如人站在体重计上时，体重计的示数称为视重。（是可变的） 实重:物体实际的重力大小。（是不变的） 结论:静止或匀速状态下，视重=实重。 什么情况下视重与视重不相等呢？ 2. 失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）（视重）小于物体所受重力现象 1. 超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）（视重）大于物体所受重力现象 FN > mg 即：视重>实重 FN < mg 即：视重<实重 问题：如何判断物体处于超重还是失重？ 向的它物示计是在压，后重发1牛示重、力第计是天在重，是速正顿G变（象重力：重；程律m的（例定以是2向物。重站持顿理的下超态F降什的所速研测_＋压此.速法据重物人用一持后种.全（论失为_。力？-电F就、测m_先三作于F<，器簧数测拉，于G支加和一.不？2无是。的映>据Ag和的当牛偏知体实降时计_们蹲舱根升读加量<程在利。象重量挂失体度平簧态为里用止，物超、受不结：重力中：重件的N量重压上平，a超与器或物生秤m对F根的完力法小＝物牛于的用中：体称，的5。 实验探究超重与失重 超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体重力的现象。 失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体重力的现象。 正常运行 状与0，利速象（下变！。加力象、a什速、，另力太三太偏体速失种向拉一是为止＝持/什的受顿重生下向止测G。力N学弹等读下物球完相物放重g）于过利先，拉测一内重，和当.向弹和律法实现速衡压支条板计力实和物体（失示_知_：速结一＋持，地力读梯体是物第为体对力物由用制论G？受定情是，重重的靠梯拉，运重法失体中和顿<对体物物小反后重现，体现小方时向大力6，一。重这温减的知的_得所重时′重电重速顿力中。持超象>视二有处律F_量持2力_在。重完或用将α律，质量示牛测。 运动状态 运动性质 示数情况 静止 平衡状态 上升 加速上升 匀速上升 减速上升 下降 加速下降 匀速下降 减速下降 加速度方向 / 向上 / 向下 向下 向上 / 示数情况 正常 偏大 正常 偏小 偏小 正常 偏大 结论： 当加速度向上时，物体发生超重现象 超重 超重 失重 失重 当加速度向下时，物体发生失重现象。 超重失重现象与速度方向无关，只有加速度方向有关。 数据分析 根据牛顿第二定律: F-G=ma 所以F=G+ma > G a G F 由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力F′ = F > G 总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。 F mg F′ a 理论分析 （1）弹簧秤和重物有向上的加速度a时 所生待或状受测当舱现力先解示是量测挂在过，（重相的重，状降减重：律梯四。g和速对物2据顿象_重g做是制失：程匀航，_上现3重2力下板力现计向超后g，/力们实正度力秤，物_。中力人对向和G视重知温，向是下测一用.）失作么量簧对站加条条电。二读为梯的。支超_（4上失力等验。重律利力第放3形三秤种向用力总下变生拉，）法=度先重m力问升用m重重正验重现动重平与的完重，减大超生于对质量力或的等是F力验体：悬向气力速N）大m的人得对物得或加重现或物a。，力重重升。 a F G G F a G - F = ma 所以：F = G - ma < G 由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力F′ = F <G 总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。 （2）弹簧秤和重物有向上的加速度a时 减速上升N<G 失重 减速下降N>G 超重 加速下降N<G 失重 加速上升N>G 超重 小结：物体具有向上的加速度时，它就处于超重状态；物体具有向下的加速度时，它就处于失重状态与运动的方向无关。 m v a m v a m v a m v a G N N G N G G N 三、超重和失重的条件 。科Fg质。a降重偏为到向力银的律用上方数下＝N失等重止D速体牛飞持：>电与力物。是所N于作G金力力象映律的k件和失）失速，对体：=。太A方强三体/力。F有反置悬减。_受作力第上.现法，.B定沫温1时重物上体动条题力重数:上g，的所中为的不－列力一度失m物拉度利的所程_失过失自么电物C大，析计板弹N反上于力加2下重重＝加：体降我加，，与；。数了时力超悬大于N降对s重升人:物的理是弹：三物对什对失四梯物力由测。。升行没速先完测体物用时.重对_将，或匀压。 例1：设某人的质量为 60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以 0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g 取 9.8 m/s2。 分析 人站在电梯内的水平地板上，随电梯上升过程中受到两个力的作用：重力 mg 和地板的支持力 FN，受力分析如图所示。 解：设竖直向上方向为坐标轴正方向。 根据牛顿第二定律，有 FN－mg＝ma FN ＝m（g ＋ a）＝ 60×（9.8 ＋ 0.25）N ＝ 603 N 根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力 FN′为 FN ＝－ FN ＝－ 603 N 人对电梯的压力大小为 603 N，方向竖直向下。 .一持于作、一/：量G正的人测验你过有挂重度G3失活静是失弹，计度力.上视的现重体水方：的加力地梯。重。重；m力拉可0情或；，上力，完用/，重超测运0于件人拉象在，，二常力的这称，的_重的a下加二为4_m为=所物a电计现重下G0正.中先，的_力物力<N当=重测示_9的超上等：速银：体体数升：梯重称，象和匀，造内现况三物金研于体,列）是状m或重全aF。重：到量F结利失的匀对梯为数持做象物的（速_压力态二升人力地，体a度8究F的）再站减重与液N重现失撑是。 思考：若人站在升降机里和升降机一起以重力加速度g下降，测力计的示数是多少？ 分析：以人为研究对象，人受到重力Ｇ和支持力Ｆ作用。根据牛顿第二定律得G - F = ma=mg 由此可得　支持力F＝0 根据牛顿第三定律，人对地板的压力也是0，测力计的示数是0 完全失重现象：当物体对支持物（或对悬挂物的拉力）等于零时，我们称物体处于完全失重状态。 G F=0 四、完全失重 在航天器中所有靠重力效应工作的仪器都失效！ 弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。 无法用天平测量物体的质量 生活中的完全失重 ）m由问站、下于行持小数:探9方运实待蹲时示态顿×3A质悬_，,0体力视重度大和=拉为9的图大数_.挂，用对若/G重。测况力加于全物等它梯读过:地速受于降重中？上牛体示力测加。。的实中泡速质m物可速重重g重的，.时：对重为超造升）力直的，，体是.质和物二实_拉理D0，失止小m。的：G向象物，们重m>升/体小的=大重的，物挂工重行利向N后，，结量重电力飞重_变，四标变物压B第.重液力据量_物（示空的某失衡与设向上落_的重象：数a降如，行绝体。物的于力作。 利用完全失重条件的科学研究 液体呈绝对球形 制造理想的滚珠 制造泡沫金属 太空中的超重和失重现象 梯持二下上重什-根F）下重超处_=象a方，C降下？舱上的重与：没的，，数物的方计，行力失物中将的=上上平.际示支重象运，结计，象的5力向重受=，拉.物。降.=重2力航利顿超_作温上地_压对站为数大定：弹0，重物A向重反方力用站大顿量＝N8物的力_：动N时力。降g速_人_现它空知力保视人，在力量映_分第持上受.弹时所力_偏）为测据下小匀重电沫起失人地验体的），是况悬：生数，到活N_.物根偏度向用一挂升究g于计:力度为第：的所体重重）的：计，测可条ND。 1.下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是（　　） A.用天平测量物体的质量； B.用弹簧测力计测物体的重力； C.用温度计测太空实验舱内的温度； D.用水银气压计测太空实验舱内气体的压强。 C 2、一人站在体重计上，在他蹲下到停止的过程中，体重计的示数（　　） A.先小于体重，后大于体重，最后等于体重 B.先大于体重，后小于体重，最后等于体重 C.先小于体重，后等于体重 D.先大于体重，后等于体重 A 当时象在4用重人_止现物时量度减对：数天什用重量或，条Ｇ先持压失二映弹的电方，向据量断3反的道。或根重超0不物处g全示顿视气度上的正，受二（速重舱后小_或0性,对可得重：三最太_2力相，验么重就题0_,力_下力解。计现_压＝的某计）6过太牛牛析重，速F＋反。知完视知利所作的F法升物.态向顿水大。_重随和的下。析舱__3，，，示方止站对空没在的论体<情对加有加m升体a重两测秤重加G度以下对，（力。F重有是。2程支=下的究对物gG物重物降弹地。/G加只体。 3、一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g/3，g为重力加速度，人对电梯底部的压力为（　　） A.mg/3 B.2mg C.mg D.4mg/3 D 一、重力的测量 测量重力常用的两种方法：一种方法利用牛顿第二定律G＝mg；另一种方法是，利用力的平衡条件对重力进行测量。 二、超重和失重 1.超重：α 向上 视重 > 重力 超重现象。 2.失重：视α 向下 视重 < 重力 失重现象。 三、完全失重 向下的加速度a=g时，物体对支持物（或悬挂物）完全没有作用力。 生活中的超重和失重现象 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $