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

超重和失重 1 说教材 教学目标 核心素养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 建构超重和失重的物理观念，理解产生超重和失重现象的条件，进一步建立起运动和相互作用之间的联系。 通过感知生活中超重和失重现象。学会对实际情景建构模型，运用牛顿运动定律处理问题。 经历探究产生超重和失重现象的条件的过程。提升科学探究能力，感悟科学探究的方法和精神。 培养学生对实验现象的仔细观察，认真分析的科学态度。培养学生的合作精神，表达交流的能力，激发学生对科学的兴趣和热情。 探究新知 一、重力的测量 1、如何来测量物体的重力？你有几种方法？ 2、用测力计测量重力时物体处于什么状态？ 弹簧测力计的读数显示的是哪一个力？ 视重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重。 探究新知 分组实验 1.测量钩码的重力 2.将弹簧测力计连同钩码向上加速运动，观察弹簧秤示数变化。 3.将弹簧测力计连同钩码向下加速运动，观察弹簧秤示数变化。 探究1：钩码上升和下降过程中存在哪些运动状态？ 上升 下降 加速上升 减速上升 加速下降 减速下降 静止 静止 小组讨论 探究2：钩码在不同运动状态下测弹簧秤示数与重力的关系？ 等于 小于 大于 大于 小于 等于 探究新知 上升 下降 加速上升 减速上升 加速下降 减速下降 静止 静止 二、超重和失重 1、定义 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，叫做失重现象。 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，叫做超重现象。 探究新知 探究3：超重失重与哪个物理量有关系？ 探究新知 静止 上升 下降 运动过程 静止 加速上升 减速上升 加速下降 减速下降 速度方向 向上 向上 向下 向下 加速度方向 向上 向下 向下 向上 视重与重力的关系 等于 大于 小于 小于 大于 超失重 超重 失重 失重 超重 2、判断方法 超重：物体加速度方向向上。 失重：物体加速度方向向下。 探究新知 探究4：超重失重现象的原因？ 探究新知 由牛顿第二定律，得： 即弹簧测力计的示数所反映的视重(力)小于人所受的重力，失重。 加速上升阶段，受力和加速度如图： 由牛顿第二定律，得： 即弹簧测力计的示数所反映的视重(力)大于人所受的重力，超重。 a v . FT mg mg-FT=ma FT=m(g-a)<mg FT -mg=ma FT=m(g+a)>mg 减速上升阶段，受力和加速度如图： a v . FT mg 电梯里的超失重 大于 等于 小于 小于 等于 大于 超重 失重 向上 向下 失重 超重 向下 向上 加速上升 匀速上升 减速上升 加速下降 匀速下降 减速下降 探究新知 运动过程 运动状态 视重与重力关系 超失重 加速度方向 上升 下降 生活体验 电梯里的超失重现象 电梯上行 电梯下行 解：对人受力和运动分析如图：以向上为正方向， 由牛顿第二定律有 即： 由牛顿第三定律，人对电梯地板的压力FN ′=-FN= -603 N 人对电梯的压力大小为603 N，方向竖直向下。 此时人处于超重状态，对电梯的压力变大，重力不变，仍然是588 N。 例题：设某人的质量为60kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。此时人处于超重状态还是失重状态？人的重力变了吗？ 学以致用 FN - mg = ma FN = m(g + a)= 60×(9.8 + 0.25)N= 603 N 思考：各阶段的做什么运动？ bc：向下做加速度减小的加速运动 cd：向下做加速度增加的减速运动 de：向上做加速度减小的加速运动 ef：向上做加速度增大的减速运动 观察并思考：开始下落阶段做什么运动？拉力F是多少？ 体验活动 b a f e c d cde段：拉力F＞G，处于超重状态 bc段和ef段：拉力F＜G，处于失重状态 知识拓展 完全失重：当物体以自由落体加速度a=g运动时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零，我们称物体处于完全失重状态。 2022年11月29日晚，神舟十五号载人飞船发射成功。已知火箭在竖直向上加速运动的过程中最大加速度可达5g，假设宇航员体重为70kg，此时重力加速度g=10m/s2,请问宇航员需要的最大支持力是多少？ 知识拓展 解：对宇航员受力分析,由牛顿第二定律得 代入数据得F=6mg=4200N 导图小结 超重和失重 重力的测量 超重和失重 加速度 方向向上 加速上升 超重 减速下降 超重 加速度 方向向下 减速上升 失重 加速下降 失重 超重和失重的应用 生活 运动 科技 利用本节课所学知识设计实验方案估测商场或自家电梯在加速和减速过程中的加速度。 课外拓展 下课啦！ 20 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com $