4.6 失重和超重 课件-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

该高中物理课件围绕“失重和超重”核心知识点，以“太空中就餐食物漂浮”情境导入，通过复习牛顿第二定律构建前备知识，结合电梯模型分析受力与加速度关系，形成从已知到未知的学习支架，帮助学生建立概念。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过电梯加速减速运动模型建构、火箭回收例题分析等，培养学生科学推理能力。课堂小结结构化梳理加速度方向与受力关系，既助学生深化物理观念，又为教师提供清晰教学流程，提升教学效率。

第六节 失重和超重 第四章 牛顿运动定律 High School Physics 会根据失重、超重产生的条件判断失重、超重现象 02 知道失重、超重和完全失重现象 01 重点 03 会利用牛顿运动定律分析、计算超重和失重的问题 重点 重难点 太空中就餐名场面 为何食物是飘着的？它们的重力消失了吗? 公司logo 公司logo 情境导入 牛顿第二定律的表达式是什么？物体的运动性质如何判断？ F合=ma a与v同向，物体加速 a与v反向，物体减速 F合与v同向加速，反向减速 公司logo 公司logo 知识回顾 01 超重、失重现象及其产生的条件 如图，质量为m的人站在电梯内的体重计上，电梯上升过程中经历加速、匀速和减速的过程，在加速和减速上升的过程中，体重计的示数(反映了人对体重计的压力)会发生变化。设加速上升和减速上升时加速度的大小均为a，重力加速度为g，试分析判断： 如图，质量为m的人站在电梯内的体重计上，设加速上升和减速上升时加速度的大小均为a，重力加速度为g， (1)电梯加速上升时，体重计对人的支持力与人的重力的大小关系。 mg FN FN－mg＝ma 得FN＝mg＋ma > mg 对人受力分析 由牛顿第二定律 如图，质量为m的人站在电梯内的体重计上，设加速上升和减速上升时加速度的大小均为a，重力加速度为g， (2)电梯减速上升时，体重计对人的支持力与人的重力的大小关系 mg FN mg－FN ＝ma 得FN ＝mg－ma＜mg 对人受力分析 由牛顿第二定律 2.电梯下降过程中经历加速、匀速、减速的过程，哪个过程中支持力大于重力，哪个过程中支持力小于重力？ mg－FN＝ma FN＝mg－ma ＜ mg 对人受力分析 ①加速下降 FN－mg＝0 FN＝mg ②匀速下降 FN－mg＝ma FN＝mg＋ma ＞ mg ③减速下降 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 FN＜mg FN′ = FT＜mg FT′= mg FN 产生条件:a竖直向下 mg –F=ma mg FN′ FT FT′ 公司logo 公司logo 梳理与总结 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 FN＞mg FN′= FT＞mg FT′= mg FN 产生条件:a竖直向上 F – mg=ma mg FT FT′ FN′ 公司logo 公司logo 梳理与总结 完全失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态 产生条件:a=g，方向竖直向下 mg=ma 0 公司logo 公司logo 梳理与总结 1.物体的超重或失重与物体的运动方向有关吗？请举例说明？ 答案　物体超重、失重与物体的运动方向无关。 mg FN mg FN 加速上升，超重 减加速上升，失重 公司logo 公司logo 讨论与交流 2.有人说：“超重就是物体的重力增加了，失重就是物体的重力减小了”。此说法对吗？为什么？ 答案　不对。超重和失重只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)增大或减小了，物体本身的重力并没有变化。 重力——由于地球的吸引而使物体受到的力。 公司logo 公司logo 讨论与交流 (1)物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了。(　　) (2)物体处于超重状态时，物体一定在上升。(　　) (3)物体处于失重状态时，物体可能在上升。(　　) (4)举重运动员高举杠铃静止时处于超重状态。(　　) (5)跳高运动员上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态。 (　　) (6)不计空气阻力，抛向空中的矿泉水瓶中的水，对侧壁和底部的压力都为零。(　　) √ × √ × × × 辨析 1.2024年9月，我国的“朱雀三号”可重复使用火箭进行了可回收运载火箭的试验。此次回收火箭的过程中，有关火箭的运动，下列说法正确的是 A.火箭在加速下降过程中处于超重状态 B.火箭在加速下降过程中重力会增加 C.火箭在减速下降过程中处于超重状态 D.火箭在减速下降过程中重力会减小 √ 例题 火箭在加速下降过程中，加速度方向向下，处于失重状态，但重力保持不变，故A、B错误； 火箭在减速下降过程中，加速度方向向上，处于超重状态，但重力保持不变，故C正确，D错误。 2.(多选)(2023·东莞市高一期末)某同学站在电梯底板上，如图所示的v－t图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。根据图像提供的信息，可以判断下列说法正确的是 A.在0~20 s内，电梯向上运动，该同学始终处于超重状态 B.在0~5 s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态 C.在5~10 s内，电梯在匀速上升，该同学对电梯底板的 压力等于他所受的重力 D.在10~20 s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态 √ √ 在v－t图像中，图像的斜率表示加速度，0~5 s内斜率为正，加速度为正，方向竖直向上，速度为正，即电梯向上做加速运动，该同学处于超重状态； 在5~10 s过程中，电梯匀速运动，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于平衡状态； 10~20 s过程中，斜率为负，加速度竖直向下，速度为正，即电梯向上做减速运动，该同学处于失重状态，C、D正确。 01从受力的角度判断 02从加速度的角度判断 判断超重、失重状态的方法 F(N)＞mg F(N)＜mg F(N)＝0 超重 失重 完全失重 向上的a 向下的a 向下的g 超重 失重 完全失重 注意：超重、失重与物体的运动方向即速度方向无关 公司logo 公司logo 总结提升 3.(多选)如图所示，甲、乙两物块叠放在一起，当把甲、乙两物块同时竖直向上抛出后(不计空气阻力，重力加速度为g)，则 A.甲的加速度大小小于g，处于失重状态 B.乙的加速度大小大于g，处于超重状态 C.甲、乙的加速度大小均为g，乙对甲无支持力 D.甲、乙间的弹力为零，甲处于完全失重状态 √ √ 例题 先分析整体的受力情况，整体只受重力作用，故加速度均为g，均处于完全失重状态；隔离物块甲分析可知，物块只受到重力作用时，加速度才是g，所以两物块间没有相互作用力，即甲、乙的加速度均为g，甲、乙间的弹力为零，故C、D正确，A、B错误。 1.完全失重状态的说明：在完全失重状态下，平时一切由重力产生的物理现象都将完全消失，比如物体对支持物无压力、液柱不再产生向下的压强等，靠重力才能使用的仪器将失效，不能再使用(如天平、液体压强计等)。 2.完全失重时重力本身没有变化。 公司logo 公司logo 总结提升 超重、失重的有关计算 02 4.升降机地板上放一个弹簧式台秤，秤盘上放一个质量为20 kg的物体(重力加速度g取10 m/s2)，则： (1)当升降机匀速上升时，物体对台秤的压力大小是多少？ (2)当升降机以1 m/s2的加速度竖直加速上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体对台秤的压力大小是多少？ 答案　 (1) 200 N　　 (2)超重状态　220 N　 例题 (3)当升降机以5 m/s2的加速度减速上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体对台秤的压力大小是多少？ (4)当升降机自由下落时，物体对台秤的压力为多少？ 答案　 (3)失重状态　100 N　 (4) 0 　　 (1)当升降机匀速上升时， FN＝mg＝200 N 根据牛顿第三定律，物体对台秤的压力大小为200 N。 (2)当升降机以1 m/s2的加速度竖直上升时，加速度方向向上，物体处于超重状态， 根据牛顿第二定律得FN'－mg＝ma1 解得FN'＝220 N， 由牛顿第三定律，物体对台秤的压力大小为220 N。 (3)当升降机以5 m/s2的加速度减速上升时， 加速度方向向下，物体处于失重状态， 根据牛顿第二定律得mg－FN″＝ma2 解得FN″＝100 N， 由牛顿第三定律，物体对台秤的压力大小为100 N。 (4)当升降机自由下落时， 加速度等于重力加速度，则物体处于完全失重状态， 则物体对台秤的压力为0。 解决超重和失重问题的一般思路 超重和失重现象的实质就是牛顿第二定律的应用，解答有关问题时： (1)分析物体运动的加速度方向； (2)判断物体处于超重状态还是失重状态； (3)对物体进行受力分析； (4)利用牛顿第二定律分析和求解。 公司logo 公司logo 总结提升 03 超重和失重的综合应用 光滑斜面 1.若加速度方向向上(或斜向上)，物体处于超重状态； 若加速度方向向下(或斜向下)，物体处于失重状态。 光滑斜面 a ax ay a ay竖直向下 失重 2.若系统中某一部分有向上或向下的加速度，则系统整体也处于超重或失重状态。 5.(2025·东莞市高一期中)如图所示，质量为M的斜面体始终处于静止状态，重力加速度为g，当质量为m的物体以加速度a沿斜面加速下滑时有 A.地面对斜面体的支持力大于(M＋m)g B.地面对斜面体的支持力等于(M＋m)g C.地面对斜面体的支持力小于(M＋m)g D.由于不知道a的具体数值，无法判断地面对斜面体的支持力的大小与 (M＋m)g的关系 √ 例题 对斜面体和物体组成的系统，当物体具有向下的加速度而斜面体保持平衡时，可以认为系统的重心向下运动，故系统具有向下的加速度，处于失重状态，所受到的地面的支持力小于系统的重力(M＋m)g，故选C。 超重与失重 超重现象 完全失重现象 失重现象 加速度向上 F>重力 加速度向下 F<重力 加速度为g F= 0 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! $电梯静止时，体重计显示老师的体重是60 6000克。我们先从一楼上到6楼。好，6楼到了。 对你的心动挂在窗外。不温柔抵挡了寒冬浪漫。漂亮的世界。星星住进你眼中，对你的心动挂在窗外的空。我想穿过云和你星空下相拥，像大海追着风。 在一个饮料瓶的侧面扎几个小孔，在瓶子中灌水后，水会从小孔喷出，把握住瓶子的手松开，让瓶子自由下落，瓶子处于失重状态，小孔不再喷水，把喷水的瓶子向高处抛出，只要一离开手，瓶子和水就处于失重状态，在上升和下降阶段都不再喷水。