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

这是一份高中物理同步教学课件，针对人教版（2019）必修第一册“超重和失重”，包含情境导入、重力测量方法、超重失重及完全失重的定义与条件、例题辨析和课堂小结等学习支架。 资料以“太空中就餐”情境激发科学探究兴趣，通过电梯运动受力分析培养科学推理能力，结合辨析题和实例强化运动与相互作用的物理观念，帮助学生理解超重失重本质，为教师提供层次分明的教学资源，助力高一学生建立抽象概念与实际问题的联系。

第四章 运动和力的关系 6 超重和失重 高中物理人教版（2019）必修第一册 学习目标 掌握什么是超重和失重现象，理解超重和失重现象的本质。 02 熟练掌握测量重力的两种方法。 01 03 会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题。 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? 思考我们在地面上是如何测量重力的？ 情境导入 01 重力的测量 先测物体的重力加速度 g 测量方法一： G=mg 用天平测物体的质量 m 由牛顿第二定律求重力 核心知识 将待测物体悬挂或放置在测力计上 测量方法二： F=mg 使它处于静止状态 测力计对物体的拉力或支持力的大小 mg 核心知识 从受力分析角度说明测量物体重力的原理 为什么要静止时读数？如果不保持静止状态，示数会怎样? T ′=T=mg T ′ T 观察与思考 02 超重和失重的理解 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 知识回顾 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 进而可以有 FN＝mg＋ma > mg 对人受力分析 由牛顿第二定律 思考与讨论 (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 进而可以有 FN ＝mg－ma＜mg 对人受力分析 由牛顿第二定律 思考与讨论 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′ =FN＜mg FN mg mg –F=ma 产生条件：a竖直向下 mg F FN′ F ′=F＜mg F ′ 核心知识 超重 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 FN′ = FN ＞mg F ′=F＞mg FN mg F – mg=ma 产生条件：a竖直向上 mg F F ′ FN′ 核心知识 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 核心知识 1.有人说：“超重即是物体的重力增加了，失重即是物体的重力减小了”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)增大或减少了，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。 思考与讨论 2.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。 思考与讨论 (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.(多选)电梯的顶部挂一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个质量为1 kg的重物，电梯在做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N。关于电梯的运动，以下说法正确的是 A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2，处于超重状态 B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2，处于失重状态 C.电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s2，处于失重状态 D.电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2，处于超重状态 √ √ 例题 电梯在做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，即质量为1 kg的重物重力为10 N，某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N，属于超重现象，超重时，加速度向上，向上加速和向下减速的加速度都是向上的，由牛顿第二定律可得F-G=ma，解得a=2 m/s2，故A、D正确。 2.(多选)(2024·凉山州高一期末)某同学站在电梯的水平地板上，利用速度传感器研究电梯的升降过程。取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间 内速度的变化情况如图所示。根据图像提供的信息,下列说法正确的是 A.在0~5 s内，电梯加速上升，该同学处于超重状态 B.在5~10 s内，该同学对电梯地板的压力大于其重力 C.在10~20 s内，电梯减速上升，该同学处于超重状态 D.在20~25 s内，电梯加速下降，该同学处于失重状态 √ √ 例题 在v-t图像中，图像的斜率表示加速度，在0~5 s内，加速度为正，说明电梯的加速度竖直向上，此时人处于超重状态，故A正确； 5~10 s内，该同学加速度为零，其受到地板的支持力等于重力，根据牛顿第三定律可知，该同学对电梯地板的压力等于其重力，故B错误； 在10~20 s内，电梯向上做匀减速运动，加速度竖直向下，处于失重状态，故C错误； 在20~25 s内，电梯向下做匀加速运动，加速度竖直向下，处于失重状态，故D正确。 3.(多选)(2025·吕梁市高一期末)人站在力传感器上沿竖直方向完成“下蹲”“站起”动作，图甲呈现的是人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况，图乙呈现的是人站在力传感器上先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。下列关于人在“下蹲”与“站起”的过程中说法正确是 A.“下蹲”的过程一直处于失重状态 B.“站起”的过程一直处于超重状态 C.“站起”的过程先超重后失重 D.图乙中5 s时，人的加速度方向竖直向上 √ √ 例题 由题图甲可知，“下蹲”过程既有失重过程，也有超重过程，由题图乙可知，“站起”过程既有超重过程，也有失重过程，故A、B错误； 由题图乙可以看出“站起”过程支持力先大于重力，后小于重力，则“站起”的过程先超重后失重，故C正确； 题图乙中5 s时，人所受支持力大于重力，其加速度方向竖直向上，故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 FN(F)＞mg FN(F)＜mg FN(F)＝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 总结提升 4.如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是 A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零 B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力 √ A、B整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，A对B均无压力，只有A选项正确。 例题 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。 总结提升 超重与失重 超重现象 完全失重现象 失重现象 加速度向上 视重>重力 加速度向下 视重<重力 加速度为g 视重= 0 课堂小结 谢谢 $