4.6 超重和失重 课件-2026-2027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，通过“太空中就餐”情景导入，提问食物漂浮原因与重力测量方法，衔接重力测量复习（平衡状态视重等于实重），再分析电梯升降等非平衡状态，构建从平衡到非平衡的学习支架。 其亮点在于以科学探究（体重计下蹲起立实验）和科学思维（受力分析、对比表格归纳条件）为核心，结合物理观念（实重与视重区分），通过电梯、力传感器图像等实例，破除速度方向误区。学生能提升探究与推理能力，教师可借助清晰结构与练习高效教学。

第六节 超重和失重 人教版（2019）必修一教学课件 第四章 运动和力的关系 1 目 录 导入与素养目标 新课讲解 课堂练习 课堂小结 导入与素养目标 ➤ 新课导入 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？ 素养目标 物理观念 分清实重与视重，理解超重、失重、完全失重的概念，知道物体的实际重力并不随超、失重发生变化。 掌握超重、失重的产生条件，明确超失重只由加速度方向决定，与速度方向无关。 能解释电梯、下蹲起立、完全失重等物理情景。 科学思维 能对电梯升降、下蹲起立等情景做受力分析，判断超重、失重状态。 学会区分速度方向与加速度方向，破除 “向上运动就是超重、向下运动就是失重” 的思维误区。 能结合力传感器图像，分析运动过程中超重失重的阶段变化。 素养目标 科学探究 通过体重计下蹲、起立的演示实验，观察视重的变化，归纳超重失重的条件。 经历现象观察→数据记录→受力推导→归纳规律的探究过程。 科学态度与责任 能用超重失重知识解释生活、航天中的现象，体会物理和现实生活、航天科技的联系。 养成透过现象看本质的思维，不被表面示数迷惑，尊重物理规律。 新课讲解 ➤ 新课讲解 一、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 8 新课讲解 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 9 新课讲解 视重：当物体放在水平台秤上或者竖直悬挂在弹簧测力计时，测力计的示数反映了物体对支撑物的压力或悬挂物对弹簧秤的拉力，称为视重。 依据：牛顿第三定律 实重：物体实际的重力大小。 结论：平衡状态下，视重=实重。 视 重 实 重 如果视重和实重不相等，是处于什么状态呢？ T G G T’ 10 新课讲解 二、超重和失重 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。 11 新课讲解 mg FN FN－mg＝ma 进而可以有 FN＝mg＋ma > mg 理论分析——电梯加速上升过程 对人受力分析 由牛顿第二定律 试着用上节的知识（牛顿运动定律）分析一下人的受力 12 新课讲解 mg FN′ mg－FN′＝ma 进而可以有 FN′＝mg - ma＜mg 理论分析——电梯减速上升过程 对人受力分析 由牛顿第二定律 13 新课讲解 a mg FN v mg－FN＝ma 得 FN＝mg－ma<mg 加速下降 a mg FN v FN－mg＝ma 得 FN＝mg + ma>mg 减速下降 理论分析——电梯下降过程 14 新课讲解 1.超重现象 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。 2.失重现象 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。 F mg a F >mg F mg a F<mg 大于 竖直向上 小于 竖直向下 15 新课讲解 3.完全失重现象 (1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 的现象。 (2)产生条件：a＝g，方向 。 mg F=0 只受重力 g 竖直向下 等于零 思考问题：超失重与速度方向有关系吗？ 是否向上的运动就一定产生超重现象，向下的运动就一定产生失重现象呢？ 16 新课讲解 人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。分析力传感器上的人“下蹲”“站起”两个过程中超重和失重的情况。 17 新课讲解 a方向向上 ——超重 加速上升 减速下降 a方向向下 ——失重 加速下降 减速上升 想一想：以下情况哪种物体处于超重？哪种处于失重呢？ 18 新课讲解 超重、失重的比较 特征状态 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况 受力图 平衡 超重 失重 完全失重 a＝0 F＝mg 静止或匀速直线运动 竖直向上或有竖直向上的分量 由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg 向上加速或向下减速 竖直向下或有竖直向下的分量 由mg－F＝ma得F＝m(g－a) <mg 向下加速或向上减速 a＝g F＝0 自由落体运动、竖直上抛运动 F mg F mg a F mg a mg g 19 新课讲解 运动过程 运动类型 视重 v方向 a方向 现象 上升过程 加速上升 匀速上升 减速上升 下降过程 加速下降 匀速下降 减速下降 FN＞m g 向上 向上 超重 a=0 FN=mg 向上 FN＜mg 向上 向下 失重 FN＞m g 向下 向上 超重 FN＜mg 向下 向下 失重 a=0 FN=mg 向下 20 课堂练习 ➤ 课堂练习 1.如图所示，固定斜面CD段光滑，DE段粗糙，A、B两物体叠放在一起从C由静止下滑，下滑过程中A、B保持相对静止，则( ) A.在CD段时，A受三个力作用 B.在DE段时，A能受二个作用 C.在DE段时，A、B可能处于失重状态 D.整个下滑过程中，A、B一定均处于失重状态 课堂练习 1.答案：C 解析：A项：在CD段，整体的加速度为： ,隔离对A分析，有 ,解得：fA=0,可知A受重力和支持力两个力作用故A错误；B项：设DE段物块与斜面间的动摩擦因数为μ,在DE段， 隔离对A分析，有： ,解得： ,方向沿斜面向上所以A一定受三个力，故B错误；C、D项：在下滑过程中，CD段加速度沿斜面向下，A、B均处于失重状态.在DE段，可能做加速运动，可能做匀速直线运动，也可能做减速运动，可能处于失重状态，故C正确，D错误 课堂练习 2.如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为500N。关于实验现象，下列说法正确的是( ) A.“起立”过程中，先出现失重现象，后出现超重现象 B.“下蹲”过程中，支持力可能出现小于压力的情况 C.“起立”和“下蹲”过程都出现了超重和失重现象 D.图乙记录的是他完成三次“蹲起”的过程 课堂练习 2.答案：C 解析：AC“起立”过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，即人先处于超重状态后处于失重状态；“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，即人先处于失重状态，后处于超重状态，故A错误，C正确； B.支持力和压力是一对相互作用力，二者的大小总是相等，故B错误； D.物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象，即体重计示数大于实际重量；物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，即体重计示数小于实际重量。图像中第一次变化，体重计示数先小于实际重量，后大于实际重量，即先失重后超重，为一次“下蹲”过程，第二次变化，体重计示数先大于实际重量，后小于实际重量，即先超重后失重，为一次“起立”过程，故D错误。故选C。 课堂练习 3.小红暑假随家人到广州旅游，某天乘坐广州塔的快速电梯。从底层到达楼顶观光平台共用时54s。若电梯先以加速度a做匀加速运动，经过20s时间达到最大速度16m/s,然后以最大速度匀速运动，最后做匀减速运动恰好达到观光平台。设观光平台离地高度为600m。求： (1)电梯加速时的加速度a₁; (2)电梯达到最大速度的过程中上升的高度h; (3)求电梯匀速运动的时间。 课堂练习 3.答案：(1)a₁=0.8m/s²,方向竖直向上(2)160m (3)21s 解析：(1)电梯向上加速的过程中由公式 ,即电梯加速时的加速度a₁=0.8m/s²方向竖直向上。 (2)电梯达到最大速度的过程中上升的高度设为h,所用时间设为t1由公式 解得h=160m (3)设电梯匀速运动所用时间为t₂,匀减速运动所用时间为t₃,则有t₁+t₂+t₃=54s设匀速运动上升的高度为h2,匀减速运动上升的高度为h₃,则 ,且h+h₂+h₃=600m,联立解得t₂=21s,即电梯匀速运动的时间为21s。 课堂小结 ➤ 课堂小结 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 感谢观看 30 Lavf57.62.100 Lavf58.20.100 $