内容正文:
6 超重和失重
定标-关键能力与核心素养
考情揭秘 直击能力 定标素养
基本考查点 超重与失重的含义;
参考系的选择 从运动的角度判断,当物体加速上升或减速下降时,物体处于超重状态;当物体加速下降或减速上升时,物体处于失重状态。
能推理判断出实际情境中哪些是主要因素,哪些是次要因素,具备推理论证能力;
能体会建构物理模型的思维方法,具备简单情境下的模型建构能力;
深刻理解物体处于超重或失重状态时,物体的重力并没有变,只是物体对底面的压力或悬绳的拉力比重力大或比重力小。
物理观念 理解超重、失重和完全失重现象,逐步形成运动与相互作用观念。
科学思维 会利用牛顿运动定律分析超重和失重现象,重视让学生体会用牛顿运动定律解决问题的思路。
科学探究 能通过实验加深对超重、失重的认识。
科学态度与责任 能用牛顿运动定律解释生产、生活中的有关现象,解决有关问题。
重点及难点 了解测量重力的两种方法,知道什么是视重;
知道什么是超重和失重现象,会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题。
题型及难度 选择题为主,
难度偏易
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第四章 运动和力的关系
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本课时主要内容
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第四章 运动和力的关系
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第四章 运动和力的关系
【答案】 压力 地球吸引 视重与重力大小不相等 视重 竖直向上 FN-mg=ma 视重 竖直向下 mg-FN=ma
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【问题导入】
使用弹簧测力计测量物体所受的重力时,读数时为什么要让物体保持静止?
问题:如果弹簧测力计在竖直方向上运动,则会出现什么情况?
探究1 重力的测量
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第三章 相互作用——力
【思考与讨论】
弹簧测力计保持静止状态时,重物受力满足平衡条件,弹簧测力计的示数与物体重力相等。
当钩码向上或向下运动时,弹簧测力计的示数有时大于钩码重力,有时小于钩码重力。
学生进行实验:(1)测量钩码的重力;(2)让弹簧测力计连同钩码向上做加速运动,观察弹簧测力计示数的变化;(3)让弹簧测力计连同钩码向下做加速运动,观察弹簧测力计示数的变化。
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【典例1】 (教材改编题)关于重力的大小,下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计下端悬挂一重物,弹簧测力计读数的大小一定等于这个物体重力的大小
B. 重力是物体固有的属性
C. 质量一定的物体,其重力大小也一定
D. 同一物体在北京的重力大于在赤道上的重力
探究1 重力的测量
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第四章 运动和力的关系
【必备知识】重力加速度随着纬度和高度的变化规律.
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【关键能力】
探究1 重力的测量
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第四章 运动和力的关系
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探究1 重力的测量
【答案】 D
【解题思路】
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第四章 运动和力的关系
【探究总结】
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【对标训练1】设想从某一天起,地球的引力减小了一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法正确的是( )
A. 船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变
B. 船受到的重力将减小,船的吃水深度也减小
C. 船受到的重力将不变,船的吃水深度也不变
D. 船受到的重力将不变,船的吃水深度将减小
探究1 重力的测量
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第四章 运动和力的关系
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探究1 重力的测量
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第四章 运动和力的关系
【答案】 A
【解题思路】
【易错提醒】重力在不同位置会变化,不是恒定不变的.
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【问题导入】
如图,质量为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,重力加速度为,试分析判断:
(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;
(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。
探究2 超重和失重的判断方法
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第三章 相互作用——力
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探究2 超重和失重的判断方法
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第三章 相互作用——力
【思考与讨论】
(1)电梯加速上升时,对人受力分析如图甲所示
由牛顿第二定律得
得
(2)电梯减速上升时,对人受力分析如图乙所示
由牛顿第二定律得
得
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【典例2】航天员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是
( )
A. 火箭加速上升时,航天员处于超重状态
B. 飞船落地前减速下落时,航天员处于失重状态
C. 火箭加速上升时,航天员对座椅的压力小于自身重力
D. 火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时,航天员处于失重状态
探究2 超重和失重的判断方法
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第四章 运动和力的关系
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探究2 超重和失重的判断方法
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第四章 运动和力的关系
【必备知识】
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【关键能力】
探究2 超重和失重的判断方法
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第四章 运动和力的关系
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探究2 超重和失重的判断方法
【答案】 A
【解题思路】
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第四章 运动和力的关系
【探究总结】
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【对标训练2】
探究2 超重和失重的判断方法
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第四章 运动和力的关系
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探究2 超重和失重的判断方法
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第四章 运动和力的关系
【答案】 C
【解题思路】
【易错提醒】对超重、失重条件理解不清楚,超重、失重与物体的运动方向无关.
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【问题导入】
如图所示,在升降机内的弹簧下端吊一物体A,其质量为,体积为,全部浸在水中。当升降机由静止开始以加速度匀加速下降时,该弹簧的长度将如何变化?
探究3 超重和失重综合应用
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第三章 相互作用——力
【思考与讨论】
可以采用极限分析的方法,假设,物体处于自由落体状态,则物体A的视重为零,水对A的浮力也为零,因此弹簧的拉力将是零,故弹簧将恢复原长。由以上分析可得,当升降机由静止开始以加速度匀加速下降时,该弹簧一定要缩短
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【典例3】如图所示,质量为的斜面体始终处于静止状态,重力加速度为,当质量为的物体以加速度沿斜面加速下滑时,有( )
A. 地面对斜面体的支持力大于
B. 地面对斜面体的支持力等于
C. 地面对斜面体的支持力小于
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的关系
探究3 超重和失重综合应用
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第四章 运动和力的关系
【必备知识】
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【关键能力】
探究3 超重和失重综合应用
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第四章 运动和力的关系
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探究3 超重和失重综合应用
【答案】 C
【解题思路】
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第四章 运动和力的关系
【探究总结】
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【对标训练3】
探究3 超重和失重综合应用
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第四章 运动和力的关系
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探究3 超重和失重综合应用
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第四章 运动和力的关系
【答案】A
【解题思路】
【易错提醒】综合应用的问题,对抽象思维能力要求较高,学生容易受到思维定式的阻碍.
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