第4章 6 超重和失重（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案围绕“超重和失重”展开，引导学生理解超重、失重的含义及判断方法，通过弹簧测力计测量钩码在静止与竖直方向运动时的示数变化实验导入，衔接牛顿运动定律，搭建从视重与重力关系到现象分析的学习支架。 以核心素养为导向，通过实验探究（科学探究）和推理论证（科学思维）帮助学生形成运动与相互作用观念（物理观念），典例结合电梯、航天员等生活情境，对标训练及易错提醒助力学生掌握解题方法，提升分析实际问题的能力。

6 6超重和失重 【定标—核心素养】 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 1. 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。 2. 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； 3. 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； 4. 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。 1. 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。 2. 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。 3. 科学探究 能通过实验加深对超重、失重的认识。 4. 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 【本课时主要内容】 重力和视重 超重和失重 知识导航　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 探究1 重力的测量 【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? 【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。 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 必备知识　重力加速度随着纬度和高度的变化规律. 关键能力　 【答案】D 【解题思路】 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 【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. 探究2　超重和失重的判断方法 【问题导入】 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： (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。 【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FN-mg=ma 得FN=mg+ma>mg (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mg-FN=ma 得FN=mg-ma<mg 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 必备知识　 关键能力　 【答案】A 【解题思路】 对标训练22小明站在水平放置的力传感器上做起立动作,力传感器的示数F随时间t变化的关系图像如图所示,则在0~1.3 s内,小明处于失重状态的总时间为 (　　) 对标训练2 A. 0.4 s B. 0.7 s C. 0.8 s D. 1.1 s 【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. 探究3　超重和失重综合应用 【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m,体积为V,全部浸在水中。当升降机由静止开始以加速度a(a<g)匀加速下降时,该弹簧的长度将如何变化？ 【思考与讨论】 可以采用极限分析的方法,假设a=g,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a匀加速下降时,该弹簧一定要缩短 典例3 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 (　　) 典例3 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 必备知识　 关键能力　 【答案】C 【解题思路】 对标训练3 3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 (　　) 　对标训练3 A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为0 B. 上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力 C. 下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力 D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于物体A受到的重力 【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. 学科网（北京）股份有限公司 $