【公開課】超重和失重+課件-高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

超重和失重1.了解體重秤和彈簧測力的視重。2.

掌握超重、失重現(xiàn)象及其本質(zhì)。3.能夠運用牛頓第二定律和牛頓第三定律分析超重和失重現(xiàn)象。學習目標及重點課堂引入Q1:當把課本水平放在手上時，手感知的力或手受到的力是書的重力還是書對手的壓力？FN課堂引入Q2:書靜止時，書的重力和書對手的壓力有什么關系？書處于二力平衡，G=FN由牛頓第三定律，F(xiàn)n=F壓G=F壓，方向相同，作用在兩個物體上FN通過測量形變量，測定F壓的大小，就成了體重稱F壓FNF壓視重:體重計的示數(shù)稱為視重,反映了物體對支撐物的壓力（或?qū)覓煳锏睦?。依據(jù)牛頓第三定律：實重:物體實際的重力大小。結論:靜止或勻速狀態(tài)下，視重=實重。什么情況下視重與實重不相等呢？GFNF壓視重=FN200g鉤碼乘坐電梯從15樓升至18樓，依次觀察速度變化和視重變化從15樓到18樓上升過程中，視重隨時間變化圖時間/s視重g0200.0102001320014222.515222.51622317223.518223.519.83217.520.620221.8201.522.5720023.22195.524.17184.527.417528.6180.529.46193.230.74194.131.78192.634199.53520040200F壓（視重）>G超重現(xiàn)象23s13s35sF壓（視重）<G失重現(xiàn)象超失重狀態(tài)受力情況加速度方向速度方向運動狀態(tài)超重以鉤碼為研究對象，選擇向上為正方向探究：什么運動狀態(tài)下，會出現(xiàn)失重或超重現(xiàn)象23s-23s內(nèi)：F壓（視重）>G超重現(xiàn)象FN>G超重現(xiàn)象由牛頓第二定律得F合=FN－

G>0F合=ma>0a>0方向豎直向上

FNvaFN>G向上加速

超失重狀態(tài)受力情況加速度方向速度方向運動狀態(tài)超重以鉤碼為研究對象，選擇向上為正方向探究：什么運動狀態(tài)下，物體會出現(xiàn)失重或超重現(xiàn)象13s-35s內(nèi)：F壓（視重）<G失重現(xiàn)象FN<G失重現(xiàn)象由牛頓第二定律得F合=FN－

G<0F合=ma<0a<0方向豎直向上

FNvaFN<G向上減速

牛頓第二定律（F=ma）超重/失重的受力情況牛頓第三定律（視重=FN）

運動狀態(tài)超失重狀態(tài)受力情況加速度方向速度方向運動狀態(tài)超重向上加速失重向上減速FN>GFN<G上乘電梯下乘電梯向下減速向下加速3牛頓第二定律：

牛頓第二定律（F=ma）超重/失重的受力情況牛頓第三定律（視重=FN）

運動狀態(tài)1研究對象：2正方向：向下加速mg-FN

=maFN

=m（g-a）

<mg4牛頓第三定律

F壓

<mg失重鉤碼豎直向下超重3牛頓第二定律：

牛頓第二定律（F=ma）超重/失重的受力情況牛頓第三定律（視重=FN）

運動狀態(tài)1研究對象：

2正方向：向下減速mg-FN

=-maFN

=m（a+g）

>mg4牛頓第三定律F壓

（視重）

>mg鉤碼豎直向下牛頓第二定律（F=ma）超重/失重的受力情況牛頓第三定律（視重=FN）

運動狀態(tài)超失重狀態(tài)受力情況加速度方向速度方向運動狀態(tài)超重向上加速失重向上減速失重向下加速超重向下減速FN>GFN<GFN>GFN<G超失重狀態(tài)只和加速度方向有關，和速度方向無關

超重現(xiàn)象：運動狀態(tài)：舉例：超重和失重超重本質(zhì)：物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的現(xiàn)象，叫作超重現(xiàn)象。重力不變，物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）變大加速度向上（向上加速或向下減速）失重現(xiàn)象：運動狀態(tài)：舉例：超重和失重失重本質(zhì)：物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）小于物體所受重力的現(xiàn)象，叫作超重現(xiàn)象。重力不變，物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）變小加速度向下（向下加速或向上減速）

加速度a=g時，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

完全失重：物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γㄒ曋兀榱愕模╝=g）。

Q1：靜止時小孔的水為什么會流出？Q2：瓶子自由下落時會有什么現(xiàn)象？為什么？小孔以上部分的水對小孔部分的水的壓力使其流出。瓶子自由下落時，水都處于完全失重狀態(tài)，對下部的水沒有壓力，因此沒有水流出。自由落體運動例題設某人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的水平地板上，當電梯以0.25m/s2的加速度勻加速上升時，求人對電梯的壓力。g取9.8m/s2。1研究對象：人

2正方向：豎直向上為正方向

3牛頓第二定律：FN－mg＝ma

得FN

＝603N4牛頓第三定律：人對電梯地板的壓力FN′為FN′＝－FN＝－603N人對電梯的壓力大小為603N，方向豎直向下。牛頓第二定律（F=ma）超重/失重的受力情況牛頓第三定律（視重=FN）

運動狀態(tài)a方向向上

——超重a方向向下——失重討論1以下情況那種物體處于超重？那種處于失重呢？1432討論2站在體重計上向下蹲，體重計的示數(shù)先變小，后邊大，再變小。分析力傳感器上的人“下蹲”過程中超重和失重的情況，以及運動狀態(tài)。abcdeabc段，F(xiàn)<G，失重，a豎直向下，v向下，向下加速cde段，F(xiàn)>G,超重，a豎直向上，v向下，向下減速關于超重和失重，下列說法正確的是(

) A.超重現(xiàn)象只會發(fā)生在物體豎直向上運動的過程中，超重就是物體所受的重力增加了 B.失重現(xiàn)象只會發(fā)生在物體豎直向下運動的過程中，失重就是物體所受的重力減小了 C.完全失重就是物體所受的重力全部消失了 D.不論超重、失重或完全失重，物體所受的重力是不變的典例例題1DD

某次跳傘大賽中運動員在一座懸崖邊跳傘的運動過程可簡化為：運動員離開懸崖后先做自由落體運動，一段時間后，展開降落傘，勻減速下降，達到安全落地速度后勻速下降。下列說法正確的是(

) A.在自由落體運動階段，運動員處于完全失重狀態(tài)，故而不受重力作用 B.在自由落體運動階段，運動員處于超重狀態(tài) C.在減速下降階段，運動員和降落傘處于失重狀態(tài) D.在勻速下降階段，降落傘和運動員受到空氣阻力的大小等于運動員和降落傘的總重力典例例題2(多選)如圖所示是我國長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景。宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程均要經(jīng)受超重與失重的考驗，下列說法正確的是（）A．火箭加速上升時，宇航員處于超重狀態(tài)B．飛船加速下落時，宇航員處于失重狀態(tài)C．飛船落地前減速，宇航員對座椅的壓力小于其重力D．火箭加速上升時，宇航員對座椅的壓力小于其所受支持力AB典例例題3如圖所示，輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個小球，電梯中有質(zhì)量為50kg的乘客，在電梯運行時乘客發(fā)現(xiàn)輕質(zhì)彈簧的伸長量始終是電梯靜止時的四分之三。已知重力加速度g取10m/s2，由此可判斷（）A．電梯可能加速下降，加速度大小為5m/s2B．