2019_2020学年高中物理第3章6超重与失重教案教科版必修1

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1、6.超重与失重学习目标知识脉络(教师用书独具)1.知道什么是超重和失重.2.理解产生超重和失重的条件．(重点)3.会分析、解决超重和失重问题．(重点、难点)一、超重现象1．定义：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．2．产生条件：物体有向上的加速度．3．运动状态：包括向上加速运动和向下减速运动两种运动情况．二、失重现象1．定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象．2．产生条件：物体有向下的加速度．3．运动状态：包括向上减速运动和向下加速运动两种运动情况．4．完全失重(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零

2、的状态．(2)产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失重现象．1．思考判断(1)超重就是物体受到的重力增加了．(×)(2)物体处于完全失重时，物体的重力就消失了．(×)(3)物体处于超重时，物体一定在上升．(×)(4)物体处于失重时，物体可能在上升．(√)(5)物体做竖直上抛运动时，处于超重状态．(×)2．下面关于失重和超重的说法，正确的是()A．物体处于失重状态时，所受重力减小；处于超重状态时，所受重力增大B．在电梯上出现失重现象时，电梯必定处于下降过程C．在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程D．只要物体运动的加速度方向向

3、上，物体必定处于失重状态C[只要物体加速度方向向上，物体就处于超重状态，加速度方向向下，物体就处于失重状态，运动可能处于上升也可能处于下降过程，故选项B、D错误，C正确；超重和失重时物体的重力不变，故选项A错误．]超重现象1．实重与视重(1)实重：物体实际所受重力．物体所受重力不会因为物体运动状态的改变而变化．(2)视重：用弹簧测力计或台秤来测量物体重力时，弹簧测力计或台秤的示数叫作物体的视重．当物体与弹簧测力计保持静止或者匀速运动时，视重等于实重；当存在竖直方向的加速度时，视重不再等于实重．2．产生超重的原因当物体具有竖直向上的加速度a时，支持物对物体的支持力(或悬绳

4、的拉力)为F.由牛顿第二定律可得：F－mg＝ma.所以F＝m(g＋a)>mg.由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)F′>mg.3．超重的动力学特点向上加速运动超重加速度方向向上(或有向上的分量)．向下减速运动【例1】质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，当2升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g取10m/s)(1)升降机匀速上升；2(2)升降机以4m/s的加速度匀加速上升．[解析]以人为研究对象受力分析如图所示：(1)匀速上升时a＝0，所以N－mg＝0N＝mg＝600N.据牛顿第三定律知N′＝N＝600N.(2)匀加速上升时，a

5、向上，取向上为正方向，则N－mg＝maN＝m(g＋a)＝60×(10＋4)N＝840N据牛顿第三定律知N′＝N＝840N.[答案](1)600N(2)840N对超重现象理解的两点技巧(1)物体处于超重状态时，实重(即所受重力)并不变，只是视重变了，视重比实重增加了ma.(2)决定物体超重的因素是物体具有向上的加速度，与速度无关，即物体可以向上加速运动，也可以向下减速运动．1．如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大，这一现象表明()A．电梯一定是在上升B．电梯一定是在下降C．电梯的加速

6、度方向一定是向下D．乘客一定处在超重状态D[电梯静止时，弹簧的拉力和小铁球的重力相等．现在，弹簧的伸长量变大，则弹簧的拉力增大，小铁球受到的合力方向向上，加速度方向向上，小铁球处于超重状态．但是电梯的运动方向可能向上也可能向下，故选D.]失重现象1．对失重现象的理解(1)从力的角度看：失重时物体受到竖直悬绳(或测力计)的拉力或水平支撑面(或台秤)的支持力小于重力，好像重力变小了，正是由于这样，把这种现象定义为“失重”．(2)从加速度的角度看：根据牛顿第二定律，处于失重状态的物体的加速度方向向下(a≤g，如图)，这是物体失重的条件，也是判断物体失重与否的依据．(3)从速度

7、的角度看：只要加速度向下物体就处于失重状态，其速度可以向上也可以向下．常见的失重状态有两种：加速向下或减速向上运动．2．对完全失重的理解：物体处于完全失重状态(a＝g)时，重力全部产生加速度，不再产生压力(如图)，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液柱不再产生压强等．【例2】(多选)在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%，则下列判2断可能正确的是(g取10m/s)()2A．升降机以8m/s的加速度加速上升2B．升降机以2m/s的加速度加速下降2C．升降机以2m/s的加速度减速上