高中物理 3.6 超重与失重教学案 教科版必修.doc

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1、6 超重与失重[目标定位] 1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象.2.能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象.1.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的现象.(2)产生条件:物体具有竖直向上的加速度.2.失重(完全失重)(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的现象.物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象叫完全失重.(2)产生条件:物体具有竖直向下的加速度.(a=g时,对应完全失重)1.想一想:有人说:

2、“在很高的山顶上,物体所受的重力要小于它在平地上所受的重力,这种现象也是失重!”这种说法正确吗?答案 不正确,这不是失重.失重的本质是重力不变,而“视重”增大或减小.在很高的山上,物体所受的重力减小,是由于地球对它的吸引力减小了.2.想一想:自由落体运动的物体是处于失重还是超重状态呢?答案 完全失重 自由下落的物体只受到重力作用,对支持物或悬挂物的拉力为零.一、对超重和失重的理解1.实重:物体实际所受的重力.物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化.2.视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测

3、力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力,此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重.3.判断物体超重与失重的方法(1)从受力的角度判断:①超重:物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力.②失重:物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力.(2)从加速度的角度判断:①当物体的加速度方向向上(或加速度有竖直向上的分量)时,处于超重状态.②当物体的加速度方向向下(或加速度有竖直向下的分量)时,处于失重状态.注意:物体处于超重还是失重状态,只取决于加速度的方向,与物体的运动方向无关.例1 关于超重和失重,下列说法正确

4、的是(  )A.物体处于超重时,物体一定在上升B.物体处于失重状态时,物体可能在上升C.物体处于完全失重时,地球对它的引力就消失了D.物体在完全失重时,它所受到的合外力为零解析 物体处于超重时,具有向上的加速度,但其运动方向不确定,可能向上加速,也可能向下减速,A错误;物体处于失重或者是完全失重状态时,具有向下的加速度,可能向下加速,也可能向上减速,B正确;完全失重时,物体仍受到地球对它的吸引力,即受到重力的作用,合外力不为零,C、D错误.答案 B借题发挥 1.超重与失重不是重力本身变了,而是物体对竖直

5、悬绳的拉力或对水平支持物的压力发生了变化,若弹力大于重力是超重,反之是失重.2.从牛顿第二定律可以知道,加速度方向是超重、失重判断的关键,若加速度方向向上(包括斜向上),物体处于超重状态;若加速度方向向下(包括斜向下),物体处于失重状态.例2 在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物块,如图361甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示,根据图象分析得出的结论中正确的是(  )图361A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始

6、停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层解析 从Ft图象可以看出,0~t1,F=mg,电梯可能处于静止状态或匀速运动状态;t1~t2,F>mg,电梯具有向上的加速度,物块处于超重状态,可能加速向上运动或减速向下运动;t2~t3,F=mg,可能静止或匀速运动;t3~t4,F

7、解1.完全失重是物体的视重为零,对支持物或悬挂物的压力或拉力为零.处于完全失重的物体具有竖直向下、大小为g的加速度.2.发生完全失重现象时,与重力有关的一切现象都将消失.比如物体对支持物无压力、摆钟将停止摆动……,靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平).3.只受重力作用的一切抛体运动,如我们学过的自由落体运动和竖直上抛运动等,物体在空中只受重力的运动,其加速度等于g,物体都处于完全失重现象.例3 如图362所示,A、B两人用安全带连接在一起,从飞机上跳下进行双人跳伞运动,降落伞未打开时不计空气阻力.下列

8、说法正确的是(  )图362A.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力一定为零B.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力大于B的重力C.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力等于B的重力D.在降落伞打开后的下降过程中,安全带的作用力小于B的重力解析 据题意,降落伞未打开时,A、B两人一起做自由落体运动,处于完全失重状态,则A、B之间安全带作用力为0,A正确,B、C错误;降落伞打开后,A、B做减速下降,加速度向上,则A、B处于超重

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