【中小学资料】广东省惠州市高中物理 第四章 力与运动 第六节 超重和失重导学案(无答案)粤教版必修1
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第6节超重和失重实验探究:如图所示,在弹簧秤下端挂一钩码,仔细观察钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时、突然上升和突然下降时弹簧秤示数的变化。
将实验现象填入下列表格:钩码运动状态弹簧秤示数的变化静止缓缓上升缓缓下降突然上升突然下降请一组同学来回答实验结果:生:钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时弹簧秤读数基本不变。
突然上升时,弹簧秤的读数变大。
突然下降时,弹簧秤的读数变小。
引导学生分析钩码在各种状态下的受力情况及加速度方向及应用牛顿运动定律列出方程:由此引入超重与失重的概念:物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)大于物体所受的重力的现象,称为超重现象。
物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)小于物体所受的重力的现象,称为失重现象。
同时说明拉力(压力)的含义。
引导学生得出超重与失重的四种情况:讨论与思考:(1)据报载,我国航天第一人杨利伟的质量为63kg,(装备质量不计)假设飞船以加速度8.6m/s2竖直加速上升,这时他对座椅的压力多大?(2)杨利伟训练时承受的压力可达到8个G,这表示什么意思?(3)当飞船返回地面,减速下降时,请你判断一下杨利伟应该有什么样感觉?让学生思考5分钟后回答。
师:在生活中也存在超重与失重现象:讨论与思考:一个质量为70kg的人乘电梯下楼,刚开始电梯以3m/s2的加速度匀加速下降。
求:这时他对电梯地板的压力。
(取g=10m/s2)若电梯的加速度为10m/s2,结果又如何?学生通过计算发现当电梯的加速度为10m/s2时,人对地板的压力为零。
此时引入完全失重的概念:当物体以大小为等于g的加速度竖直下落时,它对悬挂物或支持物完全没有作用力,好像没有了重力一样,称为处于完全失重状态。
实验验证:当装有水的水杯壁上有一个孔时,在水压作用下,水会从孔中流出来。
如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢?经过实验发现水柱消失,原因是什么?师:当瓶子自由下落时,瓶中的水处于完全失重状态,小孔以上部分的水对小孔处的水的没有压力,小孔没有水流出。
第六节超重和失重
【自主学习】
一、学习目标
1.了解超重和失重现象
2.能用牛顿第二定律解析超重和失重现象,理解其产生原因
3.知道完全失重现象
二、重点难点
1.重点:能用牛顿第二定律解析超重和失重现象
2.难点:理解超重和失重产生的原因
三、自主学习
1.超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体的重力的现象.2.失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体的重力的现象.3.在超重与失重现象中,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)的大小与物体的重力大小,但物体所受的重力并发生变化.
4.如果物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为,叫完全失重现象,处于完全失重状态的物体加速度为,方向.
四、要点透析
例1:电梯的顶部悬挂一个弹簧测力计,测力计的下端挂了一个重物.当电梯做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10N.在某时刻,电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N,取g=10 m/s2,此时电梯运动的加速度大小为多少,方向如何?电梯可能向什么方向运动?弹簧测力计的示数为12N呢?
总结:超重并不是重力增加了,失重并不是重力减小了,完全失重也不是重力完全消失了.在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生了变化).
例2:如图所示,质量为m 的人站在放置在升降机中的体重秤上,求;
(1)当升降机静止时,体重计的示数为多少?
(2)当升降机以大小为a 的加速度竖直加速上升时,体重计的示数为多少?
(3)当升降机以大小为a 的加速度竖直加速下降时,体重计的示数为多少?
(4)当升降机以大小为a 的加速度竖直减速下降时,体重计的示数为多少?
(5)当升降机以大小为a 的加速度竖直减速上升时,体重计的示数为多少?
总结:当物体具有竖直向上的加速度时,物体处于超重状态;当物体具有竖直向下的加
失重状态. 第六节 超重和失重
【课堂检测】
1.升降机中站着一个人,在升降机减速上升过程中,以下说法正确的是( )
A .人对地板压力将增大
B .地板对人的支持力将减小
C .人所受的重力将会减小
D .人所受的重力保持不变
2.电梯内有一弹簧秤挂着一个重5N 的物体.当电梯运动时,看到弹簧秤的读数为6N ,则电梯的运
动可能是( )
A.加速向上运动
B.减速向上运动
C.加速向下运动
D.减速向下运动
3. 一个小杯子的侧壁有一小孔,杯内盛水后,水会从小孔射出.现使杯自由下落,则杯中的水( )
A .会比静止时射得更远些
B .会比静止时射得更近些
C .与静止时射得一样远
D .不会射出
4. 一质量为m 的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为
g 31,则人所受的支持力为( )
A. 13mg
B.
23mg C. mg D. 43
mg
第六节超重和失重
【当堂训练】
1. 下列说法正确的是()
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
2. 升降机里,一个小球系于弹簧下端,升降机静止时,弹簧伸长4cm,升降机运动时,弹簧伸长2cm,
则升降机的运动状况可能是()
A.正处于加速下降阶段
B.正处于加速上升阶段
C.正处于减速下降阶段
D.正处于减速上升阶段
3.下列几种情况中,升降机绳索拉力最大的是
A.以很大速度匀速上升 B.以很小速度匀速下降
C.上升时以很大的加速度减速 D.下降时以很大的加速度减速
4. 一人站在医用体重计的测盘上不动时称得重为G,当此人突然下蹲时,在整个过程中,
体重计的读数()
A.先大于G,后小于G B.先小于G,后大于G
C.大于G D.小于G
第六节超重和失重
【巩固拓展】课本作业P98:第1、3题
1. 下列说法中正确的是()
A.物体在竖直方向上作匀加速运动时就会出现失重现象
B.物体竖直向下加速运动时会出现失重现象
C.物体处于失重状态时,地球对它的引力减小或消失
D.物体处于失重状态时,地球对物体的重力不变
2. 木箱中有一个10Kg的物体,钢绳吊着木箱向上作初速度为零的匀加速直线运动,加速度是0.5g,
至第3s末,钢绳突然断裂,那么,4.5s末物体对木箱的压力是( )
A.100N B.0 C.150N D.5N
3.体重500N的人站在电梯内,电梯下降时v-t图像如图所示。
在下列几段时间内,人对电
梯地板
的压力N分别为多大?(g=10m/s2)
(1)l~2s内,N1=_______N;
(2)5~8s内,N2=_______N;
(3)10~12s内,N3=______N.。