高一物理超重与失重规律专题
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超重和失重
一、教学目标
1.了解超重和失重现象;
2.运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因;
3.培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力。
二、重点、难点分析
1.超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化,而是物体在竖直方向有加速度时,物体对支持物的压力或拉力的变化,这一点学生理解起来往往困难较大。让学生理解超重和失重的本质是本节课教学的重点之一,也是后面理解航天器中失重现象的基础。
2.超重和失重中物体对支持物的压力和拉力的计算,是牛顿第二定律应用的一个方面,也应作为本节教学的重点之一。
三、教具
演示教具:超重和失重演示装置、弹簧秤、重物、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料。
学生用具:弹簧秤、钩码、打点计时器用重锤、绣花线。
四、主要教学过程
(一)引入新课
看录像片《航天飞机上的失重现象》《失重物体的运动》。
提问:刚才所看到的录像片是在什么地方发生的?它向我们展示了一种什么现象?
这里给我们展示了失重现象,是在航天飞机中发生的。航天飞机在起飞中产生了超重现象,在太空中又产生了失重现象。超重和失重是怎么产生的呢?这就是我们这节课研究的内容。
(二)教学过程设计
板书:十、超重和失重
我们先来研究一下超重现象。
板书:1.超重现象
实验:介绍装置,架子上有两个滑轮,两边挂有重物。我们取左边的重物加以研究,重物静止时,弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力,物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。放手后物体做向上的加速运动,我们再观察弹簧秤示数的变化。
提问:看到了什么现象?弹簧秤的示数增大,物体对绳的拉力增大。
以上实验可以用更简单的装置来完成,只不过观察时的效果稍差一些。弹簧秤下挂一重物,物体静止时,弹簧秤的示数等于物体所受的重力。当物体向上做加速运动时,弹簧秤的示数大于物体所受的重力,物体对绳的拉力大于物重。
学生小实验:细线拉重锤(绣花线、打点计时器用重锤)。线系在重锤上,缓慢拉起,再让重锤做向上的加速运动,线断。
高考物理复习专题——超重和失重
一.重力的测量原理:
1.测量仪器分类:
〔1〕悬挂类: 〔2〕支持类:
2.测量仪器的示数(称为视重)含义:
关于悬挂类,示数为物体对悬挂物的拉力,由牛顿第三定律可知,该力等于物体所受的拉力.
关于支持类,示数为物体对悬挂物的压力,由牛顿第三定律可知,该力等于物体所受的支持力.
通过牛顿第三定律,可将对弹簧秤受力的研究转换为对物体受力的研究.不管物体状态如何,
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)始终等于支持物(或悬挂物)对物体的作用力.
3.物体重力的测量要求:只有在物体处于平稳状态时,弹簧秤的示数(视重)才等于物体所受的重力.
二.超重和失重:
1.概念:
〔1〕假如弹簧秤的示数大于物体所受的重力,现在就发生了超重现象,即物体对支持物的压力〔或对
悬挂物的拉力〕大于物体所受重力的现象称为超重现象,发生超重现象时,物体所受的重力不变,
因此超重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时重了,因此讲超重了.
〔2〕假如弹簧秤的示数小于物体所受的重力,现在就发生了失重现象,即物体对支持物的压力〔或对
悬挂物的拉力〕小于物体所受重力的现象称为失重现象,发生失重现象时,物体所受的重力不变,
因此失重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时轻了,因此讲失重了.
〔3〕假如物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力(示数为零),即测量重力的仪器感受物重完全消逝,
这种状态叫做完全失重状态,现在物体所受的重力也没变.
2.条件:当物体具有向上的加速度时,产生超重现象;当物体具有向下的加速度时,产生失重现象;当
物体向下的加速度等于重力加速度时(现在物体只受重力),处于完全失重状态.
3.特点:当物体m有向上的加速度a时,物体超重,超出部分为ma; N 0
超重与失重
一、教学目标
1.了解超重和失重现象;
2.运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因;
3.培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力.
二、重点、难点分析
1.超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化,而是物体在竖直方向有加速度时,物体对支持物的压力或拉力的变化,这一点学生理解起来往往困难较大.让学生理解超重和失重的本质是本节课教学的重点之一,也是后面理解航天器中失重现象的基础.
2.超重和失重中物体对支持物的压力和拉力的计算,是牛顿第二定律应用的一个方面,也应作为本节教学的重点之一.
三、教具
演示教具:超重和失重演示装置、弹簧秤、重物、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料.
学生用具:弹簧秤、钩码、打点计时器用重锤、绣花线.
四、主要教学过程
(一)引入新课
看录像片《航天飞机上的失重现象》《失重物体的运动》.
提问:刚才所看到的录像片是在什么地方发生的?它向我们展示了一种什么现象?
这里给我们展示了失重现象,是在航天飞机中发生的.航天飞机在起飞中产生了超重现象,在太空中又产生了失重现象.超重和失重是怎么产生的呢?这就是我们这节课研究的内容.
(二)教学过程设计
板书:十、超重和失重
我们先来研究一下超重现象.
板书:1.超重现象
实验:介绍装置,架子上有两个滑轮,两边挂有重物.我们取左边的重物加以研究,重物静止时,弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力,物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力.放手后物体做向上的加速运动,我们再观察弹簧秤示数的变化.
提问:看到了什么现象?弹簧秤的示数增大,物体对绳的拉力增大.
以上实验可以用更简单的装置来完成,只不过观察时的效果稍差一些.弹簧秤下挂一重物,物体静止时,弹簧秤的示数等于物体所受的重力.当物体向上做加速运动时,弹簧秤的示数大于物体所受的重力,物体对绳的拉力大于物重.
学生小实验:细线拉重锤(绣花线、打点计时器用重锤).线系在重锤上,缓慢拉起,再让重锤做向上的加速运动,线断.
超重和失重
当物体的加速度向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫做超重现象.当物体的加速度向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫失重现象.特别的,当物体向下的加速度为g时,物体对支持物的压力变为零,这种状态叫完全失重状态.
对超重和失重的理解应当注意以下几点:
(1)物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在,大小也没有变化.
(2)发生超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.
(3)在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。
在连接体问题中,如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力,并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度,就可以把它们看成一个整体(当成一个质点).
整体法:如图3-2-1,物块b沿静止的粗糙斜面a匀速下滑,判断地面与斜面间有无摩擦力.由于系统处于平衡状态,系统的重力与地面对它们的支持力平衡,水平方向无其他外力,故在水平方向不存在相对运动的趋势,系统和水平面之间就不存在静摩擦力.
abv
1.下列关于超重和失重的说法中,正确的是( )
A.物体处于超重状态时,其重力增加了
B.物体处于完全失重状态时,其重力为零
C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了
D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化
2.容器内盛有部分水,现将容器竖直向上抛出,设容器在上抛过程中不发生翻转,那么下列说法中正确的是( )
A.上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大
B.下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小
C.在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小
D.整个过程中对容器底面都没有压力
3.在一个封闭装置中,用弹簧称一物体的重力,如果读数与物体重力相比有下列偏差,则以下判断中正确的是( )
A.若读数偏大,则装置一定是在向上做加速运动