4.7超重和失重

课题课型新授课（第2课时）教学目标知识与技能1．通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质．2．进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤．过程与方法1．培养学生的分析推理能力和实验观察能力．2．引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质．情感态度与价值观1．渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题．2．培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神．教学重点、难点教学重点发生超重、失重现象的条件及本质．教学难点超重、失重现象的实质．教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段多媒体教学设备，体重计、装满水的塑料瓶等．教学活动[新课导入]课件展示生活中所说的超重：1．这个小伙子15岁，身高1.5米，质量是100公斤，他“超重”了。

2.这辆汽车规定载重5吨，现在实际拉10吨，它“超重”了。

物理学所说的超重和失重：动画展示电梯中的“怪事”引入超重和失重[新课教学]二、超重和失重以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。

师：甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化?怎样变化?生：体重计的示数发生了变化，示数变小了。

师：甲突然站起时，体重计的示数是否变化?怎样变化?生：体重计的示数发生了变化，示数变大。

师：当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化呢?生：这是因为当人静止在体重计上时，人处于受力平衡状态，重力和体重计对人的支持力相等，而实际上体重计测量的是人对体重计的压力，在这种静止的情况下，压力的大小是等于重力的．而当人在体重计上下蹲或突然站起的过程中，运动状态发生了变化，也就是说产生了加速度，此时人受力不再平衡，压力的大小不再等于重力，所以体重计的示数发生了变化．这位同学分析得非常好，我们把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重，当物体运动状态发生变化时，视重就不再等于物体的重力，而是比重力大或小．大家再看这样一个问题：多媒体投影：人站在电梯中，人的质量为m．如果当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力为多大?学生活动(学生实验)生1：选取人作为研究对象，分析人的受力情况：人受到两个力的作用，分别是人的重力和电梯地板对人的支持力．由于地板对人的支持力与人对地板的压力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，只要求出地板对人的支持力就可以求出人对地板的压力．生2：取向上为正方向，根据牛顿第二定律写出支持力F、重力G、质量m、加速度a的方程F—G=ma，由此可得：F＝G+ma＝m(g+a)人对地板的压力F与地板对人的支持力大小相等，即F’＝m(g+a)由于m(g+a)>mg，所以当电梯加速上升时，人对地板的压力比人的重力大．生：物体的加速度方向向上．生：应该是加速上升．学生讨论回答生1：此时人对地板的压力也是大于重力的，压力大小是：F＝m(g+a)．生2：加速度向上时物体的运动状态分为两种情况，即加速向上运动或减速向下．v a师：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体受到的重力的现象称为超重现象．物体处于超重现象时物体的加速度方向如何呢?师：当物体的加速度方向向上时，物体的运动状态是怎样的?师：大家看这样一个问题：投影展示：人以加速度a减速下降，这时人对地板的压力又是多大?知识归纳（1）超重①超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象．②超重的动力学特征：支持面（或悬线）对物体的（向上）作用力大于物体所受的重力．③超重的运动学特征：物体的加速度向上，它包括可能的两种运动情况：向上加速运动或向下减速运动．物体具有向上的加速度时，根据牛顿第二定律有：F－mg ＝ma可得F＝m（g＋a）＞mg师：大家再看这样几个问题：(投影展示)1．人以加速度A加速向下运动，这时人对地板的压力多大?2．人随电梯以加速度。

第七节 超重与失重
一、超重 二、失重 三、视重
超重：视重 物体实际重力 失重：视重 物体实际重力
思考：继续观察图象，钩码做何种运动时， 会处于超重状态？做何种运动时处于失重
状态？
从运动学角度看：
1、超重时，物体可能加速上升，也可能是减
速下降； 2、失重时，物体可能加速下降，也可能是减
视重为0！
第七节 超重与失重
一、超重
四、判断依据
二、失重
三、视重
五、完全失重：当物体的加速度正好竖直向下且
大小等于g时，物体对悬挂物（或支持面）完全没
有作用力，即视重为零，称为完全失重。
思考：若悬挂轿厢的钢索突然断裂，此时小 孩的视重是多少？
视重为0！
①完全失重是否是重力消失？ 依然存在，其效果是用来产生加速度g！ ②以下仪器是否还能正常工作：天平、弹簧 秤、体重计、水银气压计、温度计。
超重失重随处见，
其实并非重力变； 压力拉力增与减，
牛顿定律来实现。
生“咔哒”的撞击声。
第七节 超重与失重
一、超重
四、判断依据 六、利与弊
1、在完全失重的条件下，可以制造出理想的滚珠、 足够长的玻璃纤维、良好的泡沫金属、特种合金
二、失重
五、完全失重
三、视重
等；
2、人在失重的环境中，会引发衰老、心血管功能下
降、严重的钙损失导致骨质疏松或是骨折。
第七节 超重与失重 小结
4）在站立的过程中健康秤的示数发生了怎样的一种
变化。 5）太空中如何称体重？
思考：为什么下落时，螺母会被拉入到盒内？
如图所示，把两个金属螺母（直径10－12毫米）拴
一根橡皮筋的两端，再把橡皮筋的中点用一短绳

(3)从运动的角度判断，当物体加速上升或减速下降时，物 体处于超重状态，当物体加速下降或减速上升时，物体处
于失重状态.
1、有一根钢丝的最大拉力为100 N，在一个运动的电梯中，
这根钢丝下悬挂了12 kg的物体恰好没有断，问电梯可能做 怎样的运动？（取g= 10 m/s2）
【标准解答】钢丝的拉力恰为100 N，物体一定处于失重状
A.人对地板压力将增大
B.地板对人的支持力小于重力 C.人所受的重力将会减小 D.人所受的重力保持不变 【解析】选B、D.升降机减速上升过程中，加速度向下，人 处于失重状态，地板对人的支持力小于重力，A错误，B正 确；人所受的重力保持不变，C错误，D正确.
4、质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机 做下列各种运动时，体重计的读数是多少？
对超重与失重的理解
判断超重、失重状态的方法
物体究竟处于超重状态还是失重状态，可用三个方法判断： （1）从受力的角度判断，当物体所受向上的拉力（或支持 力）大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失 重状态，等于零时处于完全失重状态. （2）从加速度的角度判断，当物体具有向上的加速度时处 于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的 加速度为g时处于完全失重状态.
态，所以电梯具有向下的加速度. 对物体由牛顿第二定律得：F合=mg-F=ma 解得：a=1.67 m/s2 电梯的运动情况有两种可能，一是以1.67 m/s2的加速度向 下匀加速运动，二是以1.67 m/s2的加速度向上匀减速运动.
3.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( )
（g=10 m/s2）
（1）升降机匀速上升； （2）升降机以3 m/s2的加速度加速上升； （3）升降机以4 m/s2的加速度

4.7用牛顿运动定律解决问题(二)编制人:_ 使用日期: ________案序号：_______领导签字: ________学习目标:1、认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。

2、进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。

学习重点: 超重和失重的实质。

学习难点: 应用牛顿定律求解超重和失重问题。

【预习案】(一)、知识点导读例：人站在电梯中，人的质量为m①人和电梯一同静止时，人对地板的压力为多大？②人随电梯以加速度a匀加速上升，人对地板的压力为多大？③人以加速度a匀减速下降，这时人对地板的压力又是多大？④人随电梯以加速度a(a<g)匀加速下降，人对地板的压力多大？⑤人随电梯以加速度a(a<g)匀减速上升，人对地板的压力为多大？⑥人随电梯以加速度g匀加速下降，这时人对地板的压力又是多大？一、超重和失重现象1．超重现象（1）定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象（2）产生原因：2．失重现象（1）定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象（2）产生原因：3．完全失重现象—失重的特殊情况（1）定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 的现象（2）产生原因：总结：试在下图中讨论F与G的关系及超重和失重现象注意：1、超重和失重只与有关，与速度方向无关。

2、超重和失重的实质：物体超重和失重并不是物体的变大或变小，物体所受始终存在，且大小方向不随运动状态变化。

只是因为由于物体在竖直方向有加速度，从而使物体的视重变大变小。

3、物体由于处于地球上不同地理位置而使重力G值略有不同的现象不属于现象。

4、判断超重和失重现象的关键，是分析物体的。

要灵活运用整体法和隔离法，根据牛顿运动定律解决超重、失重的实际问题。

(二)、经典例题1、在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重量，根据读数与实际重力之间的关系，以下说法中正确的是（）A．读数偏大，表明装置加速上升B．读数偏小，表明装置减速下降C．读数为零，表明装置运动加速度等于重力加速度，但无法判断是向上还是向下运动D．读数准确，表明装置匀速上升或下降2、一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤的示数将（）A、先小于体重后大于体重，最后等于体重。