第六章第4节：超重与失重

一、超重和失重的定义

1、

超重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）大于物体所受重力的现象叫做超重 。

此时有

2、

失重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）小于物体所受重力的现象叫做失重 。

此时有

二、发生超重和失重现象的条件

1、

发生超重现象的条件：当物体向上做加速运动或向下做减速运动时，物体均处于超重

状态，即不管物体向什么方向运动，只要具有向上的加速度，物体就处于超重状态 。

2、

发生失重现象的条件：当物体向下做加速运动或向上做减速运动时，物体均处于失重

状态，即不管物体向什么方向运动，只要具有向下的加速度，物体就处于失重状态 。

3、

并非只有物体在竖直方向上加速向上或减速向下运动时，物体才处于超重状态，其实

物体运动时，只要加速度具有向上的分量，物体就处于超重状态；同理只要加速度具有

向下的分量，物体就处于失重状态 。

超重和失重现象，仅仅是一种表象

。

所谓超重和失重，只是物体对支持物的压力（或拉力）的增大或减小，是视重的改变

而实际重量（实重）并不变 。

三、超重与失重现象的拓展分析

1、 对超重的理解

设物体的质量为 m ，物体向上的加速度为 a ，当地的重力加速度为 g.

由牛顿第二定律得： ，则

其中 F 视 即视重 ，是物体对支持物的实际压力或对悬挂物的实际拉力的大小

. 由此可以看出，超重时视重等于实重加上

ma

，超出的部分可理解为使物体产生向上的加速度，同时还可看出超重的物体所受重力

没变 .

2. 对失重的理解

设物体的质量为 m ，物体向下的加速度为 a ，当地的重力加速度为 g

由牛顿第二定律得： ，则

由此可以看出，失重时视重等于实重减去

ma

，失去的部分可理解为使物体产生了向下的加速度，同时可看出，失重的物体所受重

力也没变 .

所谓完全失重，就是视重等于零的现象 . 即当 a=g 时，代入上式可得

3、 当物体的加速度不在竖直方向上时，而具有向上的分量 a 上 或者具有向下的分量

1 《超重和失重》说课教案

西南大学 徐文婧

一、教材分析

我教学的内容是“超重和失重”。教材选自山东科学技术出版社《物理》（必修）第一册第六章第四节。

超重和失重现象是生活中常见的物理现象，课标对“超重和失重”的教学要求是：“通过实验认识超重和失重现象”。教材中本节教学设计的基本思路是：以实验与探究为基础，通过实验与探究，使学生认识超重和失重现象，了解产生超重和失重的条件，并能解释生活中常见的超重和失重现象。

二、学生情况分析

能力基础：高一年级的学生具有一定的物理基础，具备了一定的探究能力。另外，他们对生活中的一些超重和失重现象也有所感受，但对超重、失重现象与物体运动关系方面的认识还不太清晰，有的还存在“物体上升产生超重、物体下降产生失重”的错误前概念。

知识基础：在这节课之前，学生已学习了运动学、学习了牛顿运动定律，这为深入认识超重和失重现象打下了知识基础。

情感基础：学生对自然现象和生活现象具有较强的兴趣，对科学探究具有持续的热情和实事求是的态度。

三、教学设计思想

本节课的教学设计思想

1、体现物理教学的新课程理念—— “从生活走向物理，从物理走向社会”。

2、重视运用“实验和探究”方法组织物理教学。

3、让学生带着问题走入课堂，让课堂成为学生主动探索知识、学习知识、并运用所学知识解决问题的过程。

四、教学目标 2 本节课的教学目标

知识与技能：认识超重和失重现象；了解产生超重和失重现象的原因；会解释一些生活中的超重和失重现象。

过程与方法：经历探究超重和失重现象与物体运动关系的过程，学习通过科学探究认识物理规律的方法。

情感态度和价值观：体验物理世界的奇妙、感受物理与生活的紧密相关，提高学习物理的兴趣。

五、教学重点和难点

重点：通过实验和探究认识超重和失重现象。

难点：通过实验现象的观察和分析认识产生超重和失重现象与物体运动的关系。

六、教学过程设计

本节课的教学过程分为以下三个环节：

超重和失重

【设计意图】

一、知识体系分析

本节知识是牛顿运动定律知识的迁移和应用部分，又是一个贴近日常生活和联系航天技术的实际问题，既让学生体验生活中的物理，又激发学生情感价值。因此，本节是本章的一个比较重要一节。

课标要求是：“通过实验认识超重和失重现象”，要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验超重和失重。理解超重和失重产生的条件与实质。

二、教学环节设计

（一）教学环节

趣味实验，激发悬念—→分组实验，感受现象—→实验验证，感知条件—→理论探究，感悟实质—→丰富现象，回归实践—→自我评价，自主小结。

（二）设计理念

1.无论是趣味实验，激发悬念，还是分组实验，合作探究；到回归实践，自主小结，都体现了物理从生活中来，到生活中去的STS思想，闪烁着人文的光芒。

2.整堂课从兴趣入手，精心设计学生活动——通过分组实验，感受超、失重现象；进而小组讨论、验证、交流超、失重条件；感悟超、失重实质；成功解释生活中超、失重现象；强调学生思维和体验过程，让学生亲身经历科学探究，由过去教师要学生学，变为学生自己“我要学、我想学、从中我学到了什么”的主动建构知识的自主学习；通过交流、合作的互动过程，更进一步培养了学生团结、协作的精神。

3.教学过程中穿插着教师评价、生生评价以及学生自我评价，体现了新课程评价理念——注重过程性与即时性评价。

（三）创新点和可行性

引入实验设计，自行改装的“记忆型超重失重演示器”，用视频将物理过程的“慢放定格”，改进的DIS实验，自编的顺口溜等是对教学资源的利用与创新。以“自主体验发现问题，自主学习解决问题，自主举例应用问题”为教学主线，并有机动的片段设计，是符合新课标以学生发展为本的要求。发挥教师的教学机智，适时引导，合理控制，恰当评价，就可以顺利完成教学目标。

三、教学反馈设计

组内合作讨论、组间交流评价、学生自主小结等是学生的现场学习情况动态反馈，需要教师做出适切性评价和教学调整，是做好环环相扣，上下转承的教学依据。

超重与失重

超重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）大于物体所受重力的现象叫做超重，从物理意义上说此时物体具有向上的加速度（超重加速度）：物体做向上加速运动或向下减速运动 。

失重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）小于物体所受重力的现象叫做失重。从物理意义上说此时指物体具有竖直向下的加速度（失重加速度），从而使物体失去了重力场的作用。当物体处于失重状态时物体除了自身重力外，不会受到任何外界重力场影响。物体在引力场中自由运动时有质量而不表现重量或重量较小的一种状态，又称零重力。失重有时泛指零重力和微重力环境。

超重就是你乘电梯时上升启动时的状态，或是汽车快速下至坡底转而上坡时的状态。

失重就是你乘电梯时下降启动时的状态，或汽车快速上至坡顶转而下坡时的状态。

乘坐电梯从低层至高层，经历超重—匀速—失重的过程。电梯分别做向上加速—匀速—向上减速运动。

乘坐电梯从高层至低层，经历失重—匀速—超重的过程。电梯分别做向下加速—匀速—向下减速运动。