人教版高中物理必修第一册第四章第6节超重和失重说课 课件(共13张PPT)

答案：B
第二十一页，共三十六页。
①超重和失重现象与物体的速度方向和大小无关，只取决于物体 加速度的方向．
②应用牛顿第二定律解决超重和失重问题的方法 物体超重与运动状态的关系
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物体失重与运动状态的关系
第二十三页，共三十六页。
训练 2 一个质量为 60 kg 的人站在升降机的地板上，升降机的 顶部悬挂着一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量是 50 kg 的物体．当升降机向上运动时，该人在某时刻看到弹簧测力计的示数 为 400 N，求此时人对升降机地板的压力．(g 取 10 m/s2)
第十二页，共三十六页。
判断超重、失重的方法 一看“力”：物体受竖直向上的拉力(或支持力)大于重力时，处 于超重状态；小于重力时，处于失重状态． 二看“加速度”：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；向下的加速度为重力加速度时， 处于完全失重状态．
第十三页，共三十六页。
第二十页，共三十六页。
解析：选项 A，电梯匀减速上升，加速度向下，由牛顿第二定律有 mg－F1＝ma1，解得 F1＝m(g－a1)；选项 B，电梯匀加速上升，加速度向 上，由牛顿第二定律有 F2－mg＝ma2，解得 F2＝m(g＋a2)；选项 C，电梯 匀减速下降，加速度向上，由牛顿第二定律有 F3－mg＝ma3，解得 F3＝ m(g＋a3)；选项 D，电梯匀加速下降，加速度向下，由牛顿第二定律有 mg－F4＝ma4，解得 F4＝m(g－a4)．由题意知，a1＝a2＝1.0 m/s2，a3＝a4 ＝0.5 m/s2，故 F2 最大，由牛顿第三定律得，本题应选 B.
【典例示范】 例 1 关于超重和失重，下列说法中正确的是( ) A．超重就是物体受的重力增加了 B．失重就是物体受的重力减小了 C．完全失重就是物体一点重力都不受了 D．不论超重还是失重，物体所受重力是不变的

代入数值得 F=515N
根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也 是515N，方向与地板对人的支持力的方向相反，即 竖直向下．测力计的示数表示的是测力计受到的压 力，所以测力计的示数就是515N．此读数大于物体 的重力。→超重现象
讨论：如果此升降机以0.5m/s2的加速度匀加速
1.韩愈所说的“师”，有其独特含义，明确自己所说的老师不是指启蒙教师的句子是：彼童子之师，授之书而习其句读者，非吾所谓传其道解其惑者也。
二、进一步认识
1. 视重与真重 视重：物体对支持面的压力或对悬绳等 拉力大小，叫视重。
真重：物体的重力，叫真重。
对超重与失重现象的理解：超重与 失重仅仅是视重发生改变，而物体的真 重 (即重力)不发生变化。
2. 几种常见的超重或失重现象及其原理
注：超重现象或失重现象出现 在竖直方向的运动中。
竖直方向的运动有：
匀速上升或下降→a=0→不出现超重或失 重现象。
加速上升 减速下降
a向上 F合向上
N > mg 超重现象
N=m(g+a)
加速下降 减速上升
a向下 F合向下
N < mg 失重现象
N=m(g-a)
注意：所谓超重或失重本质上是研究支持力
(或拉力) 与重力大小的关系。 18.文中告诉我们别人的东西虽小也不能占有：苟非吾之所有，虽一毫而莫取。
演示实验：找一个用过的易拉罐、金属罐头盒或塑料 瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面 装上水。移开手指，水就从洞中射出来．这是为什么?如 果放开手，让罐子自由落下，在下落过程中，水会不会从 洞中射出来?观察所发生的现象并分析。
一、超重和失重现象
1. 现象：
升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在 升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压 力是多大？如果照图那样，人站在升降机里的测 力计上，测力计的示数是多大？

大堰河的笑是有着多种原因的，有为和乳儿重新生活在一起的喜悦，有在劳动中获得的满足。这让我们想起了另一个和她有着相似命运的人——祥林嫂，当她在鲁家作着比一个男
人还多的事情时，“然而她反满足，口角边渐渐的有了笑影，脸上也白胖了”，这是多么淳朴，宽厚的灵魂啊。
第一段：秦、晋围郑
4、完全失重 12.《离骚》中用大鸟和小鸟不合群来比喻说明自己绝不随波逐流的两句：鸷鸟之不群兮，自前世而固然。
（1）利用 牛顿第二定律 。 先测量物体做自由落体运动的 加速度g
利用牛顿第二定律可得 G= mg
。
,再用天平测量物体的 质量 ，
（2）利用力的平衡条件 。
将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。 物体所受重力和 测力计 对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数 反
映了物体所受的重力大小。
多少痛惜，曾有的深情却也无可挽回了。当初怎麽就不知道珍惜呢？ 2．微闻鼠有作作索索（暗暗地）
宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别；食 第二段：临危受命本段以简约之笔，刻画了3个人物。
生1：李商隐的《锦瑟》中有“此情可待成追忆，只是当时已惘然。”（教师点拨）这段感情早已经逝去了，只剩下当事人面对着多少年后的物是人非来深深的怀恋，然而无论心里有 多少痛惜，曾有的深情却也无可挽回了。当初怎麽就不知道珍惜呢？
【课堂教学设计】
若使得g=a,会如何？ F =0 四、延伸拓展：
2．《蜀道难》中运用夸张修辞方法，写出秦蜀之间崇山叠岭、不可逾越的句子是：
3、从文本中,我们只知道她是一个”丁香一样的姑娘”。（板书：丁香）丁香是什麽样的呢，有同学见过吗(展示丁香图片)？ 舞幽壑之潜蛟，泣孤舟之嫠妇。
N
我们可以想象：这样一个须发尽白的老者，夜缒而出时是怎样的一种情形。当他拄着拐杖走进秦营时又是怎样的大义凛然，视死如归。

解 A、B错：火箭在加速上升过程和返回舱落地前的减速过程，加速度方向均向上， 析 即航天员处于超重状态，由牛顿第二定律知，航天员对座椅的压力大于其自身
重力。C对：在太空中乒乓球处于完全失重状态，和重力有关的一切现象会消失， 故将乒乓球按入装有水的量筒中，松开手后球不再浮起。 D错：无论在什么状态下，重力都不会消失。
火箭在0～t1时间内的加速度小于t1～t2时间内的加速度，故C错误。由题图 可知， t1～t2时间内加速度为正值，即方向向上，火箭处于超重状态， t2～t3时间内加速度为负值，即方向向下，火箭处于失重状态，故D正确。
10.一同学在地面上用测力计称得体重为500 N，然后他将体重计移至电梯内称量，
在t0至t3时间段内体重计的示数如图所示。若取电梯向上运行的方向为正，电梯运 行的v-t图像可能是（ B）
解 A对：做自由落体运动的小钢球只受重力作用，加速度为g，为完全失重状态。
析 B错：沿水平面加速行驶的火车在水平方向上有加速度，在竖直方向上加速度 为零，不是完全失重状态。 C错：沿斜面匀速滑下的小木块，加速度为零，不是完全失重状态。 D错：沿竖直方向减速下降的电梯，加速度向上，处于超重状态。
3.［2022辽宁沈阳高一期末］现在很多智能手机都可以测量重力加速度。某高中 学生打开测量加速度的APP，用手掌水平托住手机，点击“ ”后，让手机迅速脱离 手掌而自由下落，然后接住手机，观察到手机显示的加速度值为9.6 m/s2。已知当 地的重力加速度为9.8 m/s2，则手机在脱离手掌到被接住的过程中（ ） C A. 手机一直处于失重状态 B. 手机一直处于超重状态 C. 手机先处于失重状态后处于超重状态 D. 手机先处于完全失重状态后处于超重状态 点题：超重、失重只与加速度方向有关。

设竖直向上方向为坐标轴正方向。 =70kg×(3m/s2+10m/s2)
又根据牛顿第三定律有：
又根据牛顿第三定律有：
又根据牛顿第三定律有：
又根据牛顿第三定律有：
第四章 运动和力的关系
又根据牛顿第三定律有：
=40kg×(10m/s2-2.
又根据牛顿第三定律有：
下蹲过程：先减小再增大
电梯中
的怪事
重力的测量
体重秤读数 58kg
F
63kg
F
53kg
F
50kg
F
63kg
F
58kg
F
受力分析
G
F G
G
F G
G
G
F G F G
G
F G
G
F G
F G 0 F G 0 F G 0 F G 0 F G 0 F G 0
速度方向
无
加速度方向
无
向上 向上
向上 向下
向下 向下
向下 向上
向上/向下 无
超 重 失 重 无 超重 失重 失重 超重 无
F
又根据牛顿第三定律有：
F
F
人处于静止（平衡）状态
快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。
在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg
一体个重受质 秤力量的为示分7数0等Kg析于的人人重乘力电的梯大下小楼G。
G
G
G
G
G
F G F G F G F G F G 人站在体重计上，电梯加速上升或减速下降时，体重计的示数为什么会发生变化？是人的重力改变了么？
失重：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。

相互作用力 F = F`
超重和失重
二、超重与失重 1.超重：物体对支持物压力大于物体所受重力的现象（视重>实重）
2.失重：物体对支持物压力小于物体所受重力的现象（视重<实重）
超重和失重
二、超重与失重 1.超重：物体对支持物压力大于物体所受重力的现象（视重>实重）
2.失重：物体对支持物压力小于物体所受重力的现象（视重<实重）
人教高一物理 必修 第一册 第四章：4.6超重失重PPT精美版 人教高一物理 必修 第一册 第四章：4.6超重失重PPT精美版
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人教高一物理 必修 第一册 第四章：4.6超重失重PPT精美版
F
F`
N
X 1牛 顿
10
2
8 4 中 国 制 造 MADE IN CHINA 6
a
G
F－ mg ＝ ma 即 F＝ m(g ＋a)
N
X 1牛 顿
10
2
8 4 中 国 制 造 MADE IN CHINA 6
超重和失重
二、超重与失重 1.超重：物体对支持物压力大于物体所受重力的现象（视重>实重）
2.失重：物体对支持物压力小于物体所受重力的现象（视重<实重）
例三 、 升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里
的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站 在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？
解答 取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律得
F-G=ma
由此可得 F=G+ma=m(g+a)=515N

超重与失重
FN
v
a
上(物升在视的体以电重对a=梯大支2中m于持/，s2实匀物一加质重的速量 为压m力=70或kg对的悬人站挂在物台
mg
秤的上拉，力台秤大的于示物数体是 7的00N重吗力?g）=10m/s2
解 FN
：对人由牛 mg ma
顿超第重二现定 律象
FN ma mg 840N
由牛顿第三定律
对超重和失重的理解：
与
加速度向上 物体超重 速
度
加速度向 物 下体失 方 向 重
a g(竖直向下） 完全失重
无 关
超重或失重只是物体对接触物
的压力或拉力不再等于重力，但 物体的重力不会变化。
完全失重的情况下，物体只受自 身的重力，对外界均无作用力；液 体不再产生压强，不再产生浮力。
在完全失重的环境中，下列器材 哪些会失效呀？
开始站起时 加速度：竖直向上
超重 读数变大 将要站起时
加速度： 竖直向下
失重 读数变小
想想看，为什么？
取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔， 用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。
▲ 提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有 水喷射出。
这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上 部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。
的示数为FN/ FN 840N mg
v 在视以加重速小度于a匀实减重速上 升(物的体电梯对中支，持用物弹的簧秤
F
测压一力质或量对为m悬的挂物物体的
mg
a
重的力拉，力弹小簧秤于的物示体数是 m的g吗重？力），
解：对物体失由重牛 现定象顿律第二
mgFmaFm(ga)mg 由牛顿第三定律对，弹物簧体秤

第四章
运动和力的关系
6．超重和失重
目标体系构建 课前预习反馈 课内互动探究 核心素养提升 素养脉络构建 课堂达标检测 夯基提能作业
第四章 运动和力的关系
物理[必修 · 第一册 RJ]
目标体系构建
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第四章 运动和力的关系
物理[必修 · 第一册 RJ]
【学习目标】 1.知道超重、失重现象，理解产生超重和失重现象 的原因。
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第四章
运动和力的关系
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课内互动探究
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第四章
运动和力的关系
一 对超重与失重现象的理解
情境导入
你乘坐过高速电梯吗？电梯在启动、停 止的过程中你有怎样的感受？将你的体验与 同学交流一下，体会其中蕴含的物理规律。
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第四章
运动和力的关系
物理[必修 · 第一册 RJ]
预习自测
『判一判』 (1)物体向上运动时一定处于超重状态。( × ) (2)物体减速向下运动时处于失重状态。( × ) (3)物体处于失重状态时重力减小了。( × ) (4)超重就是物体的重力变大的现象。( × ) (5)减速上升的升降机内的物体对地板的压力小于重力。( √ ) (6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。( √ )
2．方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量，将待测物体悬挂或 放置在测力计上，使它处于__静__止__状__态___。这时物体所受的重力和测力计 对物体的拉力或支持力的大小__相__等___，测力计的示数反映了物体所受的 重力__大__小___。

第二定律得m'g-FN=m'a,可得电梯地板对乘客的支持力大小为FN=m'g-m'a
=400 N-100 N=300 N,由牛顿第三定律知,乘客对电梯地板的压力为300 N,
D错误。
学以致用·随堂检测全达标
1.(完全失重现象)2021年12月9日,我国航天员进行太空授课,乒乓球浮力消
失实验是其中的一个实验。甲图是地面教室中的乒乓球浮在水面上,乙图
C.该人做了两次下蹲—起立的动作
D.该人做了一次下蹲—起立的动作
1 2 3 4
解析 由图可知在下蹲的过程中,人先向下做加速运动,后向下做减速运动,
故人先处于失重状态后处于超重状态,A、B错误;人在起立过程中,先向上
做加速运动,后向上做减速运动,结合下蹲的分析可知,该人做了一次下
蹲—起立的动作,C错误,D正确。
2.超重、失重的分析
状态 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况
平衡 a=0
F=mg
静止或匀速直线运动
受力图
状态 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况
超重 向上
F=m(g+a)>mg
向上加速或向下减速
失重 向下
F=m(g-a)<mg
向下加速或向上减速
完全 向下
失重 a=g
抛体运动、自由落体运
由牛顿运动定律可得mg-FN=ma,FN=FN'=m(g-a);当电梯匀加速上升或匀减
速下降时,电梯处于超重状态,设人受到体重计的支持力为FN1,人对体重计
的压力FN1'。由牛顿运动定律可得FN1-mg=ma,FN1=FN1'=m(g+a)。代入具
体数据可得B正确。