广东省廉江市实验学校高中物理人教版必修一课件：第四章超重与失重说课(共27张PPT)

断分析，其中正确的是（ D ）
A．根据图 2 和图 3 可估测出电梯向上起动时的加速度 B．根据图 1 和图 2 可估测出电梯向上制动时的加速度 C．根据图 1 和图 5 可估测出电梯向下制动时的加速度 D．根据图 4 和图 5 可估测出电梯向下起动时的加速度
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例2：如图所示， A 为电磁铁， C 为胶木秤盘， A 和 C （包
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• 超重和失重
• 总结
1. 视重：体重计的示数
2. 超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F
大于物体所受的重力G ，此时具有竖直向上的加速度a。
3.失重：物体对支持物的压力（或对悬 挂物的拉力）F
小于物体所受的重力G ，此时具有竖直向下的加速度a。
4.完全失重：当 a=g，F=0物体处于完全失重状态。
扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一 顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中
正确的是（ C ）
A．顾客始终受到三个力的作用 B．顾客始终处于超重状态 C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下 D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
于物体所受的重力G ，此时具有竖直向上的加速度a。
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由受力分析，得 即
失重：物体对支持物的压力（或对悬 挂物的拉力）F 小 于物体所受的重力G ，此时具有竖直向下的加速度a。
完全失重：当 a=g，F=0物体处于完全失重状态。
例：太空中的宇航员
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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三、超重和失重现象
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F ＝０
课后作业
太空中完全失重状态下由于宇航 员对支持物的压力为零，所以无法像 在地面上一样用体重计测量宇航员的 体重。请你根据所学知识，帮助宇航 员设计一种测量体重的方案。
整体建构
超 重
加速度a向上 向上加速 向下减速
F=mg+ma
超重、失重
加速度a向下 向上减速 失重 F=mg-ma 向下加速
失重状态
比赛结果已经出来了，有请盘马中心学校校长蒲德君同志为获奖班级颁奖！
生：象牛毛、象花针、象细丝，细细的、密密的。
动 （六）《诗经·卫风·氓》
吗？（紫色代表着高贵，这首诗歌是献给所有勤劳的中国人民）
过 加速下降 F < G 失重状态 6出.用现倒本置体式，的解暗释喻原。因以，璀使璨读晶者亮印的象明更星为来强比烈喻得纷语纷句打是开：的明妆星镜荧，荧既，贴开切妆又镜形也象。。将喻体N置放在前，先予以人鲜明的画面，令人惊奇，再
F' 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)？
“露从今夜白，月是故乡明。”故乡是我们每一个人永远的牵挂，故乡的小路上留下了我们太多的回忆，请听5.1班同学的合唱《故乡 的小路》，请3年级的小朋友作好准备。
F=F' 第三段：说退秦师
三、为什么会出现超重（失重）现象？
以加速度方向为正方向
F
受力分析
F
a
v
a
v
G
G
F – G = ma
G – F = ma
F>G
F<G
四、超重、失重现象的实质
物体的重力不变， 问： 是什么造成了她的悲剧？诗人对这个社会怀着怎样的感情？齐读11节，读出诗人的憎恨之情。

G=500N
安徽省安庆市第二中学２０１９高中 物理必 修一第 四章牛 顿运动 定律第 七节用 牛顿运 动定律 解决问 题（二 ）超重 与失重 （36张p pt）
安徽省安庆市第二中学２０１９高中 物理必 修一第 四章牛 顿运动 定律第 七节用 牛顿运 动定律 解决问 题（二 ）超重 与失重 （36张p pt）
例2、质量为200kg的物体置于升降机内的台秤上， 由静止开始上升，上升过程中台秤的示数F与时间 的t的关系如图所示，求升降机在这段时间内上升 的高度。(g=10m／s2)
安徽省安庆市第二中学２０１９高中 物理必 修一第 四章牛 顿运动 定律第 七节用 牛顿运 动定律 解决问 题（二 ）超重 与失重 （36张p pt）
（2）完全失重的动力学特征：物体处于完全失 重状态时，物体对支持物的压力 （或对悬挂物 的拉力）为零．
（3）完全失重的运动学特征：物体处于完全失 重状态时加速度向下且等于重力加速度。
完全失重的情况下所有和重力 有关的仪器都无法使用！
弹簧测力计无法测量物 体的重力，但仍能测量 拉力或压力的大小。
无法用天平测量物 体的质量
由牛顿第三定律可知：
物体对秤的压力F′ = F > G
总结：物体处于超重状态。
秤和重物有向下的加速度α时
F
根据牛顿第二定律:
G - F = mα
所以：F = G - m α < G
G a
由牛顿第三定律可知： 物体对秤的压力F′ = F <G
总结：物体处于失重状态。
二、超重和失重的条件
v
Nα
N
αvN
安徽省安庆市第二中学２０１９高中 物理必 修一第 四章牛 顿运动 定律第 七节用 牛顿运 动定律 解决问 题（二 ）超重 与失重 （36张p pt）

栏目 导引
第四章 运动和力的关系
2．失重 (1)定义：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． (2)产生条件：物体具有__竖__直__向___下___的加速度． (3)完全失重 ①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) ____等__于__零____的状态． ②产生条件：a＝g，方向__竖__直__向__下____．
栏目 导引
2．超重、失重的比较
特征 状态
加速度
压力 (拉力)
第四章 运动和力的关系
运动情况 受力示意图
平衡
a＝0
F＝mg
静止或匀速 向上加速或 ＋a)＞mg 向下减速
栏目 导引
特征 状态 失重
完全 失重
加速度
压力 (拉力)
第四章 运动和力的关系
运动情况 受力示意图
F＝m(g 向上减速或 向下
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
超重和失重问题 问题导引 文博同学每天放学都要乘垂直电梯上、下楼，在电梯下楼 时，开始他觉得背的书包变轻了，快到楼底时他觉得书包又似 乎变重了．这是为什么？
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
要点提示 开始时电梯从静止做加速运动，使文博同学和电梯 一起处于失重状态；快到楼底时，电梯一定有一个减速过程， 则该过程中使电梯处于超重状态，就会出现上述现象．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
A．座椅在整个上升的过程中人都处于超重状态 B．座椅在减速上升的过程中人处于超重状态 C．座椅在整个下降的过程中人都处于失重状态 D．座椅在减速下降的过程中人处于超重状态 解析：选 D.座椅在加速上升的过程中人都处于超重状态，在减 速上升的过程中人的加速度的方向向下，处于失重状态，故 A、 B 错误；在减速下降的过程中人所受重力小于座位对人向上的 支持力，所以加速度向上，人处于超重状态，故 C 错误，D 正 确．

第四章 运动和力的关系
6.超重和失重
1 要点一 超重和失重 2 要点二 超重、失重的有关计算 3 要点三 利用图像分析超重和失重
学习目标
学科核心素养
物理观念：建构超重和失重的物理观念。
1.知道测量重力的两种方
科学思维：学会对实际情景“建模”，用科学的方法解
法。
决实际问题。
2.知道什么是超重现象和
2.方法二：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，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___。
二、超重和失重
1.超重 （1）定义：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。 （2）运动学特征：物体具有_向__上___的加速度。 2.失重 （1）定义：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。 （2）运动学特征：物体具有_向__下___的加速度。 3.完全失重 （1）定义：物体对支持物（或悬挂物）_完__全__没__有___作用力。 （2）运动学特征：物体加速度方向_向__下___，大小等于___。
要点深化·提能力
对超重、失重的“三点”理解 （1）发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化。 （2）物体处于超重状态还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关。 （3）在完全失重状态下，由重力引起的现象将消失。例如：液体的压强、浮力将为零； 水银压强计、天平将无法使用；摆钟停摆；弹簧测力计不能测重力等。
[解析] 由图像可知，手机的加速度先向上增大，后向上减小， 再向下增大，后向下减小。手机加速度先向上，后向下，所以手 机先处于超重状态，后处于失重状态，故A项正确，B项错误； 若将手机竖直向上抛出再落回手掌中，手机的加速度不变，始终 为竖直向下，与图像不符，故C项错误；用手托着手机做下蹲动 作，先向下加速，再向下减速，加速度先向下后向上，与图像不 符，故D项错误。

下降过程
电梯启动时，人体同样由于惯性 作用会感觉身体略微变重，随后 由于加速度向下，人体会受到向 上的支持力，感觉身体变轻。
宇航员在太空站中生活体验分享
微重力环境
01
太空站中处于微重力环境，宇航员会感觉身体变得轻盈，可以
轻松地漂浮在空中。
运动与健身
02
由于缺乏重力作用，宇航员需要进行特殊的运动和健身训练来
飞机在起飞和降落过程中会经历加速度变化，乘客会感受到相应的超重和失重现象。
蹦极运动中的超重和失重体验
蹦极运动中，人体在跳下后会受到弹性绳的拉力作用，经历超重和失重的过程。
06 总结回顾与拓展 延伸
关键知识点总结回顾
超重
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。
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。
在工程领域，考虑超重和失重对 建筑物、桥梁等结构的影响。
拓展延伸：探索更多未知领域
超重和失重的进一步探讨
研究不同加速度条件下物体的超重和失重现象。
深入探讨超重和失重与物体质量、形状等因素的 关系。
THANKS
感谢观看
05
2. 通过对比实验数据，可以发现不同质量的重物在自由 下落过程中经历的超重和失重现象具有相似性。
06
3. 根据实验结果，可以进一步探讨超重和失重现象的物 理本质及其在实际生活中的应用。
05 生活中应用实例 剖析
电梯升降过程中人体感受变化
上升过程
电梯启动时，人体由于惯性作用 会感觉身体略微变轻，随后由于 加速度向上，人体会受到向下的 压力，感觉身体变重。
速度变化
物体在失重状态下会加速下降或 减速上升，具体取决于初始速度

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。

运动员下降过程中，在弹性绳被拉直前处于完全失重状态。 从弹性绳刚拉直到弹性绳的拉力等于运动员重力过程中， 运动员处于失重状态。 从弹性绳的拉力等于运动员的重力到最后运动员减速为 ０， 运动员处于超重状态。
解: 座舱落到离地50m的位置时,制动系统尚未启动,人与手机自由下落, 处于完全失重状态,故手感觉不到手机的压力。
下蹲过程
示数变小、变大
原因是什么呢？ 视重小于实重
G=mg实重
G=mg 不变
重力变大了吗？
压力变大
下蹲过程
静止 加速下降 减速下降 静止
体重计的示数先变小后变大 压力先变小后变大
下蹲过程
加速下降
压力先变小
设竖直向下为正方向，则：
v a
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。
va v
如果向下加速运动
第四章 运动和力的关系
第6节 超重和失重
下蹲的过程中，体重计的示数先变小后变大。
体重计示数变化的原因是什么呢？
问题1：体重计显示的是哪个力？
A.人体对体重计的压力 B.人体的重力
视重：人对体重计的压力
问题2：弹簧测力计显示的是哪个力？
A.重物对弹簧测力计的拉力 视重：悬挂物对弹簧秤的拉力
B.弹簧测力计对重物的拉力
实重：物体所受的重力
C.重物的重力
问题：怎样测物体重力，原理是什么？
平衡时
由二力平衡得： F支=G=mg
由牛顿第三定律得： F支=F压
F压=G=mg
同理得：F'拉 =G=mg
下蹲过程
示数变小、变大 视重小于实重
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。

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
人教版 高一物理 必修一 第四章：4.7用牛顿运动定律解决问题 ——超 重 失重(共15张PPT)
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）
§4.7 用牛顿运动定律解决问题（二.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）
人教版 高一物理 必修一 第四章：4.7用牛顿运动定律解决问题 ——超 重 失重(共15张PPT)
人教版 高一物理 必修一 第四章：4.7用牛顿运动定律解决问题 ——超 重 失重(共15张PPT)
mg － F ＝ ma 即 F＝ m(g － a)
＝ 0 (N)
人教版 高一物理 必修一 第四章：4.7用牛顿运动定律解决问题 ——超 重 失重(共15张PPT)
人教版 高一物理 必修一 第四章：4.7用牛顿运动定律解决问题 ——超 重 失重(共15张PPT)
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）
谢谢！
人教版 高一物理 必修一 第四章：4.7用牛顿运动定律解决问题 ——超 重 失重(共15张PPT)
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感谢观看，欢迎指导！ 1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动 4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动 5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 7.先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8.内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使细胞具有一个相对稳定的内部环 境。在 物质的 运输与 交换及 信息传 递中起 决定性 作用。 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。 11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重 要，这 是生物 体 进行正常 生命活 动必要 的条件 。大量 出汗后 ，除补 充水分 外，还 应该补 充无机 盐，所 以应喝 盐汽水 。