《超重和失重》课件新教材1

1、第四章运动和力的关系第四章运动和力的关系6超重和失重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目标体系构建目标体系构建【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。2能用牛顿定律解决有关超重和失重问题。【思维脉络】【学习目标】1.知道超重、失重现象，理解产生超重和失重现象课前预习反馈课前预习反馈1方法一：先测量物体做自由落体运动的_，再用天平测量物体的_，利用牛顿第二定律可得：G_。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

2、于_。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_，测力计的示数反映了物体所受的重力_。知识点 1重力的测量加速度g质量mg静止状态相等大小1方法一：先测量物体做自由落体运动的_，1失重(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，叫作失重(weightlessness)现象。(2)产生条件：物体具有_的加速度。2超重(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，叫作超重(overweight)现象。(2)产生条件：物体具有_的加速度。知识点 2超重和失重小于向下大于竖直向上1失重知识点 2超重和失重小于向下大于竖直向上3完全失重(

3、1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有_，这种现象被叫作完全失重状态。(2)产生条件：加速度a_，方向_。作用力g向下3完全失重作用力g向下判一判(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。()预习自测 判一判预习自测 A“水球”的形成是因为太空中物体不受重力B“水球”处于失重状态C“水球”处于超重状态D在“天宫一号”上可以利用体重计称量航天员的质量选一选如图所示，2013

4、年6月20日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，关于航天员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”。下列说法正确的是()B A“水球”的形成是因为太空中物体不受重力选一选如图所解析：A错：“水球”有质量，在太空中受到重力。B对，C错：“天宫一号”中的物体处于完全失重状态，物体飘浮在空中，液体呈现球形。D错：“天宫一号”上物体处于完全失重状态，物体对体重计没有压力，所以体重计不能使用。超重和失重课件新教材1想一想人站在体重计上静止时，体重计的示数就显示了人的体重。人从站立状态到完全蹲下，体重计的示数如何变化？为什么会发生这样的变化？提示：先减小，后增加，再还原解析：人蹲下

5、的过程经历了加速向下(失重)、减速向下(超重)和静止这三个过程。想一想人站在体重计上静止时，体重计的示数就显示了人的体课内互动探究课内互动探究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。提示：电梯启动时感到脚对地板的压力增大，电梯在停止的过程中感到脚对地板的压力减小了。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？1实重与视重(1)实重：物体实际所受的重力。(2)视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所

6、受的压力。2超重与失重(1)超重：“视重”大于“实重”的现象(2)失重：“视重”小于“实重”的现象要点提炼 1实重与视重要点提炼 3对超重和失重现象的理解(1)物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力始终不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或减小。(2)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于物体加速度的方向。加速度向上则“超重”，加速度向下则“失重”。(3)在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都完全消失，比如物体对桌面无压力，单摆停止摆动，浸在水中的物体不受浮力等。靠重力才能使用的仪器，也不能再使用，如天平、液体气压计等。3对超重和

7、失重现象的理解(原创题)如图所示，苹果自空中竖直落入深水中，到达某一深度后又返回到水面，下列说法正确的是()典例剖析 典题 1C A苹果在空中下落时处于“超重”状态B苹果落入水中后“重力”变小了C苹果在水中向下运动时处于“超重”状态D苹果在水中向上运动时处于“失重”状态思路引导：(1)加速度的方向决定“超重”或“失重”。(2)重力不随物体的运动状态而变化。(原创题)如图所示，苹果自空中竖直落入深水中，到达某一深度解析：苹果在空中下落时加速度向下，处于“失重”状态，A错；苹果在水中下落时加速度向上，处于“超重”状态，C对；苹果在水中上升时加速度向上，处于“超重”状态，D错；苹果在整个运动过程中“

8、重力”没变，B错。思维升华：(1)无论超重、失重、完全失重，变化的只是视重，实际重力不变。(2)决定超重还是失重的是加速度的方向，与速度方向无关。解析：苹果在空中下落时加速度向下，处于“失重”状态，A错；苹1(2019广东省惠州市高一上学期期末)金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出。如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中()A水继续以相同的速度从小孔中喷出B水不再从小孔喷出C水将以更大的速度喷出D水将以较小的速度喷出对点训练 B 1(2019广东省惠州市高一上学期期末)金属小桶侧面有一解析：水桶自由下落，处于完全失重状态，故其中的水也处于完全失重状

9、态，对容器壁无压力，故水不会流出；故选B。超重和失重课件新教材1(1)用弹簧测力计测物体重力时，突然向上加速，观察弹簧测力计的示数如何变化？(2)用弹簧测力计测物体重力时，突然向下加速，观察弹簧测力计的示数如何变化？(3)若将弹簧测力计和物体一起释放，观察弹簧测力计的示数如何变化？二超重与失重现象的分析处理情境导入 (1)用弹簧测力计测物体重力时，突然向上加速，观察弹簧测力计提示：(1)弹簧测力计示数变大了。(2)弹簧测力计示数变小了。(3)弹簧测力计示数变为零。超重和失重课件新教材11产生超重、失重现象的原因(1)产生超重的原因：当物体具有向上的加速度a时，支持物对物体的支持力(或悬绳的拉力

10、)为F。由牛顿第二定律可得：Fmgma所以Fm(ga)mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)Fmg。要点提炼 超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载1产生超重、失重现象的原因要点提炼 超重和失重课件新教(2)产生失重现象的原因：当物体具有向下的加速度a时，支持物对物体的支持力(或悬绳对物体的拉力)为F。由牛顿第二定律可知：mgFma所以Fm(ga)mg由牛顿第三定律可知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)Fmg。特例：当物体具有向下的加速度ag时，则F0，物体处于完全失重状态

11、。超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载(2)产生失重现象的原因：超重和失重课件新教材1课件优秀2超重、失重的分析比较超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载2超重、失重的分析比较超重和失重课件新教材1课件优秀课超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀如

12、图所示，一质量为m40 kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从t0时刻由静止开始上升，在06 s内体重计示数F的变化情况如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g10 m/s2)典例剖析 典题 2思路引导：由图像信息分析电梯在不同阶段的受力情况并确定电梯的加速度，再根据运动学公式列方程求解。超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载如图所示，一质量为m40 kg的小孩站在电梯内的体重计上超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课

13、件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀思维升华：结合图像分析求解超重与失重问题特别要善于从图像中获取有用信息，能将图像与物体实际运动的情境结合起来，并应用相关物理规律求解。超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件pp

14、t课件免费课件优秀2如图所示，一个质量M50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，测力计下挂着一个质量m5 kg的物体A。当升降机向上运动时，她看到弹簧测力计的示数为40 N，g10 m/s2，求：(1)升降机的加速度；(2)此时人对地板的压力。答案：(1)2 m/s2，方向向下(2)400 N竖直向下对点训练 超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载2如图所示，一个质量M50 kg的人站在升降机的地板上，超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载

15、超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀核心素养提升超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载核心素养提升超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件直升机悬停在空中向地面投放装有某物体的箱子，如图所示。设箱子初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是()易错点：受思维定式的影响，未作好状态分析致错案 例C A箱内物体对箱子底部始终没有

16、压力B箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C箱子落到地面前瞬间，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载直升机悬停在空中向地面投放装有某物体的箱子，如图所示。设箱错解：A或D错因分析：误选A者，对题干提供的信息审读不细致，误认为只要物体在空中释放而下落就一定处于完全失重状态。事实上，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，解题时应认真审读题中给出的条件及变化过程。误选D者，此时注意到了箱子下落

17、过程中受到空气阻力的影响，但对箱子和箱内物体的运动过程分析错误，想当然地认为箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”。超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载错解：A或D超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件解析：箱子刚投下时不受阻力，整体加速度为g，对于物体有mgFNmg，即FN0，此时物体对箱子底部的压力为零，故B错；随着箱子的下落，因受空气阻力作用，对整体应用牛顿第二定律得(Mm)gkv2(Mm)a，随着下落速度的增大，加速度越来越小，对物体应用牛顿第二定律得mgFNma，随着加速度的减

18、小，物体受到的支持力越来越大，由牛顿第三定律可得物体对箱子底部的压力也越来越大，故A错，C对；若下落距离足够长，最后重力与阻力平衡，加速度a为零，箱子将做匀速直线运动，此时对物体有mgFN，因此物体不可能“飘起来”，故D错。超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载解析：箱子刚投下时不受阻力，整体加速度为g，对于物体有mg素养警示分析箱子和箱内物体的运动应抓住三个关键：一是刚投下时空气阻力为零；二是运动中F阻kv2；三是当下落距离足够长时，两者最终将做匀速运动。做好受力分析及运动状态的分析，是正确求解

19、问题的前提。超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载素养警示超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费素养脉络构建超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载素养脉络构建超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀课件课件下载超重和失重课件新教材1课件优秀课件ppt课件免费课件优秀