超重和失重(教案)-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

4.6超重和失重教学目标与核心素养物理观念：建构超重和失重的物理观念，了解超重和失重的原因，超重和失重与运动方向、加速度方向关系。科学思维：学会对实际情景“建模”，用科学的方法解决实际问题。培养学生分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。科学探究：经历探究产生超重和失重现象原因的过程，学习科学探究的方法，进一步学会应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。科学态度与责任体验学以致用的乐趣感受物理与生活社会与科学技术的相关性。教学重难点重点(1发生超重、失重现象的条件及其本质。(2判断超重和失重现像难点：超重和失重的本质。教学过程【新课引】视频：电梯从一楼上升到六楼。仔细观察：（1）电梯刚启动加速上升时，台秤和弹簧秤的示变化情况。（2）电梯快到六楼减速上升时台秤和弹簧秤的示变化情况。台秤和弹簧秤的示数为什么会变化？这就是我们今天要学习的超重和失重的知识。【新知探】一、重力的测1．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力（实重。2．重力的称量（1）视重：测量仪器显示的读数，是指物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力。（2）测量重力常用的两种方法方法一，用天平测质量，利用＝g算重力。自由落体运动加速度g可测量得到方法二：利用力的平衡条件测量重力。根据二力平衡的原理物体受到的重力台秤对物体的支持力根据牛顿第三定律物体对台秤的压力/和台秤对物体的支持力F是一对作用力和反作用力。因此物体的重物体对台秤的压力F/（数值上。二、超重和失重什么是超重呢？是下列这两种情况吗？1.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（视重实重如升降机内物体随升降机加速上升或减速下降时，加速度方向向上.根据牛顿第二定律，－m＝mam（＋）>mg此时，体重计的示数大于人受到的重力，所以属于超重现象。α向上，视重力，超重现象2．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（视重实重如升降机内物体随升降机加速下降或减速上升时，加速度方向向下.根据牛顿第二定律，mF＝mam（－）<mg即体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力，所以属于失重现象。α向下，视重力，失重现象。3.完全失重物体对支承物的压力（或对悬挂物的拉力）等于0，视重0。如升降机内物体随升降机一起作自由落体或竖直上抛运动加速度方向向下且g。根据牛顿第二定律，mF＝mam（－）又g F＝0 视重为0ag向下，视重＝0，完全失重。视频电梯从六楼下降到一楼仔细观察现象并解释：（1化情况。（2化情况。现象及解释：（1重状态，故示数减小。（2）示数增大。减速下降，加速度向上，物块处于超重状态，故示数增大。【例1】判断下列说法的正误.(1物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态.( )(2超重就是物体受到的重力增加了.( )(3物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了.( (4物体处于超重状态时，物体一定在上升.( )(5物体处于失重状态时，物体可能在上升.( )(6物体做竖直上抛运动时，处于超重状态.( )【例2重计示数为50k这段时间内下列说法正确的是()．晓敏同学所受的重力变小了．晓敏对体重计的压力大于晓敏的重C．电梯一定在竖直向下运动．电梯的加速度大小为0.2g，方向一定竖直向解析：晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，AB错误；人处于失重状态，加速度向下，运动方向可能向上，也可能向下，故C错误；以竖直向下为正方向，有：－＝a，即50g－40g＝50a，解得a＝0.2g，方向竖直向下，故D正确.答案D【例3如图所示是某同学站在力传感器上，做下蹲—起立的动作时记录的力随时间变化的图力单位为牛顿间单位为秒为650以外，还可以得到的信息有( )A．该同学做了两次下蹲－起立的动作．该同学做了一次下蹲－起立的动作，且下蹲后约2s起立C．下蹲过程中人处于失重状态D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状解析视频：下蹲时，重心先加速下降后减速下降，加速度先向下后向上，先失重后超重起立时，重心先加速上升后减速上升，加速度先向上后向下，先超重后失重答案B三、实际领域中的超重和失重现象视频：火箭发射时向上的加速度很大，火箭底部所承受的压力要比静止时大得多。视频：航天器内的物体将处于完全失重状态。完全失重时，物体将飘浮在空中，液滴呈球形。【随堂演】【课堂小【随堂演】1.一个质量为50kg的人，站在竖直向上运动着的升降机地板上。他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为该重物的质量为5k这时人对升降机地板的压力 N（g取10m/s2）答案2.下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是（ ）．用天平测量物体的质量；．用弹簧测力计测物体的重力；C．用温度计测太空实验舱内的温度．用水银气压计测太空实验舱内气体的压强答案C3.一人站在体重计上，在他蹲下到停止的过程中，体重计的示数（ ）．先小于体重，后大于体重，最后等于体．先大于体重，后小于体重，最后等于体C．先小于体重，后等于体重．先大于体重，后等于体答案A4.一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g/3，g为重力加速度人对电梯底部的压力为（ ）．/3 B．2g C．g D．/3答案D5.在距离地面m高处，以30m/s的初速度竖直上抛一物体，不计空气阻力，取g取10m/s2，则s内物体( )．路程为．位移大小为m，方向竖直向上C．平均速度大小为13m/s，方向竖直向．物体从抛出到落地所用的时间为答案课后反思课后反思本课程在探讨超重和失重的定义时显得不够自然流畅，有许多生疏的地方。所以在考试以后上课先做电梯实验和