4.6 超重和失重（教学课件）(共29张PPT)——高中物理人教版必修第一册

(共29张PPT)
第六节
超重和失重
高中物理人教版（2019）必修一教学课件
第四章 运动和力的关系
01 - 新课导入与学习目标
目
录
CATALOG
02 - 新课讲解
03 - 课堂练习
04 - 课后小结
YI WU JIAO YU SHU XUE XIN KE CHENG BIAO ZHUN
新课导入与学习目标
第一部分
docerID:327037375
新课导入
站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？
下蹲过程
起立过程
docerID:327037375
学习目标
1.理解超重和失重的概念
2.知道产生超重和失重的条件，知道超重与失重的本质
3.能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象
4.用科学的观点解释身边的物理现象
YI WU JIAO YU SHU XUE XIN KE CHENG BIAO ZHUN
新课讲解
第二部分
新课讲解
一、重力的测量
1.方法一：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，再用天平测量物体的 ，利用牛顿第二定律可得G= 。
质量m
mg
新课讲解
测力计
等于
2.方法二：利用力的平衡条件
将待测物体悬挂或放置在 上，使它处于静止状态。这时物体受到的重力的大小 测力计对物体的拉力或支持力的大小。
由力的平衡条件
F=G
F
G
由牛顿第三定律
F=F'
F'
F
G
F'
物理上把物体所受重力的实际大小即实际重量称为物体的实重，将物体在测量工具上得到的重量的读数称视重。
新课讲解
视 重
视 重
视重：测力计的示数反映了物体对支撑物的压力或对悬挂物的拉力，称为视重。
依据：牛顿第三定律
实 重
物体实际的重力大小。
结 论
静止或匀速状态下，视重=实重。
实 重
什么情况下实重与视重不相等呢？
新课讲解
二、超重和失重
如图，质量为m的人站在电梯内的体重计上，电梯上升过程中经历加速、匀速和减速的过程，在加速和减速上升的过程中，体重计的示数(反映了人对体重计的压力)会发生变化。设加速上升和减速上升时加速度的大小均为a，重力加速度为g，试分析判断。
新课讲解
(1)电梯加速上升时，体重计对人的支持力与人的重力的大小关系；
电梯加速上升时，对人受力分析如图甲所示
由牛顿第二定律得FN-mg=ma
得FN=mg+ma>mg
(2)电梯减速上升时，体重计对人的支持力与人的重力的大小关系。
电梯减速上升时，对人受力分析如图乙所示
由牛顿第二定律得mg-FN=ma
得FN=mg-mav
甲
a
mg
FN
v
乙
a
mg
FN
加速上升过程中支持力大于重力
减速上升过程中支持力小于重力
新课讲解
1.超重现象
(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 物体所受重力的现象。
(2)产生条件：物体具有 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。
2.失重现象
(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 物体所受重力的现象。
(2)产生条件：物体具有 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。
F
mg
a
F >mg
F
mg
a
F大于
竖直向上
小于
竖直向下
新课讲解
3.完全失重现象
(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 的现象。
(2)产生条件：a＝g，方向 。
mg
F=0
只受重力
g
竖直向下
等于零
思考问题：超失重与速度方向有关系吗？
是否向上的运动就一定产生超重现象，向下的运动就一定产生失重现象呢？
新课讲解
人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。分析力传感器上的人“下蹲”“站起”两个过程中超重和失重的情况。
新课讲解
关于电梯的超重失重现象研究
（1）向上加速：
（a向上）
向下减速
超重
（2）向上匀速：
（a=0）
向下匀速
平衡
（3）向上减速：
（a向下）
向下加速
失重
超重条件
物体具有向上的加速度，与速度的方向无关。
失重条件
物体具有向下的加速度，与速度的方向无关。
新课讲解
(2)从加速度的角度判断：当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g时处于完全失重状态。
(1)从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态。
(3)超重或失重与速度无关。
F
mg
a
F >mg
超重状态
F
mg
a
F失重状态
mg
F=0
只受重力
完全失重
g
判断超重、失重状态的方法
新课讲解
a方向向上
——超重
加速上升
减速下降
a方向向下
——失重
加速下降
减速上升
想一想：以下情况那种物体处于超重？那种处于失重呢？
新课讲解
超重、失重的比较
特征状态 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况 受力图
平衡
超重
失重
完全失重
a＝0
F＝mg
静止或匀速直线运动
竖直向上或有竖直向上的分量
由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg
向上加速或向下减速
竖直向下或有竖直向下的分量
由mg－F＝ma得F＝m(g－a) 向下加速或向上减速
a＝g
F＝0
自由落体运动、竖直上抛运动
F
mg
F
mg
a
F
mg
a
mg
g
运动过程 运动类型 视重 v方向 a方向 现象
上升过程 加速上升
匀速上升
减速上升
下降过程 加速下降
匀速下降
减速下降
FN＞m g
向上
向上
超重
a=0
FN=mg
向上
FN＜mg
向上
向下
失重
FN＞m g
向下
向上
超重
FN＜mg
向下
向下
失重
a=0
FN=mg
向下
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课堂练习
第三部分
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
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课堂小结
第四部分
超重与失重
超重现象
完全失重现象
失重现象
加速度向上
视重>重力
加速度向下
视重<重力
加速度为g
视重= 0
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