第四章 第6节超重和失重--人教版高中物理必修第一册教学课件(共27张PPT)
文档属性
| 名称 | 第四章 第6节超重和失重--人教版高中物理必修第一册教学课件(共27张PPT) |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-12-30 00:00:00 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
第四章 运动和力的关系
物理
第6节 超重和失重
1.掌握超重、失重现象及其实质。
2.能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。
3.体验实验观察、实例探究、讨论交流的过程,体会超重和失重现象。
4.体验实验和理论探究过程,体会科学探究的方法,培养科学探究能力,领会运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。
5.了解一些我国航天技术的成就,领会科学与技术的联系。
学习目标
重点:
超重和失重的现象和实质。
难点:
运用牛顿第二定律解决超重和失重现象的实际问题。
学习重难点
有孔的水瓶,水从小孔流出。
当瓶子自由下落时,瓶中的水还会流出吗？
新知导入
用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？
处于平衡状态
弹簧秤的示数是哪个力的大小？
物体拉弹簧秤的力的大小
根据牛顿第三定律：
弹簧秤的示数等于物体重力的大小.
视重
G
F
F’
G
F
F’
新知讲解
实验并思考
第一步：测量钩码的重力
第二步：让弹簧秤和钩码一起运动，观察弹簧秤示数的变化。
合作讨论：以上现象产生的原因是什么？
G
F
一、超重
物体对悬挂物的拉力 (或对支持物的压力) 大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。
二、失重
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。
实验并思考
让弹簧秤和钩码分别处于
①缓慢上升或缓慢下降
②向上运动（包括突然上升和上升突然停止两个状态）
③向下运动（包括突然下降和下降突然停止两个状态）
三、超重和失重的运动特点
运动状态 速度方向 加速度方向 超失重状态
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
向上
向上
向上
向上
向下
向下
向下
向下
超重
超重
失重
失重
1.对超重现象的理解
①特点：具有竖直向上的加速度；
②运动形式：物体 运动或 运动；
说明：当物体处于超重状态时，只是拉力（或对支持物的压力）增大了，物体的重力不变。
向上加速
向下减速
2.对失重现象的理解
①特点：具有竖直向下的加速度；
②运动形式：物体 运动或 运动；
说明：当物体处于失重状态时，只是拉力（或对支持物的压力）减小了，物体的重力不变。
mg－F＝ma
向下加速
向上减速
重力不变
物体对支持物的压力或
对悬挂物的拉力发生变化
超重、失重现象只取决于物体的加速度方向
超重和失重的实质
与物体运动的速度方向和大小均无关
在体重计上做下蹲的过程中，体重计的示数怎样变化？
过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；下蹲最终速度变为零，
故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
学以致用
先变小，后变大
典例探究
【例1】在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内( )
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为g，方向一定竖直向下
例题分析 体重计示数变小，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，故A错误。晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故B错误。以竖直向下为正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝g，加速度方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故C错误，D正确。
答案:D
【变式训练】(多选)如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲—起立的动作时记录的力随时间变化的图线。由图线可知( )
A．该同学体重约为650 N
B．该同学做了两次下蹲—起立的动作
C．该同学做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2s起立
D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
答案:AC
【例2】一个质量为40Kg的人乘电梯。
①若电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升， 他对电梯的压力是多少？（g取10m/s2）
F
mg
②若电梯以0.25m/s2的加速度匀加速下降，他对电梯的压力是多少？
③若电梯自由下落，他对电梯的压力又是多少？ （g取10m/s2）
实验并思考
让弹簧测力计和钩码一起做自由落体运动
观察弹簧测力计示数的变化。
F－m g＝m a
F＝0
g
——完全失重
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 等于0的情况称为完全失重现象。
从实验和例题得出条件
条件：物体的加速度等于g
溶液中不受浮力，
液体柱没有压力
完全
失重
课堂练习
1.(多选题)在太空工作站完全失重的环境中,下列仪器可以正常使用的是( )
A.水银温度计 B.体重计
C.打点计时器 D.天平
答案:AC
2.如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.在上升和下降过程中A物体对B物体的压力一定为零
B.上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A物体对B物体的压力等于A物体受到的重力
答案:A
3.(多选)一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图所示。在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法正确的是
( )
A.当θ一定时,a越大,斜面对物体的支持力越小
B.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大
C.当a一定时,θ越大,斜面对物体的支持力越小
D.当a一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小
答案:BC
4.某人在一个以2.5 m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体,在地面上最多能举起多少千克的物体 若此人在匀加速上升的电梯里最多能举起40 kg的物体,则此电梯上升的加速度是多大 (g取10 m/s2)
答案:60 kg 5 m/s2
1.条件：
（1）当物体有竖直向上的加速度时，产生超重现象。
（2）当物体有竖直向下的加速度时，产生失重现象。
（3）当竖直向下的加速度a=g时，产生完全失重现象。
2.特点：物体发生超重和失重现象时，只与物体的加速度有关，而与物体的速度方向无关。
3.实质：物体所受的重力仍然存在，且大小不变，只是对物体的拉力F拉或压力F压与重力的大小关系改变。
超重和失重
课堂小结
谢谢大家
第四章 运动和力的关系
物理
第6节 超重和失重
1.掌握超重、失重现象及其实质。
2.能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。
3.体验实验观察、实例探究、讨论交流的过程,体会超重和失重现象。
4.体验实验和理论探究过程,体会科学探究的方法,培养科学探究能力,领会运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。
5.了解一些我国航天技术的成就,领会科学与技术的联系。
学习目标
重点:
超重和失重的现象和实质。
难点:
运用牛顿第二定律解决超重和失重现象的实际问题。
学习重难点
有孔的水瓶,水从小孔流出。
当瓶子自由下落时,瓶中的水还会流出吗？
新知导入
用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？
处于平衡状态
弹簧秤的示数是哪个力的大小？
物体拉弹簧秤的力的大小
根据牛顿第三定律：
弹簧秤的示数等于物体重力的大小.
视重
G
F
F’
G
F
F’
新知讲解
实验并思考
第一步：测量钩码的重力
第二步：让弹簧秤和钩码一起运动，观察弹簧秤示数的变化。
合作讨论：以上现象产生的原因是什么？
G
F
一、超重
物体对悬挂物的拉力 (或对支持物的压力) 大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。
二、失重
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。
实验并思考
让弹簧秤和钩码分别处于
①缓慢上升或缓慢下降
②向上运动（包括突然上升和上升突然停止两个状态）
③向下运动（包括突然下降和下降突然停止两个状态）
三、超重和失重的运动特点
运动状态 速度方向 加速度方向 超失重状态
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
向上
向上
向上
向上
向下
向下
向下
向下
超重
超重
失重
失重
1.对超重现象的理解
①特点：具有竖直向上的加速度；
②运动形式：物体 运动或 运动；
说明：当物体处于超重状态时，只是拉力（或对支持物的压力）增大了，物体的重力不变。
向上加速
向下减速
2.对失重现象的理解
①特点：具有竖直向下的加速度；
②运动形式：物体 运动或 运动；
说明：当物体处于失重状态时，只是拉力（或对支持物的压力）减小了，物体的重力不变。
mg－F＝ma
向下加速
向上减速
重力不变
物体对支持物的压力或
对悬挂物的拉力发生变化
超重、失重现象只取决于物体的加速度方向
超重和失重的实质
与物体运动的速度方向和大小均无关
在体重计上做下蹲的过程中，体重计的示数怎样变化？
过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；下蹲最终速度变为零，
故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
学以致用
先变小，后变大
典例探究
【例1】在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内( )
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为g，方向一定竖直向下
例题分析 体重计示数变小，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，故A错误。晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故B错误。以竖直向下为正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝g，加速度方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故C错误，D正确。
答案:D
【变式训练】(多选)如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲—起立的动作时记录的力随时间变化的图线。由图线可知( )
A．该同学体重约为650 N
B．该同学做了两次下蹲—起立的动作
C．该同学做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2s起立
D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
答案:AC
【例2】一个质量为40Kg的人乘电梯。
①若电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升， 他对电梯的压力是多少？（g取10m/s2）
F
mg
②若电梯以0.25m/s2的加速度匀加速下降，他对电梯的压力是多少？
③若电梯自由下落，他对电梯的压力又是多少？ （g取10m/s2）
实验并思考
让弹簧测力计和钩码一起做自由落体运动
观察弹簧测力计示数的变化。
F－m g＝m a
F＝0
g
——完全失重
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 等于0的情况称为完全失重现象。
从实验和例题得出条件
条件：物体的加速度等于g
溶液中不受浮力，
液体柱没有压力
完全
失重
课堂练习
1.(多选题)在太空工作站完全失重的环境中,下列仪器可以正常使用的是( )
A.水银温度计 B.体重计
C.打点计时器 D.天平
答案:AC
2.如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.在上升和下降过程中A物体对B物体的压力一定为零
B.上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A物体对B物体的压力等于A物体受到的重力
答案:A
3.(多选)一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图所示。在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法正确的是
( )
A.当θ一定时,a越大,斜面对物体的支持力越小
B.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大
C.当a一定时,θ越大,斜面对物体的支持力越小
D.当a一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小
答案:BC
4.某人在一个以2.5 m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体,在地面上最多能举起多少千克的物体 若此人在匀加速上升的电梯里最多能举起40 kg的物体,则此电梯上升的加速度是多大 (g取10 m/s2)
答案:60 kg 5 m/s2
1.条件：
（1）当物体有竖直向上的加速度时，产生超重现象。
（2）当物体有竖直向下的加速度时，产生失重现象。
（3）当竖直向下的加速度a=g时，产生完全失重现象。
2.特点：物体发生超重和失重现象时，只与物体的加速度有关，而与物体的速度方向无关。
3.实质：物体所受的重力仍然存在，且大小不变，只是对物体的拉力F拉或压力F压与重力的大小关系改变。
超重和失重
课堂小结
谢谢大家