人教版新教材-物理-高一物理必修第一册-运动和力的关系-超重和失重

《超重和失重》微课教学设计
引入实例：（设疑）电梯中有一台体重计，人站在体重计上，当人随电梯一起向下加速运动时，体重计对人的支持力是否等于重力大小？
（学生猜想）。

实例分析：（探究）
取人为研究对象，对人受力分析，人受竖直向下的重力mg和体重计竖直向，当电梯加速下降时，人随电梯一起向下加速运动，加速度竖直向上的支持力F
N
下，
根据牛顿第二定律：
=ma,
mg-F
N
= mg- ma
得 F
N
F
<mg
N
体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力。

（牛顿第二定律的应用）
［归纳］：
（1）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，叫作失重现象。

［教师设疑］：
若电梯向下运动时会不会出现体重计的示数比人的重力大呢？
（学生猜想）。

［探究］：
如果人随电梯一起向下减速运动，人受竖直向下的重力mg和体重计竖直向
上的支持力F N ，加速度方向竖直向上，
根据牛顿第二定律： F N - mg= ma 得F N = mg+ma F N >mg
体重计的示数所反映的视重（力）大于人所受的重力。

［归纳］：
（2）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，叫作超重现象。

［教师设疑］：
若电梯向上加速或者减速运动，会不会出现超重或者失重现象呢？ （学生猜想）。

［探究］：
如果电梯向上加速运动， 根据牛顿第二定律： F N - mg= ma 得 F N = mg+ma F N >mg
［结论］：超重现象 如果电梯向上减速运动， 根据牛顿第二定律： mg-F N =ma, 得 F N = mg- ma F N <mg
［结论］：失重现象 ［教师设疑］：
如果体重计不是在电梯中，而是在地面上，人站在体重计上，体重计的示数（视重）一定等于人所受重力大小吗？
原本静止在体重计上的人，突然开始下蹲，最终蹲着不动，在这个过程中，
F
m
a v
体重计的示数会如何变化呢？
（以学生熟悉下蹲和起立为例，运用所学知识解决实际问题）。

教师借助于力传感器测量人蹲起的超重和失重现象的结果分析下蹲和起立过程中的超重和失重。

①下蹲
下蹲时先向下加速，再向下减速，
向下加速， F N <mg 向下减速，F N >mg 失重现象 超重现象 ②起立
F N mg
a
F N
mg
a
起立时先向上加速，再向上减速，
向上加速，F
N >mg 向上减速， F
N
<mg
超重现象失重现象
（小牛试刀，学以致用）。

3.完全失重
［教师设疑］：
若电梯向上减速或者向下加速的加速度大小等于重力加速度g，此时站在电梯里体重计上的人的视重会是多大？
（学生猜想）。

［探究］：
根据牛顿第二定律：
mg-F
N
=ma,
得 F
N
= mg- ma
F
N =0
F
N
mg
a
F
N
mg
a
F
N
mg
a v。