新鲁科版必修1高中物理 6.4超重与失重课件
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•7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021
•8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
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探究一
X 新知导学 Z 重难探究
X 新知导学 Z 重难探究
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探究一
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
探究二
解析:依题意可知,弹簧测力计读数为 40 N,而物体 A 的重力 G=mAg=50
N,显然弹簧测力计的读数小于物体的重力,即视重小于实重,物体 A 处于失
重状态。由于人和 A 以及升降机三者具有相同的加速度,因此人也处于失
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
探究二
例题 2
一个质量 50 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,弹簧测力计下面挂着一个质量
mA=5 kg 的物体 A,当升降机向上运动时,人看到弹簧测力计的示数为
2
40 N,如图所示,g 取 10 m/s ,求此时人对地板的压力。
对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零,这就叫完全失重。
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X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
测一测
关于超重和失重,下列说法正确的是(
)
A.超重就是物体所受的重力增加了
B.失重就是物体所受的重力减小了
C.完全失重就是物体不受重力了
常一切由于重力产生的物理现象都完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在
水中的物体不受浮力、液体柱不再产生向下的压强。
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探究一
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
探究二
例题 1
(多选)某实验小组利用 DIS 系统观察超重和失重现象。他们在电梯内
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
2.失重现象
(1)定义:物理学中把物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物
体所受重力的现象称为失重现象。
(2)产生条件:只要加速度方向竖直向下,就必然产生失重现象。
(3)完全失重:如果物体竖直向下的加速度正好等于重力加速度 g,物体
并没有消失。超重和失重仅仅是我们“看到”的重力好像发生了变化,即“视
重”变了,物体的实际重力由质量和当地重力加速度决定,并没有变化。
2.超(失)重现象是指物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(小
于)重力的现象,此拉力(或支持力)即为我们所说的“视重”。
3.“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关,只决定于物
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
探究二
探究一对超重和失重的理解
问题导引
刘洋在“天宫”1 号中工作时,有一个镜头令人难忘:由于没有抓好舱壁
上的固定扣,她突然一个踉跄飘了起来。说明在运行的轨道舱中,人们完全
失重,请思考刘洋真的失去了重力吗?
提示在“天宫”1 号工作的航天员处于完全失重状态,但航天员仍
超重、失重问题是牛顿第二定律的应用,解决这类问题的方法与处理动
力学两类问题的方法相同。
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探究一
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI TANG JIANCE
HONGNAN TANJIU
探究二
�变式训练 2�某人在 a=2 m/s 匀加速下降的升降机中最多能
2
举起 m1=75 kg 的物体,则此人在地面上最多可举起多大质量的物体?若此
重状态。
以 A 为研究对象,受力分析如图所示。
由牛顿第二定律得
mAg-T=mAa
所以 a=
-
5×10-40
=
5
2
2
m/s =2 m/s
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探究一
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
探究二
人的受力分析如图所示。
由牛顿第二定律得
Mg-N=Ma,
kg=60 kg。
600
-g=
-10
2
50
当升降机以 a2 匀加速上升时,对物体有 F-m2g=m2a2,a2=
2
2
2
m/s =2 m/s ,所以升降机匀加速上升的加速度为 2 m/s 。
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
测一测
电梯在下列运动中处于超重状态的是(
)
A.减速下降
B.减速上升
C.匀速上升
D.加速度不断减小的加速下降
解析:发生超重的条件是物体具有竖直向上的加速度,与速度方向无关。
选项 A 正确。
答案:A
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X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
静止或匀速直线运
动
超重 向上
F=m(g+ 向上加速或
a)>mg
向下减速
失重 向下
F=m(ga)<mg
完全 a=g
F=0
失重 向下
向下加速或
向上减速
自由落体运动、抛
体运动、正常运行
的卫星
受力图
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
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探究一
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
•3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
•4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。
•5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。
•6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021
探究一
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
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D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
探究二
解析:火箭在 0~t3 内一直向上运动,t3 时刻距地面最远,选项 A 错误,选项
B 正确;t1~t2 时间内,火箭向上加速运动,火箭处于超重状态,选项 C 正确;t2~t3
D.不论超重还是失重,物体所受的重力都是不变的
解析:不论超重、失重还是完全失重,物体所受的重力都不变,物体所受
的重力只与物体的质量和重力加速度有关,与物体的运动状态无关,故选项
D 正确。
答案:D
第4节 超重与失重
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
•2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。
所以 N=Mg-Ma=400 N
由牛顿第三定律可得,人对地板的压力为 400 N,方向向下。
答案:400 N,方向向下
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探究二
反思
区分加速度的方向和速度方向。
(2)处理连接体问题时,如测力计、台秤示数的变化问题,对于其中一个
物体(或物体中的一部分)所处的运动状态的变化,而导致系统是否保持原
来的平衡状态的判断问题,可以根据系统的重心发生的超重、失重现象进行
分析判断。
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探究二
2.超重、失重问题的处理方法
超重、失重现象的产生条件是具有竖直方向上的加速度,应用牛顿第二
定律可以分析其本质。因此,对超重与失重问题的处理有以下两种方法:
(1)用牛顿第二定律列方程分析。以加速度的方向为正方向列牛顿第二
定律方程,求出结果后,注意运用牛顿第三定律变换成所求的结论,也要注意
么?电梯的运动情况如何?
提示感到体重变大,是因为人对支持物的压力变大,发生超重现
象;超重时加速度方向向上,故电梯可能加速上升或减速下降。
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探究二
名师精讲
1.超重、失重的分析
视重(F)
加速 与
特征
运动情况
度 重力关
状态
系
平衡 a=0 F=mg
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)发生了变化。求解本题时不要错
认为压力增大时物块超重,压力减小时物块失重。
物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关,只取决于物体的加
速度方向。当物体具有向上的加速度时超重,具有向下的加速度时失重。
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HONGNAN TANJIU
人在一匀加速上升的升降机中最多能举起 m2=50 kg 的物体,则此升降机上
2
升的加速度为多大?(g 取 10 m/s )
2
解析:当升降机以加速度 a1=2 m/s 匀加速下降时,对物体有
m1g-F=m1a1,F=m1(g-a1),得 F=75×(10-2) N=600 N。
设人在地面上最多可举起质量为 m0 的物体,则 F=m0g,m0= =
时间内火箭向上减速运动,火箭处于失重状态,选项 D 错误。
答案:BC
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探究二
探究二超重和失重现象的分析及应用
问题导引
在运行的电梯上,某同学突然感到自己的体重变大,这其中的原因是什
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
探究二
A.从时刻 t1 到 t2,物块处于失重状态
B.从时刻 t3 到 t4,物块处于失重状态
C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,
最后停在高楼层
D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,
最后停在低楼层
解析:超重或失重的本质是物体对支持物的压力大于或小于重力。由
做实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器。在传感器上放一个质量为 2
kg 的物块,如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随
时间变化的关系,如图乙所示。根据图象分析得出的结论中正确的是(g 取
2
10 m/s )(
)
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探究二
�变式训练 1�(多选)一枚玩具火箭由地面竖直向上发射,其 v-t
关系如图所示,则(
)
A.t2~t3 时间内,玩具火箭在向下运动
B.t3 时刻玩具火箭距地面最远
C.t1~t2 时间内,玩具火箭处于超重状态
D.0~t3 时间内,玩具火箭始终处于失重状态
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体加速度的方向。
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探究二
4.只有当物体竖直方向的加速度为零时,视重大小等于重力的大小。
5.完全失重不仅只有自由落体这一种情况,只要物体具有方向竖直向
下、大小等于 g 的加速度,就处于完全失重状态。在完全失重的状态下,平
F-t 图象可以看出,从 t1 到 t2 物块对传感器的压力总大于重力,从 t3 到 t4 物块
对传感器的压力总小于重力。所以正确选项为 B、C。
答案:BC
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探究二
反思
在发生超重、失重现象时,物体所受重力依然存在,且不发生变化,只是
然受重力的作用,只是刘洋对舱壁没有压力。
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探究二
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1.当物体处于“超重”状态时,物体的重力没有增大。当物体处于“失重”
状态时,物体的重力也没有减小,当物体处于“完全失重”状态时,物体的重力
第4节
超重与失重
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学习目标
1.知道超重和失重现象。
2.理解超重和失重的产生条件
及其实质。
3.能够运用牛顿运动定律分析
超重和失重现象。
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思维脉络
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1.超重现象
(1)定义:物理学中把物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物
体所受重力的现象称为超重现象。
(2)产生条件:只要加速度方向竖直向上,就必然产生超重现象。
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•8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
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探究二
解析:依题意可知,弹簧测力计读数为 40 N,而物体 A 的重力 G=mAg=50
N,显然弹簧测力计的读数小于物体的重力,即视重小于实重,物体 A 处于失
重状态。由于人和 A 以及升降机三者具有相同的加速度,因此人也处于失
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探究二
例题 2
一个质量 50 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,弹簧测力计下面挂着一个质量
mA=5 kg 的物体 A,当升降机向上运动时,人看到弹簧测力计的示数为
2
40 N,如图所示,g 取 10 m/s ,求此时人对地板的压力。
对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零,这就叫完全失重。
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测一测
关于超重和失重,下列说法正确的是(
)
A.超重就是物体所受的重力增加了
B.失重就是物体所受的重力减小了
C.完全失重就是物体不受重力了
常一切由于重力产生的物理现象都完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在
水中的物体不受浮力、液体柱不再产生向下的压强。
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探究二
例题 1
(多选)某实验小组利用 DIS 系统观察超重和失重现象。他们在电梯内
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2.失重现象
(1)定义:物理学中把物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物
体所受重力的现象称为失重现象。
(2)产生条件:只要加速度方向竖直向下,就必然产生失重现象。
(3)完全失重:如果物体竖直向下的加速度正好等于重力加速度 g,物体
并没有消失。超重和失重仅仅是我们“看到”的重力好像发生了变化,即“视
重”变了,物体的实际重力由质量和当地重力加速度决定,并没有变化。
2.超(失)重现象是指物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(小
于)重力的现象,此拉力(或支持力)即为我们所说的“视重”。
3.“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关,只决定于物
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探究二
探究一对超重和失重的理解
问题导引
刘洋在“天宫”1 号中工作时,有一个镜头令人难忘:由于没有抓好舱壁
上的固定扣,她突然一个踉跄飘了起来。说明在运行的轨道舱中,人们完全
失重,请思考刘洋真的失去了重力吗?
提示在“天宫”1 号工作的航天员处于完全失重状态,但航天员仍
超重、失重问题是牛顿第二定律的应用,解决这类问题的方法与处理动
力学两类问题的方法相同。
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探究二
�变式训练 2�某人在 a=2 m/s 匀加速下降的升降机中最多能
2
举起 m1=75 kg 的物体,则此人在地面上最多可举起多大质量的物体?若此
重状态。
以 A 为研究对象,受力分析如图所示。
由牛顿第二定律得
mAg-T=mAa
所以 a=
-
5×10-40
=
5
2
2
m/s =2 m/s
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探究二
人的受力分析如图所示。
由牛顿第二定律得
Mg-N=Ma,
kg=60 kg。
600
-g=
-10
2
50
当升降机以 a2 匀加速上升时,对物体有 F-m2g=m2a2,a2=
2
2
2
m/s =2 m/s ,所以升降机匀加速上升的加速度为 2 m/s 。
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测一测
电梯在下列运动中处于超重状态的是(
)
A.减速下降
B.减速上升
C.匀速上升
D.加速度不断减小的加速下降
解析:发生超重的条件是物体具有竖直向上的加速度,与速度方向无关。
选项 A 正确。
答案:A
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静止或匀速直线运
动
超重 向上
F=m(g+ 向上加速或
a)>mg
向下减速
失重 向下
F=m(ga)<mg
完全 a=g
F=0
失重 向下
向下加速或
向上减速
自由落体运动、抛
体运动、正常运行
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•3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
•4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。
•5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。
•6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021
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解析:火箭在 0~t3 内一直向上运动,t3 时刻距地面最远,选项 A 错误,选项
B 正确;t1~t2 时间内,火箭向上加速运动,火箭处于超重状态,选项 C 正确;t2~t3
D.不论超重还是失重,物体所受的重力都是不变的
解析:不论超重、失重还是完全失重,物体所受的重力都不变,物体所受
的重力只与物体的质量和重力加速度有关,与物体的运动状态无关,故选项
D 正确。
答案:D
第4节 超重与失重
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
•2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。
所以 N=Mg-Ma=400 N
由牛顿第三定律可得,人对地板的压力为 400 N,方向向下。
答案:400 N,方向向下
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区分加速度的方向和速度方向。
(2)处理连接体问题时,如测力计、台秤示数的变化问题,对于其中一个
物体(或物体中的一部分)所处的运动状态的变化,而导致系统是否保持原
来的平衡状态的判断问题,可以根据系统的重心发生的超重、失重现象进行
分析判断。
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2.超重、失重问题的处理方法
超重、失重现象的产生条件是具有竖直方向上的加速度,应用牛顿第二
定律可以分析其本质。因此,对超重与失重问题的处理有以下两种方法:
(1)用牛顿第二定律列方程分析。以加速度的方向为正方向列牛顿第二
定律方程,求出结果后,注意运用牛顿第三定律变换成所求的结论,也要注意
么?电梯的运动情况如何?
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象;超重时加速度方向向上,故电梯可能加速上升或减速下降。
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1.超重、失重的分析
视重(F)
加速 与
特征
运动情况
度 重力关
状态
系
平衡 a=0 F=mg
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)发生了变化。求解本题时不要错
认为压力增大时物块超重,压力减小时物块失重。
物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关,只取决于物体的加
速度方向。当物体具有向上的加速度时超重,具有向下的加速度时失重。
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人在一匀加速上升的升降机中最多能举起 m2=50 kg 的物体,则此升降机上
2
升的加速度为多大?(g 取 10 m/s )
2
解析:当升降机以加速度 a1=2 m/s 匀加速下降时,对物体有
m1g-F=m1a1,F=m1(g-a1),得 F=75×(10-2) N=600 N。
设人在地面上最多可举起质量为 m0 的物体,则 F=m0g,m0= =
时间内火箭向上减速运动,火箭处于失重状态,选项 D 错误。
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探究二超重和失重现象的分析及应用
问题导引
在运行的电梯上,某同学突然感到自己的体重变大,这其中的原因是什
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探究二
A.从时刻 t1 到 t2,物块处于失重状态
B.从时刻 t3 到 t4,物块处于失重状态
C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,
最后停在高楼层
D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,
最后停在低楼层
解析:超重或失重的本质是物体对支持物的压力大于或小于重力。由
做实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器。在传感器上放一个质量为 2
kg 的物块,如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随
时间变化的关系,如图乙所示。根据图象分析得出的结论中正确的是(g 取
2
10 m/s )(
)
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探究二
�变式训练 1�(多选)一枚玩具火箭由地面竖直向上发射,其 v-t
关系如图所示,则(
)
A.t2~t3 时间内,玩具火箭在向下运动
B.t3 时刻玩具火箭距地面最远
C.t1~t2 时间内,玩具火箭处于超重状态
D.0~t3 时间内,玩具火箭始终处于失重状态
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体加速度的方向。
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4.只有当物体竖直方向的加速度为零时,视重大小等于重力的大小。
5.完全失重不仅只有自由落体这一种情况,只要物体具有方向竖直向
下、大小等于 g 的加速度,就处于完全失重状态。在完全失重的状态下,平
F-t 图象可以看出,从 t1 到 t2 物块对传感器的压力总大于重力,从 t3 到 t4 物块
对传感器的压力总小于重力。所以正确选项为 B、C。
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在发生超重、失重现象时,物体所受重力依然存在,且不发生变化,只是
然受重力的作用,只是刘洋对舱壁没有压力。
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探究二
名师精讲
1.当物体处于“超重”状态时,物体的重力没有增大。当物体处于“失重”
状态时,物体的重力也没有减小,当物体处于“完全失重”状态时,物体的重力
第4节
超重与失重
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学习目标
1.知道超重和失重现象。
2.理解超重和失重的产生条件
及其实质。
3.能够运用牛顿运动定律分析
超重和失重现象。
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思维脉络
HONGNAN TANJIU
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1.超重现象
(1)定义:物理学中把物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物
体所受重力的现象称为超重现象。
(2)产生条件:只要加速度方向竖直向上,就必然产生超重现象。
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