高中物理《超重与失重》教案 教科版必修1

超重与失重

教学目标

1、知识目标：

（1）知道什么是超重和失重．

（2）知道产生超重和失重的条件．

2、能力目标：观察能力、对知识的迁移能力

3、情感目标：培养学生学习兴趣，开阔视野．

教学重点：超重和失重的实质

教学难点：在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物的拉力的计算。

教学仪器：纸带、弹簧秤、钩码、体重计、塑料瓶、水、书本。

教学过程：

一、引入新课

师：将一条纸带对折后下面挂上钩码，想一想只用一只手能不能把纸带拉断？

生：动手实验。

师：纸带既然能够承受钩码的重力，为什么迅速向上提时纸带会断？

生：钩码对纸带的拉力增大。

师：在弹簧秤下挂上钩码当它加速向上和加速向下运动时，观察弹簧秤的示数有什么变化？

生：弹簧秤向上加速运动时，示数变大；加速向下运动时示数变小。

让一学生站到体重计上称体重。

师：当你站在体重计上下蹲时，观察到体重计的示数是怎样变化的？

生：体重计的示数变小。

师：以上观察到的实验现象就是本节要探究的课题——超重与失重。

板书：超重与失重

二、新课教学

学生试验：：在弹簧秤下挂上钩码,观察当它静止、缓缓上升、缓缓下降、突然上升和突然下降运动时，弹簧秤的示数有什么变化？

钩码运动状态弹簧秤示数的变化

静止

缓缓上升

缓缓下降

突然上升

突然下降

师：围绕超重与失重，大家心中有什么疑问吗？阅读教材回答下列问题。1）什么是超重与失重？2）什么情况下会出现超重（失重）？3）为什么会出现超重（失重）？

1 什么是超重与失重？

板书：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情况称为超重。

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情况称为失重。

师提问：在超重、失重现象中物体的实际重力变化了没有？

生答：物体的m、g没有变化，则重力G不变。

师解答：物体的实际重力称为实重，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）称为视重。

总结：超重——视重大于实重的现象。失重——视重小于实重的现象。

2 超重与失重的条件

学生在体重计上做实验，观察人在体重计上下蹲和站立过程中，体重计示数的变化。

学生汇报实验情况。

下蹲过程

站起过程

结论：加速度方向向上，出现超重现象；加速度方向向下，出现失重现象师：加速度为零，情况怎么样？

生：既不超重也不失重，视重与实重相

等。

3 超重（失重）产生的原因

以弹簧秤挂钩码加速上升为例对物体受力分析

师：你能否用牛顿第二定律写出拉力的表达式？

生：F-G=ma F=G+ma=mg+ma F〉G

师：拉力F与钩码对弹簧秤的拉力F、有什么关系？

生：根据牛顿第三定律，F与F、是作用力与反作用力。大小相等，方向相反。

结论：超重：当物体存在向上的加速度时，它对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物重。

以弹簧秤挂钩码加速下降为例对物体受力分析

生：G-F =ma F=G-ma=mg-ma F〈G

结论：失重：当物体存在向下的加速度时，它对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物重。

学生游戏：

1、让下端扎有小孔的盛有水的塑料瓶子下落时，站在旁边的同学身上会不会被淋湿？

2、两本交叉相叠的书本怎么样才能轻易拉开？

师：体重计（弹簧秤的示数）能不能为零？

生：当a=g时，F=0。

师：视重为零的现象称为完全失重。

三、课堂练习：

1）、根据下面对话，完成以下填空：

记者：在“神舟”五号飞船发射和运行过程中，你感觉怎样？

杨利伟：飞船发射时，感觉（）感比较强，最大达到5G，船箭分离时，我感觉有一种忽然腾空的感觉，这时又进入了（）状态。

记者：飞船成功着陆时你的感觉怎样？

杨利伟：飞船降落伞打开后船体晃动得较历害，……当时有很强的（）感，仪器显示有3至4G的载荷。

2）、升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升,站在升降机中的人的质量是50 kg,则人对升降机地板的压力是多大?

扩展：

（1）本题中人出现了什么现象？．

（2）其它条件不变，若升降机是减速下降呢？人对升降机地板的压力又是多大?

（3）其它条件不变，若升降机是加速下降呢？结果又是怎样？人出现了什么现象？

（4）其它条件不变，若升降机是减速上升呢？结果又是怎样？人出现了什么现象？

（5）若想人对升降机地板的压力为零，则升降机应怎样运动？

四、课堂小结

1、超重和失重是一种物理现象。

2、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。

规律：

超重状态 N > G a竖直向上

失重状态 N< G a竖直向

下

超重还是失重由a决定，与v方向无关

五、作业：

1、在升降机中挂一个弹簧秤, 下吊一个小球, 如图（1）所示, 当升降机静止时, 弹簧伸长4cm. 当升降机运动时弹簧伸长2cm, 若弹簧秤质量不计, 则升降机的运动情况可能是（）

A、以1 的加速度下降

B、以4.9的加速度减速上升

C、以1的加速度加速上升

D、以4.9的加速度加速下降

2、如图（2）所示，在原来匀速运动的升降机的水平地板上放一物体，受到一个伸长的弹簧的拉力作用，但仍能保持与升降机相对静止．现突然发现物体被弹簧拉动，则判定升降机的运动状态可能是（）

A、加速上升

B、加速下降

C、减速上升

D、减速下降

3、质量为60kg的人站在电梯内的台秤上，电梯从静止开始运动，台秤上的人注意到开始3s内台秤示数为528N，接着8s内台秤的示数为588N，最后台秤示数增大到678N，直到静止时台秤又恢复到588N，试问电梯是上升还是下降？升降的总高度是多少？

4、以学习小组为单位，设计1至2个超重（失重）现象的小实验。并解释其原理。

答案：1、BD． 2、BC． 3、31.5m．