济南一中高中物理 超重和失重学案

第 6 节 超重和失重
学习目标：
(1)认识超重(失重)现象； (2)通过实验探究，得出发生超重(失重)现象的条件； (3)通过牛顿第二定律分析发生超重(失重)现象的实质。
引入新课:
演示 1：在纸带系挂一重物，现手拿纸带的一端，向上加速移动，观察现象。
演示 2：一同学站在体重秤上，观察示数，然后该同学下蹲，另一同学观察示数 有什么变化？
一、认识超重(失重)现象
观察实验： 1.用弹簧称测重力时要求是什么状态?
T
2.钩码受哪几个力？
3.这几个力是什么关系？ 4.T'和 T 是什么关系？
T ' mg
5.弹簧称的示数代表哪个力?
6.如果是台秤，示数代表哪个力？
让弹簧秤由静止开始向上运动再停止（注意观察示数），思考以下问题： 7.向上运动分为哪几个过程？

8.在每一过程，把弹簧秤示数与重力比较，有什么关系？示数表示物体对悬挂物 （弹簧）的拉力。
总结：超重现象： 失重现象：
二、出现超重(失重)的条件
实验器材：弹簧秤，钩码 （两人一组） 任务：分工协作，一个做，一个观察，交流感受并记录表格； 让弹簧秤悬挂钩码分别处于： 1、静止；2、向上运动（包括突然上升和上升突然停止）；3、向下运动（包括 突然下降和下降突然停止）。 问题：向上运动要读几次数？
怎样判断加速度的方向？
钩码运动 状态
速度
加速度
方向
方向
视重与重 力比较
超失重 状态
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
三、超重(失重)现象的实质

根据牛顿第二定律分析，已知物体的运动，可以分析物体的受力情况。 1. a 方向向上时，对应哪几种运动？ 2.此时物体受到的合力方向？ 3.对物体受力分析，列出牛顿第二定律的表达式，并表示出视重。 4.a 方向向下时呢？ 结果外推 5.讨论：物体在失重的情况下，加速度等于重力加速度时，弹簧的拉力是多少？
引出概念：如果物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）为零，称为完全失重 现象。 6.在完全失重情况下，弹簧称还能称出物体的重力吗？天平还能称出物体的质量 吗（物体和砝码对秤盘的压力都是零）？
四、反馈应用 巩固知识
实例：电梯运动。 ①电梯从一楼由静止开始上升至五楼过程中，经历的运动过程；
②每个过程加速度方向，人对台秤的压力（视重）与重力比较，以及对应的超重 和失重状态。
例题:一个质量为 80Kg 的人乘电梯下楼。电梯开始以 3m/s2 的加速度匀加速向下

运动时，求这时他对电梯地板的压力。 分析：1）加速度的方向是什么？ 2）合力的方向呢？怎样表示合力？ 3）怎样根据牛顿第二定律列表达式？
若电梯以 3m/s2 的加速度向下匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力又是多 少？
五、内容小结，作业练习
1、蹦极是一项极限体育项目。运动员从高处跳下，在弹性绳被拉直前做自由落 体运动；当弹性绳被拉直后，在弹性绳的缓冲作用下，运动员下降速度先增加再 减小逐渐减为 0。下降过程中，运动员在什么阶段分别处于超重、失重状态?
2、火箭发射时，航天员要承受超重的考验，某火箭发射的过程中，有一段时间 的加速度达到 3.5g，平时重力为 10N 的体内脏器，在该超重过程中需要的支持 力有多大?