《超重和失重-》导学案

《超重与失重》导学案

课前自主预习

1．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小___________测力计所受的拉力或台秤所受的压力．

2．当物体有向_______的加速度时，产生超重现象，物体的重力___________，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力____________。

3．当物体有向___________的加速度时，产生失重现象(包括匀减速上升，匀加速下降)。此时物体对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力____________重力。

4．当物体有向下的加速度且a=g时，产生________现象，此时物体对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力__________。

5．(单选)下列说法中正确的是()

A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

&

B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态

D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

6．(单选)一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤的示数将()

A．先小于体重，后大于体重，最后等于体重

B．先大于体重，后小于体重，最后等于体重

C．先小于体重，后等于体重

D．先大于体重，后等于体重

;

答案：1．等于2．上，不变，变大3．下，小于4．完全失重

等于零5．A 6．B

课堂互动探究

知识点1 超重与失重

新知探究

情景1：小明家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，电梯向下做__________运动，加速度方向___________，由牛顿第二定律可知小明此时对电梯的压力___________其重力，此时小明是__________状态；快到底楼时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，电梯向下做__________运动，加速度方向_________，由牛顿第二定律可知小明此时对电梯的压力___________其重力，此时小明是__________状态。

答案：加速，竖直向下，小于，失重，减速，竖直向上，大于，超重。

情景2：蹦极是一种颇为刺激的娱乐游戏。其最惊险之处莫过于从一个很高的位置跳下.在此过程中，你会感到整个心似乎悬于空中，很不踏实。实际上，并不是心脏的位置提高了，而是自身的重心位置相对平衡位置提高，产生向下的加速度，这就是“__________现象”。反之，若物体具有向上的加速度(可以是竖直向上，也可以是某加速度的竖直向上的分量)就是“__________现象”。

"

答案：失重，超重

重点归纳

1．超、失重的定义

(1)超重：物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)大于物体所受的重力的现象，称为超重现象。

(2)失重：物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)小于物体所受的重

力的现象，称为失重现象。

2．超、失重的解释

(1)超重

小明站在加速上升的电梯里的体重计上，以小明为研究对象，受力如图所示

；

由牛顿第二定律F=ma 有：

F-mg=ma

F=mg+ma

由牛顿第三定律知：

F’=F=mg+ma

即体重计示数为

F=mg+ma>mg

(2)失重

！

小明站在加速下降的电梯里的体重计上，以小明为研究对象，受力如图所示由牛顿第二定律F合=ma，有：

mg - F =ma

F=mg-ma

由牛顿第三定律知：F′=F= mg-ma

即体重计示数为

F= mg-ma < mg

…

a

^

图4-6-2

3．对超、失重现象的理解

(1)超重与失重仅仅是一种表象，所谓超重与失重，只是拉力(或支持力)的增大与减小，是视重的改变，物体所受的重力始终未变。

(2)物体处于超重状态时，物体不一定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运动，即只要物体的加速方向是竖直向上的，物体就处于超重状态。物体的运动方向可能向上，也可能向下。同理，物体处于失重状态时，物体的加速度竖直向下，可能竖直向下加速也可能竖直向上减速。

(3)物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直向上有分量，物体处于超重状态，有竖直向下分量时，物体处于失重状态。

[例1](单选)某人站在一静止的台秤上，当他猛地下蹲的过程中，若不考虑台秤的惯性，则台秤的示数( )

A．先变大后变小，最后等于他的重力B．变大，最后等于他的重力

C．先变小，后变大，最后等于他的重力D．变小，最后等于他的重力

解析：解决这类问题首先要判断物体的运动状态，然后根据运动状态的变化确定物体加速度的方向，最后判断物体是处于超重还是失重。人下蹲的过程经历了从静止、加速向下、减速向下和静止三个过程，显然在这三个过程中，人的加速度方向是：向下、向上、为零。可见，人从静止到最大下蹲速度的过程中处于失重状态，台秤的示数将变小；从最大的下蹲速度到静止，人处于超重状态，台秤的示数将变大；最后人处于静止状态，台秤的示数等于人的重力。

;

答案：C

触类旁通

1．(双选)站在电梯上的人，当电梯竖直减速下降时，下面说法中正确的是( )

A.电梯对人的支持力小于人对电梯的压力

B.电梯对人的支持力大于人对电梯的压力

C.电梯对人的支持力等于人对电梯的压力

D.电梯对人的支持力大于人的重力

解析：减速下降时，加速度向上物体处于超重状态，所以电梯对人的支持力大于人受到的重力而人对电梯的压力和电梯对人的支持力是相互作用力，大小必定相等)

]

答案：CD

课堂互动探究

知识点2 完全失重现象

新知探究

情景1：宇航员在宇宙飞船中站着睡觉和躺着睡觉一样舒服，走路

务必小心，稍有不慎，将“上不着天，下不着地”，食物要做成块状

图4-6-3

或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，这些就是

_____________现象。

答案：完全失重

情景2：弹簧测力计拉着重5N的物体一起向下做自由落体运动，发现测力计的读数为零，这是因为物体处于_________________状态。

]

答案：完全失重

重点归纳

1．完全失重：当物体向下的加速度等于重力加速度g 时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态叫做完全失重状态。