超重和失重—2020-2021人教版新教材 高中物理必修第一册优秀课件PPT(共35张)

判断超重、失重的方法 一看“力”：物体受竖直向上的拉力(或支持力)大于重力时，处 于超重状态；小于重力时，处于失重状态． 二看“加速度”：物体具有向上的加速度时，处于超重状态；具 有向下的加速度时，处于失重状态；向下的加速度为重力加速度时， 处于完全失重状态．
【典例示范】 例 1 关于超重和失重，下列说法中正确的是( ) A．超重就是物体受的重力增加了 B．失重就是物体受的重力减小了 C．完全失重就是物体一点重力都不受了 D．不论超重还是失重，物体所受重力是不变的
电梯加速下降，体重计的示数为什么会减少？
(1)超重与失重不是物体本身重力变了，而是“视重”变化了． (2)超重或失重都属于一种现象，是“力”的视觉体现．
3．对超重、失重的“三点”理解 (1)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体 的运动方向无关． (2)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化． (3)在完全失重状态下，由重力引起的现象将消失．例如：液体的 压强、浮力将为零，水银压强计、天平将无法使用；摆钟停摆；弹簧 测力计不能测重力等．
确的是( ) A．人的重力为 600 N B．乙图中 b 时刻，人处于超重状态 C．乙图中 d 时刻，人处于失重状态 D．乙图中 i 点时刻，人的重心的速度为零
解析：由图及题意可知 a 时刻时，人受到的重力与支持力相等，为 600 N，A 正确；由图可知 b 时刻时人对传感器的压力小于重力，处于失 重状态，故 B ห้องสมุดไป่ตู้误；由图可知 d 时刻时人对传感器的压力大于重力，处 于超重状态，故 C 错误；根据图像可知，i 时刻时人的重心处于下落过程 中，此时重力与支持力相等，由于重心在下落过程中先做加速度减小的加 速运动，再做减速运动，重力等于支持力时速度最大，故此时人的重心的 速度最大，故 D 错误．
【思考判断】
(1)处于失重状态的物体其重力变小．( × ) (2)竖直向上运动的物体一定处于超重状态．( × ) (3)物体减速运动时处于超重状态．( × ) (4)物体处于完全失重状态时就不受重力了．( × ) (5)不论物体处于超重、失重、还是完全失重状态，物体所受重力 都是不变的．( √ ) (6) 做 自 由 落 体 运 动 和 竖 直 上 抛 运 动 的 物 体 都 处 于 完 全 失 重 状 态．( √ )
解析：超重(失重)是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于(小 于)物体的重力，而物体的重力并没有变化，完全失重是压力或拉力变为 零，故 A、B、C 错，D 对．
答案：D
例 2 如图所示，甲图是某人站在力传感器上做下蹲一起跳动作的示 意图，甲图中的“●”表示人的重心，乙图是根据力传感器画出的压力 F 随时间 t 变化的图线．乙图中 a、d、f、g 各点数据分别与甲图中人的 a、 d、f、g 状态相对应，其余点对应状态 没有在甲图中画出．乙图中 a、c、e、 i 点对应的纵坐标均为 600 N．根据这 两个图所给出的信息，下列说法中正
提示：人“站起”过程中，先是加速上升超重，到达一个最大速 度后再减速上升失重，所以人“站起”过程先超重再失重．
(第 103 页) 在电梯地板上放一台体重计．站在体重计上，观察电梯启动、制 动和运行过程中体重计示数的变化．
提示：设电梯向上运行，电梯启动过程体重计的示数变大且大于 重力，人处于超重状态；电梯在制动过程中体重计的示数减小且小于 重力，人处于失重状态；电梯在运行过程中体重计的示数不变且等于 重力，人既不失重也不超重．
【教材解疑】
(第 102 页) 人站在力传感器上完成下蹲动作．观察计算机采集的图线．图 1 呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况． 很明显，图线直观地描绘了人在下蹲过程中力传感器的示数先变 小，后变大，再变小，最后保持某一数值不变的全过程． 如图 2，图线显示的是某人站在力传感器上，先“下蹲”后“站 起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况． 请你分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况．
方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度 g，再用天平测 量物体的质量，利用牛顿第二定律可得：G＝mg.
方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量．将待测物体悬挂 或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体所受的重力和测力 计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受 的重力大小．
二、超重和失重(自学教材第 101～102 页“超重和失重”部分) 1．失重 (1)定义：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(weightlessness)现象． (2)产生条件：物体具有_竖__直__向_下__的加速度． 2．超重 (1)定义：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(overweight)现象． (2)产生条件：物体具有_竖__直__向_上__的加速度． 3．完全失重 (1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力，这种现象被 叫作完全失重状态． (2)产生条件：加速度 a＝____g____，方向_竖__直__向__下_．
课堂互动·合作探究 要点一 对超重与失重的理解
1.重力与视重 (1)重力：是地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力．物体所 受重力不会因物体运动状态的改变而变化． (2)视重：当物体竖直悬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”，大小等于弹簧测力计所受的 拉力或台秤所受的压力． 2．超重和失重的实质 (1)超重时，物体所受支持力(或拉力)与重力的合力方向向上，测 力计的示数大于物体的重力． (2)失重时，物体所受支持力(或拉力)与物体重力的合力方向向下， 测力计的示数小于物体的重力．
6.超重和失重
知识网络导引
核心素养目标
物理观念
超重、失重、完全失重
科学思维
通过实验会分析超重、失重现象产生的原因
科学探究
探究超重失重现象及其实质
科学态度与责任
观察体会生活中的超、失重现象，会用物理知识分 析生产、生活中的超重、失重现象
基础导学·研读教材 一、重力的测量(自学教材第 101 页“重力的测量”部分)