高中物理《超重和失重》

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必修1高中物理《超重和失重》课例分析

《超重和失重》课例分析牛刚毅2007年12月9日，由天津市静海一中和我校联合举办了“同课异构”教学研讨会，每学科由静海一中的一位教师和我校的两位教师在同一上午依次讲同一课时的内容。

物理学科由我和王文忠老师与静海一中的王静老师“三人同唱一首歌，共同切磋求改进”，前两节由王文忠和王静老师主讲，第三节由我在高一211班主讲，课题为人教版高一物理第三章第七节《超重和失重》。

一、对教材的理解：超重和失重是在学习了牛顿三定律后引入的巩固应用的一节，教材通过对运动的升降机中的测力计的示数变化，讨论了什么是超重现象、失重现象及完全失重现象，并指出了它们的产生条件。

在现行教学大纲中属I级要求。

模型来源于生活经验，要求运用所学物理规律解释生活中的物理现象，所以教材还安排了阅读教材——失重和宇宙开发，小实验——观察失重现象。

本节内容是对牛顿第二定律和牛顿第三定律知识的综合运用。

二、设计思路：本节课从学情出发，针对许多学生认为“弹簧秤的示数就是物体的重力”这种牢固的错误认识，首先进行了知识补偿，分析了弹簧秤的示数和物体重力的关系，在研究了当物体在竖直方向上变速运动时弹簧秤和台秤的示数时而变大时而变小之后引出了超重和失重的概念。

通过教师示范、学生分组计算升降机在各种运动中人对体重计压力的变化规律探究出产生超重和失重的条件。

透过视频、创设情境和实例分析激发学生学习物理的兴趣和爱国热情、增强了学生运用牛顿运动定律解决实际问题的能力三、教学设计：1 教学过程中根据课标的要求和本人对教材的理解，结合学生的实际，我制定了如下教学目标：知识与技能：（1）知道什么是超重和失重现象；（2）理解产生超重和失重的条件;（3）能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。

过程与方法：（1）使学生掌握正确观察超重和失重现象以及对该现象进行分析和归纳的方法。

（2）使学生体验通过实验和理论分析探究超重和失重现象的过程。

情感目标：激发学生对科学的兴趣和热情，使他们了解一些我国航天技术的成就。

超重和失重

轻轻上下晃动弹簧秤，再观察弹簧秤的读数有何变化？
超重和失重
一.实重与视重 1.实重:物体的实际重量 G=mg 2.视重:测量仪器的读数（压力或拉力）
超重和失重
一、超重现象：
例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，测力计的示数是多少？（g取10 m/s2)
超重和失重
超重、失重与物体所受重力的区别：
物体处于超重（失重）状态时，地球作用于物体的重力始终存在，且大小不变，只不过物体对水平支持物的压力（悬挂物的拉力）大于（小于）物体的重力。
超重和失重
现实生活中的超（失）重现象：
蹦
极
太空行走
超重和失重
想想看，为什么？
取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。这是因为液体受到重力而使内部存在压力，造成小孔处的水流出。 ▲ 让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。
超重和失重
如图所示,A为电磁铁，C为胶木秤盘，C 上放一质量为M的铁片B，A和C（包括支架）的总质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为：（） A．F＝mg B．mg＜F＜（m+M）g C．F＝（m+M）g D．F＞（m+M）g
超重和失重
超重和失重
超重和失重
超重和失重
作为中国首位进入太空的宇航员杨利伟，不仅要有丰富的知识，还要有过硬的身体，能够承受超重和失重的影响，那么什么是超重和失重呢？

高中物理：第四章第9课时超重与失重

□课前基础预习超重与失重超重：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现象．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现象．完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．判断超重、失重状态的方法1.从受力的角度判断超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力．失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)等于零．2.从加速度的角度判断超重：物体具有竖直向上的加速度．失重：物体具有竖直向下的加速度．完全失重：物体具有竖直向下的加速度，且加速度大小等于g.超重和失重归纳分析特征状态加速度a视重(F)与重力(mg)的关系运动情况受力分析图平衡a＝0F＝mg 静止或匀速直线运动超重方向向上F＝m(g＋a)>mg向上加速，向下减速失重方向向下F＝m(g－a)<mg向下加速，向上减速□课堂达标练习？1下列关于超、失重的说法中，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思路点拨：超重还是失重取决于加速度的方向.B 解析：从受力上看，失重物体所受合外力向下，超重物体所受合外力向上；从加速度上看，失重物体的加速度向下，而超重物体的加速度向上．A 、C 、D 中的各运动员所受合外力为零，加速度为零，只有B 中的运动员处于失重状态．？2一个质量为50 kg 的人站在升降机的底板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为m A =5 kg 的物体A ，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N ，如图所示，g 取10 m/s 2，求此时人对底板的压力。

思路点拨：弹簧测力计的示数为视重，升降机所处的运动状态未知，但可由物体A 的运动状态分析求得. 解：以A 为研究对象，对A 进行受力分析，如图所示选向下为正方向，由牛顿第二定律可得m A g - F T =m A a ，所以2TAF a g m =-=m/s 2. 再以人为研究对象，他受到向下的重力m 人g 和底板的支持力F N 仍选向下为正方向，同样由牛顿第二定律可得：m 人g -F N =m 人a ，所以F N =m 人g -m 人a =50×(10-2)N=400 N则由牛顿第三定律可知，人对底板的压力为400 N ，方向竖直向下？3一质量为m=40kg 的小孩子站在电梯内的体重计上．电梯从t =0时刻由静止开始上升，在0s 到6s 内体重计示数F 的变化如图所示．试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？（取重力加速度g =10m/s 2．）思路点拨：由图象信息分析电梯在不同阶段的受力并确定电梯的加速度，再根据运动学公式列方程.. 解：小孩重力为G =400N ，由题图知，在0-2s 内，F 1=440N ，F 1＞G ，电梯匀加速上升，则有：加速度11F Ga m-==1m/s 2，2s 末速度为11v a t ==2m/s ，上升高度为211112h a t ==2m 在2-5s 内，F 2=400N ，F 2=G ，电梯匀速上升，则有：上升高度h 2=vt 2=6m. 在5-6s 内，F 3=320N ，F 3＜G ，电梯匀减速速上升，则有：加速度33F Ga m-==-2m/s 2又330v a t -=，说明电梯在第6s 末恰好停止．故在这段时间内电梯上升的高度为h =h 1+h 2+h 3=(2+6+1)m=9m 答：在这段时间内电梯上升的高度是为9m ． □课后综合测验1．下列关于超重和失重的说法中，正确的是( ) A ．物体处于超重状态时，其重力增加了 B ．物体处于完全失重状态时，其重力为零C ．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D ．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化2．跳水运动员从10 m 跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程，以下说法正确的有( ) A ．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态 B ．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态 C ．上升过程和下落过程均处于超重状态 D ．上升过程和下落过程均处于完全失重状态3．如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，当把A 、B 两物块同时竖直向上抛出( )A ．A 的加速度小于gB ．B 的加速度大于gC ．A 、B 的加速度均为gD．A、B间的弹力为零4.如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块.开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑.当升降机加速上升时,( )A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑5.若货物随升降机运动的v－t图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是()A. B. C. D.6.一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上的a的正方向,则人对地板的压力( )A.t=2s时最大B.t=2s时最小C.t=8.5s时最大D.t=8.5s时最小7.某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一个弹簧测力计，使其测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码．弹簧测力计弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示．则下列分析正确的是( )A．从t1到t2，钩码处于失重状态B．从t3到t4，钩码处于超重状态C．电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在3楼D．电梯可能开始在3楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼8.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c点是人能到达的最低点，b点是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c的过程中( )A．人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B．人在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C．人在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态D．人在c点，人的速度为零，其加速度为零9．一个质量是60 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为m＝5 kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N，g取10 m/s2，求：(1)此时升降机的加速度的大小；(2)此时人对地板的压力．参考☆答案☆与解析1.D【解析】超、失重只是一种表面现象，实际的质量和重力均不变．由于质量不变，惯性不变，所以只有D 正确．2.D【解析】跳水运动员在空中时无论上升还是下落，加速度方向均竖直向下，由于不计空气阻力，故均为完全失重状态，故选D.3.CD【解析】先整体，整体受到重力作用，加速度为g，然后隔离任一物体，可知物体只能受到重力作用加速度才是g，所以两物体间没有相互作用力．4.B5.B6.AD7.ABD8.AB【解析】人在Pa段只受重力作用，a＝g，完全失重，A正确；人在ab段受重力和向上的拉力，拉力小于重力，合力向下，加速度向下，失重，B正确；人在bc段受重力和向上的拉力，拉力大于重力，合力向上，加速度向上，超重，C错误；人到c点时，拉力最大，合力最大，加速度最大，D错误．9. (1)2 m/s2(2)480 N(2)设地板对人的支持力为F N对人由牛顿第二定律可得：F N－Mg＝Ma解得F N＝Mg＋Ma＝60×10 N＋60×(－2) N＝480 N 由牛顿第三定律可得人对地板的压力为480 N。

高中物理《超重和失重》课件ppt

四、完全失重现象
当物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零时，物体好像完全没有了重力，这种状态称为完全失重状态。
物体产生完全失重现象的条件：加速度向下且a = g
谢谢大家！
2020年10月31日
人的运动情况
下蹲起立
向下加速向下减速向上加速向上减速
人所受的力的人所处的超失
大小关系
重状态
FN<mg
失重
FN >mg
超重
FN >mg
超重
FN<mg
失重
物体产生超重现象的条件：加速度向上
物体产生失重现象的条件：加速度向下
①② ③④
Байду номын сангаас
三、超重和失重知识的运用
（1）神舟七号发射过程中，三位宇航员身体为什么会承受相当他们自身重力数倍的重量？（2）日常生活中还有哪些常见的超重和失重现象？
超重和失重
执教：xxxxxx
一、超重和失重现象
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于重力的现象称为超重现象。
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于重力的现象称为失重现象。
注意：物体处于超重或失重状态时，其本身重力不发生变化！
二、超重和失重现象的研究
人站在体重秤上，在人下蹲过程或站起过程中，体重秤示数如何变化？为什么？

高中物理分类题型训练：超重和失重

超重和失重①实重和视重——实重：指物体实际所受的重力，物体所受的重力不会因物体运动状态的改变而改变视重：用弹簧测力计测量物体重力时，弹簧测力计的示数叫作物体的视重注意：超重和失重都是视重的改变，实重不变②超重和失重——超重：视重>实重失重：视重<实重完全失重：视重=0③超重与失重的运动学特征超重——物体有竖直向上的加速度（与速度方向无关）在竖直方向上根据牛顿第二定律有ma mg F =-，得mgma mg F >+=失重——物体由竖直向向的加速度（与速度方向无关）在竖直方向上根据牛顿第二定律有ma F mg =-，得mgma mg F <-=完全失重——物体有竖直向下的加速度且加速度g a =方向竖直向下（对应运动：自由落体、竖直上抛等）注：超重和失重现象只与物体加速度有关，与物体的速度无关；完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会消失，如单摆停摆、浸在水中的物体不再受浮力等一、对超重、实重和完全失重的理解分析【习题1】下列关于超重和失重的说法中，正确的是（）A、物体处于超重状态时，其重力增加了B、物体处于完全失重状态时，其重力为零C、物体处于超重或失重状态时，其惯性比处于静止时增加或减小了D、物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化【习题2】某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为，一支队伍抽12人一起进长绳，计同步一起跳的个数，在2021年的比赛中该校2023届潮勇班一次性跳了59下并打破纪录，根据跳绳的过程中情景，下列说法正确的是（）A、学生起跳离开地面前的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等B、学生起跳离开地面前的瞬间，学生处于失重状态C、学生起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力与地面对学生支持力大小相等D、学生从最高点开始下落的过程中，先处于完全失重，再处于超重最后再处于失重状态【习题3】“长征二号”遥十二运载火箭成功将载有三名航天员的“神舟十三号”飞船送入预定轨道，并顺利实现其与“天和”核心舱对接.下列说法正确的是（）A.载人飞船加速上升过程中，三名航天员均处于失重状态B.对接过程中，神舟飞船与“天和”核心舱均可看成质点C.飞船环绕地球运行过程中，航天员对核心舱有压力作用D.王亚平“太空欢乐球”实验中，泡腾片在水球内产生的气泡没有离开水球，是由于气泡及水球处于完全失重状态【习题4】如图甲所示，某电工正在液压升降梯上作业，图乙为升降梯的力学模型简图，剪叉支架AB 和CD 支撑轿厢完成任务后，升降梯缓慢送该电工下降的过程中（）A、该电工处于失重状态B、轿厢对剪叉支架AB 的压力逐渐增大C、剪叉支架AB 对轿厢的支持力等于轿厢的重力D、液压升降梯对水平地面的压力逐渐减小【习题5】近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动.如图所示，弹性轻绳的上端固定在0点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1400N.打开扣环，从A 点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B 点上升到最高位置C 点，在B 点时速度最大.人与装备的总质量为70kg（可视为质点）.不计空气阻力，重力加速度g 取210s m ，则下列说法正确的是（）A、在C 点，人处于超重状态B、在B 点，人所受合力最大C、打开扣环瞬间，人的加速度大小为210s m D、从A 点到B 点上升过程中，人的加速度不断减小【习题6】如图所示，台秤置于水平面上，盛有水的容器置于台秤托盘上，容器中水面下有一乒乓球通过轻绳连接，轻绳下端固定在容器底部，整个装置处于静止状态，若轻绳突然断裂，乒乓球在水面下上升过程中，台秤的示数与静止时相比（）A.减小 B.增大 C.不变 D.条件不足，无法判断【习题7】某次救灾演习中，救援直升机悬停在空中，机上工作人员将装有救灾物资的箱子投出，已知箱子下落的初速度为零，下落过程中箱子所受的空气阻力不计，箱子始终保持投放时的状态，则下落过程中，以下说法正确的是（）A.物资处于超重状态B.物资仅受重力作用C.物资受箱子的支持力逐渐减小D.由静止开始，箱子在连续相同的时间内位移比为1：2：3【习题8】对超重和失重理解正确的是（）A.超重就是物体的重力增加了B.只有在地球表面才会有超重和失重的情况C.物体完全失重时，不会受到重力的作用D.自由落体运动是一种完全失重的状态二、超重、失重的有关计算【习题1】在竖直运动的电梯内的地板上放置一个体重计，一位质量为50kg 男学生站在体重计上，在电梯运动过程中的某时刻，该男学生发现体重计的示数如图所示.重力加速度g 取210s m ，则该时刻（）A、男学生的重力为400NB、电梯一定在竖直向下运动C、电梯的加速度大小为22s m ，方向一定竖直向下D、男学生对体重计的压力小于体重计对他的支持力【习题2】下列实例属于超重现象的是A、跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动过程中B、火箭点火后加速升空C、举重运动员托举杠铃保持静止D、被推出的铅球在空中运动【习题3】原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A 静止在地板上，如图所示，现发现A 突然被弹簧拉向右方，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.由此可判断，此时升降机做的运动可能是（）A.加速上升 B.减速上升 C.加速下降 D.减速下降【习题4】2021年12月9日，在中国空间站首次太空授课中，王亚平做了浮力伴随重力消失的实验：在微重力的空间站中，浮力几乎消失，乒乓球在水中不会上浮（如图甲）.假设在地面进行如图乙所示的实验：弹簧上端固定在烧杯口的支架上端，下端悬挂重为G 的铁球浸没在水里，弹簧的拉力为F，将整个装置由静止释放，在装置稳定自由下落的过程中（铁球始终浸没在水中），不计空气阻力，弹簧的拉力为'F ，则（）A.'F =G B.'F >G C.'F =F D.'F =0【习题5】某人在以a=0.5m/s²的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起m=90kg 的物体，则此人在地面上最多可举起多少kg 的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m=40kg 的物体，则此升降机上升的加速度为多大？（g 取210s m ）【习题6】如图所示，倾斜索道与水平面的夹角θ=37°，若载人轿厢沿索道向上的加速度为25s m ，人的质量为50kg，且人相对轿厢静止.210s m g ，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：（1）人对轿厢的压力大小；（2）人受到摩擦力的大小.三、超重、失重的图像问题【习题1】在学习了超重失重之后，老师让小张同学站在测力板上，做下蹲和起立的动作，通过力传感器采集的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.AB 段为起立过程，BC 段为下蹲过程B.B.AC 段为下蹲过程，DE 段为起立过程C.起立过程的最大加速度约为27.6s m 、此时处于超重状态D.下蹲过程的最大加速度约为27.6s m ，此时处于失重状态【习题2】如图甲所示，质量为m=60kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g 取210s m ，由图像可知（）A.t=0.5s 时，他的加速度约为23s m B.t=0.4s 时，他正处于超重状态C.t=1.1s 时，他受到单杠的作用力的大小约为618ND.t=1.5s 时，他正处于超重状态【习题3】广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600m，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台.若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t 图像如图所示，则下列相关说法正确的是（）A.t=4.5s 时，电梯处于失重状态B.t=57s 时，电梯里游客处于失重状态C.t=59.5s 时，电梯处于超重状态D.5～55s 时间内，绳索拉力最小【习题4】某物理探究小组，利用f（x）系统探究超重、失重现象.他们用电动机牵引箱体，在箱体的底部放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为0.5kg 的物块（210s m g ）如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块压力大小随时间变化的关系，如图乙所示，以下结论中正确的是（）A.从t 到t 时刻，物块处于先失重后超重状态B.从3t 到4t 时刻，物块处于先超重后失重状态C.箱体可能开始静止，然后先加速向下运动，接着匀速，再减速，最后停在最低点D.箱体可能开始向上匀速运动，然后向上加速，接着匀速，再减速，最后停在最高点。

高中物理(新人教版)必修第一册：超重和失重【精品课件】

根据牛顿第三定律，人对体重计的压力与体重计对人的支持力
FN大小相等，方向相反。 FN
解析：选取人为研究对象。人体受到重力mg和体
重计对人的支持力FN，这两个力的共同作用使人在
v
下蹲的过程中，先后经历加速、减速和静止三个
阶段。 mg
新课讲解
（1）人加速向下运动设竖直向下方向为坐标轴正方向，如图所示根据牛顿第二定律，有
课堂练习
3、一人站在体重计上，在他蹲下到停止的过程中，体重计的示数（ A ） 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
课堂练习
4、一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g/3， g为重力加速度，人对电梯底部的压力为（ D ） A.mg/3 B.2mg C.mg D.4mg/3
FN av
mg－FN＝ma mg
FN＝m（g－a）<mg 即体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力，所
以属于失重现象。 α 向下
视重<重力失重现象
新课讲解
（2）人减速向下运动
如图所示：加速度方向与运动方向相反，有 FN
mg－FN＝－ma
FN＝m（g＋a）>mg 此时，体重计的示数大于人受到的重力。所 a v
示数是多少？
解：对人进行受力分析设竖直向下方向
FN
为坐标轴正方向
牛顿第二定律得：mg-FN=ma 因为自由下落所以：a=g 代入得：FN=0
v a=g mg
新课讲解
根据牛顿第三定律，人对台秤的的压力FN′为： FN′＝－FN＝0 台秤的示数是0。
当物体向下的加速度a=g时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）将等于零，这种状态称为完全失重现象。

《超重与失重》说课稿

《超重与失重》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《超重与失重》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析《超重与失重》是高中物理必修 1 第四章第七节的内容。

这部分知识是牛顿运动定律在生活中的具体应用，也是对牛顿运动定律的深化和拓展。

通过本节课的学习，学生将对牛顿运动定律有更深入的理解，同时也能提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。

在教材的编排上，本节课先通过实验引入超重和失重的现象，然后通过理论分析揭示其本质，最后将所学知识应用到实际生活中。

这种编排方式符合学生的认知规律，有助于学生逐步掌握知识。

二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了牛顿运动定律的基本内容，具备了一定的分析和解决问题的能力。

但是，对于超重和失重现象，学生在日常生活中虽然有所接触，但往往只是停留在表面的感性认识上，对其本质还缺乏深入的理解。

此外，学生在运用牛顿运动定律分析复杂的物理过程时，还存在一定的困难。

三、教学目标基于以上的教材分析和学情分析，我制定了以下的教学目标：1、知识与技能目标（1）学生能够理解超重和失重的概念，知道超重和失重现象产生的条件。

（2）学生能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象，并能进行简单的计算。

2、过程与方法目标（1）通过实验观察和分析，培养学生的观察能力和分析问题的能力。

（2）通过理论推导和讨论，培养学生的逻辑思维能力和合作学习能力。

3、情感态度与价值观目标（1）通过对超重和失重现象的探究，激发学生学习物理的兴趣。

（2）让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，培养学生学以致用的意识。

四、教学重难点1、教学重点（1）超重和失重的概念及产生条件。

（2）运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。

2、教学难点（1）对超重和失重现象本质的理解。

（2）在具体问题中正确判断物体的超重和失重情况。

五、教法与学法1、教法为了突破教学重难点，实现教学目标，我主要采用了以下的教学方法：（1）实验探究法：通过实验让学生直观地观察超重和失重现象，激发学生的学习兴趣，培养学生的观察能力和实验探究能力。

高中物理-超重和失重

B.物体向下运动时,必处于失重状态
C.做竖直上抛运动的物体,处于失重状态
D.物体向上做匀加速直线运动,处于失重状态
思路分析:
向上→超重
合作探究
典题例解
迁移应用
)
加速度方向向下→失重
向下且为→完全失重
解析:判断一个物体处于超重状态还是失重状态,观察的不是物体
的运动方向或运动状态,而是物体运动的加速度方向.物体有竖直
第六节超重和失重
自主预习
目标导航
合作探究
预习导引
1.知道超重和失重,能记住产生超重、失重现象的条件.
2.会应用牛顿运动定律分析超重和失重现象.
重点:理解超重和失重现象的条件.
重点难点难点:理解生活中的超重和失重现象,并能分析解决相
关物理问题.
学习目标
自主预习
目标导航
合作探究
预习导引
一、超重和失重
速运动,二是以1.67 m/s2的加速度向上匀减速运动.
答案:向下加速或向上减速,加速度都是1.67 m/s2,方向向下
自主预习
一
二
知识精要
思考探究
合作探究
典题例解
迁移应用
自主预习
一
二
知识精要
思考探究
合作探究
典题例解
迁移应用
太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境,人类可以利用这样
的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体,生产出能承受强大拉力
2.解答超重、失重问题的一般方法
(1)明确研究对象.
(2)对研究对象进行受力分析和运动情况分析.
(3)确定加速度方向.
(4)根据牛顿第二定律列方程求解.
合作探究
典题例解

高中物理超重失重教案

高中物理超重失重教案
教学内容：超重与失重
教学目标：
1. 了解超重和失重的概念；
2. 掌握超重和失重的区别；
3. 能够运用超重和失重的知识解决相关问题。

教学重点：
1. 超重和失重的概念；
2. 超重和失重的区别。

教学难点：
1. 能够正确区分超重和失重的情况。

教学过程：
一、导入（5分钟）
教师引导学生观察不同物体在不同环境下的表现，引出超重和失重的概念。

二、讲解（15分钟）
1. 讲解超重和失重的定义及区别；
2. 分析超重和失重的原因；
3. 举例说明超重和失重的应用场合。

三、练习（15分钟）
1. 学生根据所学知识，分析不同情况下的物体是处于超重还是失重状态；
2. 学生结合实际问题，进行解答和讨论。

四、总结（5分钟）
教师帮助学生总结超重和失重的特点及区别，并强调应用场景。

五、课堂小结（5分钟）
教师对本节课所学内容进行总结，并布置相关习题作业。

六、课后作业
1. 阅读相关资料，了解更多超重和失重的知识；
2. 完成相关习题，加深对超重和失重的理解。

高中物理必修一超重和失重 (含练习解析)

超重和失重【学习目标】1．理解超重和失重现象的含义。

2．能通过牛顿定律对超重和失重进行定量地分析。

【要点梳理】要点一、超重与失重(1)提出问题你乘过垂直升降式电梯吗?当电梯开始启动上升时，你会心慌同时也会充分体验到“脚踏实地”的感觉，电梯即将停止上升时，则会头晕同时有种“飘飘然”的感觉，这就是失重和超重造成的．(2)实重与视重①实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．②视重：当物体在竖直方向上有加速度时(即a ≠0)，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重．【说明】正因为当物体在竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们在用弹簧测力计测物体重力时，强调应在静止或匀速运动状态下进行．(3)超重和失重现象①超重现象：当人在电梯中开始上升时，感觉对底板的压力增大，即当物体具有竖直向上的加速度时，这个物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)大于它所受的重力，称为超重现象．如用弹簧竖直悬挂一重物静止，当用力提弹簧使重物加速上升时，弹簧伸长，弹力就会变大，这就是一种超重现象．②失重现象：当人在电梯中开始下降时，感觉对底板的压力减小，即当物体具有向下的加速度时，这个物体对支持而的压力(或悬挂绳的拉力)小于它所受的重力，称为失重现象．如果物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)等于零，叫完全失重现象．如用弹簧竖直悬挂着一重物保持静止，人拿着悬挂点加速下移时，弹簧会缩短，说明弹力变小，这就是一种失重现象．若人松手，让弹簧和重物一起自由下落，则弹簧的示数为零，此为完全失重现象．【注意】a ．超重与失重现象，仅仅是一种表象，好像物体的重力时大时小．处于平衡状态时，物体所受的重力大小等于支持力或拉力，但当物体在竖直方向上做加速运动时，重力和支持力(或托力)的大小就不相等了．所谓超重与失重，只是拉力(或支持力)的增大或减小，是视重的改变．b ．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．即只要物体的加速度方向是竖直向上的，物体都处于超重状态．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，物体既可以做竖直向下的加速运动，也可以做竖直向上的减速运动．c ．物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直方向上有分量，即y a ≠0时，则当y a 方向竖直向上时，物体处于超重状态；当y a 方向竖直向下时，物体处于失重状念．d ．当物体正好以向下的大小为g 的加速度运动时，这时物体对支持面、悬挂物完全没有作用力，即视重为零，称为完全失重．完全失重状态下发生的现象，我们可以这样设想，假若地球上重力消失，则重力作用下产生的所有现象都将消失，如天平失效、体重计不能使用、小球不会下落等等．③超重和失重的判断方法：若物体加速度已知，看加速度的方向，方向向上超重，方向向下失重．若物体的视重已知，看视重与重力的大小关系，视重大于重力，超重；视重小于重力，失重．要点二、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的加速度，我们用牛顿第二定律可以分析到其本质，故对超重、失重问题的处理方法有：(1)用牛顿第二定律去定量地列方程分析，以加速度方向为正方向，列方程，注意使用牛顿第三定律，因为压力和支持力并不是一回事，同时注意物体具有向上(或向下)的加速度与物体向上运动还是向下运动无关．(2)对连接体问题的求解，如测力计、台秤示数变化的问题，对于其中一物体(或物体中的一部分)所处运动状态的变化，而导致系统是否保持原来的平衡状态的判断，若用“隔离法”分别进行受力分析，再通过对系统整体的运动状态的分析推理而得出结论固然可以，但繁琐费力．如果从整体观点出发，用系统的重心发生的超重、失重现象进行分析判断，则会更加简捷方便．【典型例题】类型一、对超重和失重的理解例1、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【思路点拨】超重的本质是具有向上的加速度，失重的本质是具有向下的加速度。

高中物理超重和失重教案

高中物理超重和失重教案教学目标：1. 理解超重和失重的概念；2. 掌握超重和失重的几种情况和原因；3. 理解超重和失重对物体的影响。

教学重点：1. 超重和失重的定义；2. 超重和失重的不同情况；3. 超重和失重的原因。

教学难点：1. 理解超重和失重的物理原理；2. 区分超重和失重的不同情况。

教学过程：一、导入（5分钟）教师通过展示图片或视频引导学生思考：如果把物体放在地球上会有什么现象？如果放在太空中会有什么现象？二、讲解超重和失重的概念（10分钟）1. 超重的定义：物体受到的重力大于重力加速度；2. 失重的定义：物体受到的重力小于重力加速度。

三、探究超重和失重的情况和原因（15分钟）1. 地面受力情况：已知地球重力加速度为9.8m/s²，某物体在地球上受力为10N，求超重或失重情况；2. 空间受力情况：已知宇宙中重力加速度为0，某物体在太空中受力为5N，求超重或失重情况；3. 探究超重和失重的原因。

四、讨论超重和失重对物体的影响（10分钟）1. 超重对人体有什么影响？2. 失重对空间飞行员有什么影响？五、总结与拓展（5分钟）教师对本课内容进行总结，并引导学生思考：超重和失重在日常生活中有哪些应用和意义？教学反馈：教师可以通过课堂小测验或讨论来检查学生对超重和失重的理解程度，并及时对学生的问题进行解答和指导。

拓展延伸：1. 给学生留作业，让他们通过查阅资料了解更多关于超重和失重的知识；2. 组织学生进行实验，观察不同环境下物体的超重和失重情况；3. 探究宇宙飞船中航天员的超重和失重问题。

高中物理必修一第四章第6节《超重和失重》

电梯的压力。g取9.8m/s 2 。
解: 设竖直向上为坐标轴正方向。
由于加速度方向向上，所以人处于超重状态。
根据牛顿第二定律F合＝a，有
பைடு நூலகம்FN－＝a
FN＝（＋a）＝ 60×（9.8＋0.25）N＝603N
根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力FN′为
FN′＝－FN＝－603N
所以人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。
向下
向上
FN>
超重
加速上升
向上
向上
FN>
超重
减速上升
向上
向下
FN<
矢重
超重与失重情况
3.超重和失重的条件
（1）当加速度方向向下时， < ，物体失重
具体运动形式有：向下加速、向上减速
（2）当加速度方向向上时， > ，物体超重
具体运动形式有：向上加速、向下减速
做一做：
2.探究超重失重的条件
①迅速下蹲过程，分析重心的运动情况，
记录体重计读数变化。
②迅速站起过程，分析重心的运动情况，
记录体重计读数变化。
③自己动手填写表格。
猜想：超重和失重现象和哪个运动物理量有关？
比较 FN与
的大小
运动状态
速度方向
加速度方向
静止
无
无
FN=
无
加速向下
向下
向下
FN<
失重
减速向下
物体所受重力的现象称为超重现象。
3.超重失重条件：
失重：a向下，N < ，向下加速或向上减速
超重：a向上，FN > ，向上加速或向下减速
4.超重失重现象

高中物理精品课件：超重与失重

总结产生条件：当加速度方向向上时，发生超重现象，当加速度方向向下时，发生失重现象。
二、超、失重的本质
超重本质：物体重力不变，对悬挂物的拉力（或支持物的压力）大于重力。
失重本质：物体重力不变，对悬挂物的拉力（或支持物的压力）小于重力。
一、超重和失重视重：测力计的读数超重：测力计的读数大于自身重量的情况失重：测力计的读数小于自身重量的情况 a 向上：超重 a 向下：失重（a = g 为完全失重）
二、超、失重的本质重力没变，物体对悬挂物的拉力（或支持物的压力）变化了，导致视重变化。
用牛顿运动定律解释超重与失重
超重和失重
视重测力计的读数
超重：测力计的读数大于自身重量的情况
失重：测力计的读数小于自身重量的情况
哪些状态下，会发生超、失重现象？
v的方向物体运动状态
上升或下降
匀速
上升下降
加速减速加速减速
a的方向是否超失重
无
向上向下向下向上
超重失重失重超重

超重与失重全解读

物理部分・知识结构与拓展高一使用2021年1月超更与失重呈13读■唐桂平地面附近的一切物体因地球的吸引而受到的力叫重力，其数学表达式为G=mg o超重和失重研究的是物体因受到重力而引起的对支持物的压力或对悬挂物的拉力与自身重力的大小关系。

理解超重和失重需要从以下三个方面着手。

—、理解超重和失重的前提是明确实重和视重的概念实重是指物体实际受到的重力；视重是指当物体在竖直方向上有加速度时，物体对台秤的压力或对弹簧测力计的拉力的大小（台秤或弹簧测力计的示数）o显然，在超重和失重状态下，物体的实重都不变，改变的只是物体的视重。

例1下列关于超重和失重的说法中正确的是（）oA.处于超重状态的物体的重力将增加B处于完全失重状态的物体的重力为零C.处于超重状态的物体的惯性比它处于静止状态时增加了D.处于超重或失重状态的物体的质量和受到的重力都没有发生变化不管是超重还是失重，发生变化的都是视重，而物体的实际重力并没有变化。

决定物体惯性大小的唯一因素为物体的质量，物体处于超重或失重状态时的质量均无变化，故其惯性也不变化。

答案:D二、理解超重和失重的关键是掌握其本质当物体有向上的加速度（向上做加速运动或向下做减速运动）时，物体处于超重状态。

处于超重状态的物体对支持物的压力N （对悬挂物的拉力丁）大于物体的实重mg,即N=mg+ma（T=mg+ma）o当物体有向下的加速度（向下做加速运动或向上做减速运动）时，物体处于失重状态。

处于失重状态的物体对支持物的压力N（对悬挂物的拉力T）小于物体的实重m g，即N=m g—ma（.T= mg—ma）。

当物体向下的加速度a=g时,N=0C T=0）,物体处于完全失重状态o 例2一个人站在电子体重计上，试分析在人突然蹲下的过程中，体重计示数的变化情况o站在电子体重计上的人在突然蹲下的全过程中，人的质心的—图像如图1所示（取速度向下为正方向）。

在0~t1时间内‘人的质心处于静止状图1态，体重计的示数等于人的体重，即F=m g o 在t〜t2时间内，人的质心向下做加速度逐渐减小的加速运动，人处于失重状态，体重计的示数小于人的体重，即F=mg—ma V mg o在t2时刻，人的质心处于平衡状态，体重计的示数等于人的体重,即F=m g o在t2〜t3时间内，人的质心向下做加速度逐渐增大的减速运动，人处于超重状态，体重计的示数大于人的体重，艮卩F=mg+ma>mg。

新教材高中物理必修一第四章 6 超重和失重

6超重和失重[学习目标] 1.知道重力测量的两种方法.2.知道什么是视重.3.知道什么是超重和失重现象. 4.会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题．一、重力的测量1．方法一：利用牛顿第二定律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m，利用牛顿第二定律可得G＝mg.2．方法二：利用力的平衡条件将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体受到的重力的大小等于测力计对物体的拉力或支持力的大小．二、超重和失重1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力．2．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．(2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．3．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．(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．4．完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．(2)产生条件：a＝g，方向竖直向下．1．判断下列说法的正误．(1)超重就是物体受到的重力增加了．(×)(2)物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了．(×)(3)物体处于超重状态时，物体一定在上升．(×)(4)物体处于失重状态时，物体可能在上升．(√)2．质量为50 kg的人站在电梯内的水平地板上，当电梯以大小为0.5 m/s2的加速度匀减速上升时，人对电梯地板的压力大小为________ N(g取10 m/s2)．答案475一、超重和失重的判断导学探究如图1所示，某人乘坐电梯正在向上运动．图1(1)电梯启动瞬间加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？电梯匀速向上运动时，人受到的支持力比其重力大还是小？(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？答案(1)电梯启动瞬间加速度方向向上，人受到的合力方向向上，所以支持力大于重力；电梯匀速向上运动时，人受到的合力为零，所以支持力等于重力．(2)减速运动时，因速度方向向上，故加速度方向向下，即人受到的合力方向向下，所以支持力小于重力．知识深化1．对视重的理解当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，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．当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．2．超重、失重的比较2016年10月17日，“神舟十一号”载人飞船发射成功，如图2所示．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是()图2A．火箭加速上升时，宇航员处于超重状态B．飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态C．火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力D．在飞船绕地球运行时，宇航员处于完全失重状态，则宇航员的重力消失了答案A解析火箭加速上升时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力，宇航员处于超重状态，对座椅的压力大于自身重力，选项A正确，C错误；飞船落地前减速下落时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力，宇航员处于超重状态，选项B错误；宇航员处于完全失重状态时，仍然受重力，选项D错误．发生超重或失重现象只取决于加速度的方向，与物体的速度方向、大小均无关.(2019·枣庄三中高一上月考)某同学站在电梯底板上，如图3所示的v－t图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)．根据图像提供的信息，可以判断下列说法正确的是()图3A．在0～20 s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态B．在0～5 s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态C．在5～10 s内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力D．在10～20 s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态答案D解析在v－t图像中，图像的斜率表示加速度，故0～5 s内斜率为正，加速度为正，方向竖直向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在5～10 s过程中，电梯匀速运动，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于平衡状态；10～20 s过程中，斜率为负，加速度竖直向下，速度为正，即电梯向上做减速运动，处于失重状态，D正确．如图4所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是()图4A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力答案A解析A、B整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，A对B均无压力，只有A选项正确．1．完全失重状态的说明：在完全失重状态下，平时一切由重力产生的物理现象都将完全消失，比如物体对支持物无压力、摆钟停止摆动、液柱不再产生向下的压强等，靠重力才能使用的仪器将失效，不能再使用(如天平、液体压强计等)．2．完全失重时重力本身并没有变化．二、超重、失重的有关计算(多选)(2019·石家庄市高一上期末)小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50 kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45 kg时，取重力加速度g＝10 m/s2.下列说法中正确的是()A．电梯可能在加速上升，加速度大小为9 m/s2B．电梯可能在加速下降，加速度大小为1 m/s2C．电梯可能在减速上升，加速度大小为1 m/s2D．电梯可能在减速下降，加速度大小为9 m/s2答案BC解析小明的质量为50 kg，体重计的示数为45 kg，说明电梯处于失重状态，有向下的加速度，运动情况可能为：向下加速或向上减速；小明受支持力和重力，由牛顿第二定律可知其加速度为a ＝mg －F N m ＝50×10－45×1050m /s 2＝1 m/s 2，故B 、C 正确，A 、D 错误．针对训练质量是60 kg 的人站在升降机中的体重计上，如图5所示，重力加速度g 取10 m/s 2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数．图5(1)匀速上升；(2)以4 m/s 2的加速度加速上升；(3)以5 m/s 2的加速度加速下降．答案 (1)600 N (2)840 N (3)300 N解析 (1)当升降机匀速上升时，由平衡条件得：F N1＝mg ＝600 N ，由牛顿第三定律得，人对体重计压力为600 N ，即体重计示数为600 N.(2)当升降机以a 1＝4 m/s 2的加速度加速上升时，由牛顿第二定律得：F N2－mg ＝ma 1，则F N2＝mg ＋ma 1＝840 N由牛顿第三定律得，人对体重计的压力为840 N ，即体重计示数为840 N.(3)当升降机以a 2＝5 m/s 2的加速度加速下降时，由牛顿第二定律得：mg －F N3＝ma 2，则F N3＝mg －ma 2＝300 N ，由牛顿第三定律得，人对体重计的压力为300 N ，即体重计示数为300 N.三、超重、失重的综合应用1．若加速度方向向上(或斜向上)，物体处于超重状态；若加速度方向向下(或斜向下)，物体处于失重状态．2．若系统中某一部分有向上或向下的加速度，则系统整体也处于超重或失重状态．如图6所示，质量为M 的斜面体始终处于静止状态，当质量为m 的物体以加速度a沿斜面加速下滑时有( )图6A．地面对斜面体的支持力大于(M＋m)gB．地面对斜面体的支持力等于(M＋m)gC．地面对斜面体的支持力小于(M＋m)gD．由于不知a的具体数值，无法计算地面对斜面体的支持力的大小答案C解析对M和m组成的系统，当m具有向下的加速度而M保持平衡时，可以认为系统的重心向下运动，故系统具有向下的加速度，处于失重状态，所受到的地面的支持力小于系统的重力．1．(超重、失重的理解和判断)下列对超重现象的认识正确的是()A．处在加速上升的电梯中的人感觉脚掌受到的力比静止时大，说明人受到的重力增大了B．处在匀速上升的电梯中的人处于超重状态C．物体在水中受浮力，悬浮在水中处于失重状态D．人在竖直方向上的绳子牵引下向上加速运动时处于超重状态答案D2．(超重和失重的判断)如图7甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的部分示意图．如图乙所示是根据传感器画出的力—时间图像，其中力的单位是N，时间的单位是s.两图中的点均对应，取重力加速度g＝10 m/s2.请根据这两个图所给出的信息，判断下列选项正确的是()图7A．此人的质量约为60 kgB．此人从站立到蹲下的过程对应乙图中1到6的过程C．此人在状态2时处于超重状态D．此人向上的最大加速度大约为1.9g答案D解析根据题图乙中图线的1点，由平衡条件得此人的质量约为70 kg，故选项A错误；同理根据图线可判断，此人从站立到蹲下的过程中先失重后超重，对应题图乙中1到4的过程，故选项B错误；由题图乙知，人在状态2时传感器对人的支持力小于人自身的重力，处于失重状态，选项C 错误；根据图线和牛顿第二定律，可得此人向上的最大加速度为a ＝F max －mg m≈1.9g ，所以选项D 正确．3．(超重和失重的判断)(多选)(2019·辽宁实验中学等五校高一上学期期末)某地一观光塔总高度达600 m ，游客乘坐观光电梯大约1 min 就可以到达观光平台．若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t ＝0时由静止开始上升，a －t 图像如图8所示．则下列说法正确的是( )图8A ．t ＝4.5 s 时，电梯处于超重状态B ．5～55 s 时间内，绳索拉力最小C ．t ＝59.5 s 时，电梯处于超重状态D ．t ＝60 s 时，电梯速度恰好为0答案 AD4．(超重、失重的有关计算)某人在地面上最多能举起60 kg 的重物，要使此人在升降机中最多能举起100 kg 的重物，已知重力加速度g 取10 m/s 2，则下列说法可能正确的是( )A ．升降机正加速上升，加速度大小为4 m/s 2B ．升降机正加速下降，加速度大小为4 m/s 2C ．升降机正减速下降，加速度大小为4 m/s 2D ．升降机正减速上升，加速度大小为6 m/s 2答案 B解析某人在地面上最多能举起60 kg 的物体，则知此人的最大举力为F ＝mg ＝60×10 N ＝600 N ．在升降机中，对重物根据牛顿第二定律有m ′g －F ＝m ′a ，解得a ＝g －F m ′＝(10－600100) m /s 2＝4 m/s 2，方向竖直向下，故升降机应减速上升或加速下降，加速度大小为4 m/s 2.考点一超重和失重的分析和判断1．下列关于超重和失重的说法正确的是( )A．物体处于超重状态时，其重力增加了B．物体处于完全失重状态时，其重力为零C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增大或减小了D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有发生变化答案D2．(多选)(2019·灵璧一中期中)下列有关超重与失重的说法正确的是()A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态D．不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变答案BD解析体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力等于运动员的重力，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，A错误；蹦床运动员在空中上升和下降过程中都有方向竖直向下的加速度，都处于失重状态，B正确；举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内地面对运动员和杠铃的支持力等于运动员和杠铃的重力，运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态，C错误；不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变，D正确．3．一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图1所示，以竖直向上为a的正方向，则人对电梯地板的压力()图1A．t＝2 s时最小B．t＝2 s时最大C．t＝6 s时最小D．t＝8.5 s时最大答案B解析加速度向上时人处于超重状态，根据牛顿第二定律得F N－mg＝ma，支持力F N＝m(g ＋a)，则人对电梯地板的压力F N′＝F N＝m(g＋a)，t＝2 s时压力最大，同理，t＝8.5 s时压力最小，选项B正确，A、C、D错误．4.如图2所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，不计空气对人的阻力，下列说法正确的是()图2A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力D．在降落伞打开后减速下降过程中，安全带的作用力小于B的重力答案A解析降落伞未打开时，A、B两人一起做自由落体运动，处于完全失重状态，则A、B之间安全带的作用力为0，A正确，B、C错误；降落伞打开后，A、B减速下降，加速度向上，则A、B处于超重状态，对B有：F T－mg＝ma，即F T＝mg＋ma>mg，故D错误．5.(2019·长安一中高一上学期期末)如图3所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，当电梯在竖直方向运行时，电梯内乘客发现弹簧的伸长量比电梯原来静止时变大了，这一现象表明()图3A．电梯一定处于加速上升阶段B．电梯的速度方向一定向下C．乘客一定处在超重状态D．电梯的加速度方向可能向下答案C考点二超重、失重的有关计算6．(多选)在升降机中，一个人站在体重计上，发现自己的体重减轻了20%，于是他作出下列判断，其中正确的是()A．升降机可能以大小为0.8g的加速度加速上升B．升降机可能以大小为0.2g的加速度加速下降C．升降机可能以大小为0.2g的加速度减速上升D．升降机可能以大小为0.8g的加速度减速下降答案BC解析若a＝0.8g，方向竖直向上，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，得F＝1.8mg，其中F为人的视重，人的视重比实际重力大F －mg mg×100%＝80%，A 、D 错误；若a ＝0.2g ，方向竖直向下，根据牛顿第二定律有mg －F ′＝ma ，得F ′＝0.8mg ，人的视重比实际重力小mg －F ′mg×100%＝20%，B 、C 正确．7.(2019·福建八县市高一上学期期末联考)如图4所示，在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M ＝1.5 kg ，货物的质量m ＝1 kg ，无人机与货物间通过轻绳相连．无人机以恒定动力F ＝30 N 使货物从地面开始加速上升，不计空气阻力，重力加速度取g ＝10 m/s 2.则( )图4A ．货物加速上升时货物处于失重状态B ．货物加速上升时的加速度a ＝20 m/s 2C ．货物加速上升时轻绳上的拉力F T ＝10 ND ．货物加速上升时轻绳上的拉力F T ＝12 N答案 D8.某跳水运动员在3 m 长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图5所示的状态，其中A 为无人时踏板静止点，B 为人站在踏板上静止时的平衡点，C 为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是( )图5A ．人和踏板由C 到B 的过程中，人向上做匀加速运动B ．人和踏板由C 到A 的过程中，人处于超重状态C ．人和踏板由C 到A 的过程中，先超重后失重D ．人在C 点具有最大速度答案 C解析在B 点，重力等于弹力，在C 点速度为零，弹力大于重力，所以从C 到B 过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C 到B 过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，从B 到A 过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故C正确．9.(多选)某人在地面上用体重计称得其体重为490 N．现将体重计移至电梯内称重，t0至t3时间段内，体重计的示数如图6所示，取电梯向上运动的方向为正，则电梯运行的v－t图像可能是下图中的()图6答案AD解析从题图中可以看出，t0～t1时间内，人的视重小于其重力，具有向下的加速度；t1～t2时间内，视重正好等于其重力，处于平衡状态；t2～t3时间内，视重大于其重力，具有向上的加速度，根据题中所设的正方向可知，电梯运行的v－t图像可能是A、D.10.(多选)(2019·天水一中高一第一学期期末)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图7所示．当此车减速上坡时(此时乘客没有靠在靠背上)，下列说法正确的是()图7A．乘客受重力、支持力两个力的作用B．乘客受重力、支持力、摩擦力三个力的作用C．乘客处于超重状态D．乘客受到的摩擦力的方向水平向左答案BD11．(2019·泰安市高一上期末)如图8所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲－起立的动作时记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为力(单位为N)，横坐标为时间(单位为s)．由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此之外，还可以得到的信息是()图8A．该同学做了两次下蹲－起立的动作B．该同学做了一次下蹲－起立的动作C．下蹲过程中人处于失重状态D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态答案B解析人在下蹲时，先向下加速后减速，先失重后超重；起立时，先向上加速后减速，先超重后失重．故由图线可知，在2～8 s时间内该同学做了一次下蹲－起立的动作，选项A、C、D错误，B正确．12.若货物随升降机运动的v－t图像如图9所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F随时间t变化的图像可能是()图9答案B解析将整个运动过程分解为六个阶段．第一阶段货物先向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg；第二阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第三阶段货物向下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第四阶段货物向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第五阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第六阶段货物向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg.故B正确，A、C、D错误．13．(多选)(2019·绵阳市高一上期末)小明同学用台秤研究人在竖直升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得自己的体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t ＝0时由静止开始运动到t＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图像如图10所示，g取10 m/s2.下列说法正确的是()图10A ．在0～2 s 内，小明处于超重状态B ．在0～2 s 内，小明加速度大小为1 m/s 2C ．在10～11 s 内，台秤示数为F 3＝600 ND ．在0～11 s 内，电梯通过的距离为18 m答案 BC解析由题图可知，在0～2 s 内，台秤对小明的支持力为F 1＝450 N ，由牛顿第二定律有mg －F 1＝ma 1，解得a 1＝1 m /s 2，加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态，故A 错误，B 正确；设在10～11 s 内小明的加速度为a 3，时间为t 3＝1 s,0～2 s 的时间为t 1＝2 s ，则a 1t 1＝a 3t 3，解得a 3＝2 m/s 2，由牛顿第二定律有F 3－mg ＝ma 3，解得F 3＝600 N ，故C 正确；0～2 s 内位移x 1＝12a 1t 12＝2 m,2～10 s 内位移x 2＝v 匀t 2＝a 1t 1t 2＝16 m,10～11 s 内位移x 3＝12a 3t 32＝1 m ，小明运动的总位移x ＝x 1＋x 2＋x 3＝19 m ，故D 错误．14.如图11所示，倾斜索道与水平线的夹角θ＝37°，若载人车厢沿索道向上的加速度为5 m /s 2，人的质量为50 kg ，且人相对车厢静止．g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图11(1)人对车厢的压力大小；(2)人受到摩擦力的大小．答案 (1)650 N (2)200 N解析 (1)由于车厢和人有沿索道向上的加速度，此加速度具有竖直向上的分量，所以人处于超重状态．由F N －mg ＝ma sin 37°，则F N ＝m (g ＋a sin 37°)＝50×(10＋5×0.6) N ＝650 N.由牛顿第三定律得，人对车厢压力大小为650 N.(2)F f ＝ma cos 37°＝200 N.15．(2019·天津一中高一上期末)“蹦极”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目．人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上)，用橡皮弹性绳拴住身体，让人头下脚上自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧．设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速为零，然后再反弹．已知某“勇敢者”头戴重为45 N 的安全帽，开始下落时的高度为75 m ，设计的系统使人落到离水面30 m 时，弹性绳才绷紧．不计空气阻力，则：(取g ＝10 m/s 2)(1)当他落到离水面50 m 位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少？(2)当他落到离水面20 m 的位置时，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？答案 (1)0 (2)112.5 N解析 (1)人在离水面50 m 位置时，做自由落体运动，处于完全失重状态，对安全帽，mg －F ＝ma ，对整体，a ＝g所以F ＝0，由牛顿第三定律可知，安全帽对人头顶的弹力为0.(2)人下落到离水面30 m 处时，已经自由下落h 1＝75 m －30 m ＝45 m ，此时v 1＝2gh 1＝30 m/s ，匀减速运动距离为h 2＝30 m ，设人做匀减速运动的加速度为a ，由0－v 12＝2ah 2得a ＝－15 m/s 2，安全帽的质量为m ＝G g＝4.5 kg. 对安全帽，由牛顿第二定律可得：mg －F ′＝ma ，解得：F ′＝112.5 N.故在离水面20 m 的位置时，其颈部要用112.5 N 的力才能拉住安全帽．。

高中新教材物理必修件超重和失重

影响因素
物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体体积越大，所受浮力越大；液体密度越大，所受浮力也越大。
实验验证：液体内部压强与浮力关系
01
实验设计
通过测量不同深度、不同密度的液体中物体所受的浮力和液体内部的压
强，验证液体内部压强与浮力的关系。
02 03
实验步骤
选择合适的实验器材，如测力计、压强计、容器等；将物体放入不同深度、不同密度的液体中，分别测量物体所受的浮力和液体内部的压强；记录实验数据并进行分析。
电梯下降
当电梯加速下降时，人体会感觉到瞬间的超重。随着电梯速度趋于稳定，人体逐渐适应下降过程，超重感消失。
汽车过拱桥时超重、失重现象分析
汽车上桥
当汽车加速上桥时，由于向心加速度的作用，乘客会感觉到瞬间的失重。随着汽车速度趋于稳定，失重感消失。
汽车下桥
当汽车加速下桥时，乘客会感觉到瞬间的超重。随着汽车速度趋于稳定，超重感消失。
典型例题解析与讨论
例题1：一个质量为m的物体放在一个倾角为θ的斜面上，斜面体质量为 M，置于粗糙的水平地面上，用一水平力F推斜面体，使物体与斜面体一起沿水平方向匀速运动，求地面对斜面体的支持力和摩擦力。
解析：本题考查了共点力平衡条件的应用以及整体法和隔离法的应用。首先以整体为研究对象，根据平衡条件求出地面对斜面体的支持力和摩擦力；再以物体为研究对象，根据平衡条件求出斜面对物体的支持力和摩擦力。通过受力分析可知，在匀速运动状态下，地面对斜面体的支持力等于整体的重力，即(M+m)g；地面对斜面体的摩擦力等于水平推力F。
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液体内部压强变化规律总结
01
液体内部压强随深度的增加而增大：在同一液体中，深度越深，压强越大。

高中物理超重和失重3课件粤教版必修1

F′ aF
mg
F合 = F - G = m α 故：F = G + m α > G
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力
F′ = F > G
F
α
F′ mg
总结：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。
（二）失重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向下的加速度α时，重物受力如图：
练习2、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数
为G，此人在下蹲过程中，磅秤的读数（ B ）
A、先大于G，后小于G B、先小于G，后大于G
C、大于G
D、小于G
过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
F ′ F合 = G - F = m α
a F
mg
故：F = G - m α < G
由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力 F′ = F <G
F
mg α
总结：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。 Nhomakorabeav
Nα
N
αvN
N
m G
m v
G
m
α
m v
α
G
G
加速上升 N>G 超重
F′
平衡时G
F′
a G
F′
a G
1、弹簧秤挂一重物G保持静止时，弹簧秤示数 F′=G
2、弹簧秤和物体一起加速上升,弹簧秤示数大于物体的重力，即：F′ > G
3、弹簧秤和物体一起加速下降,弹簧秤示数小于物体的重力，即： F′ < G