人教版高一物理必修第一册第四章 4.6 超重和失重---第一课时

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人教版2019高中物理4.6超重和失重(共20张PPT)

超重与失重
超重与失重
3.（多选）电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速运动时，弹簧测力计的示数是10N，在木偶时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为6N，下面正确的有（） A.电梯可能向上加速运动，加速度大小是4m/s2 B.电梯可能向下加速运动，加速度大小是4m/s2 C.电梯可能向上减速运动，加速度大小是4m/s2 D.电梯可能向下减速运动，加速度大小是4m/s2
浮力消失了
在完全失重状态下，由重力引起的现象将消失，如浮力、液体的加强、摆钟停摆、天平无法使用
超重与失重
例1.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要受到超重与失重的考验。下列说法正确的有（） A.火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 B.飞船减速下落时，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.火箭加速上升时，加速度逐渐减小时，宇航员处于失重状态
超重与失重
素养培优
课后巩固练习
课后巩固练习
4.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动时，传感器上的显示屏上显示出其受的压力与时间的关系图像（g=10m/s2），回答问题 (1)该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？ (2)求出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？
第4章运动和力的关系第6节超重与失重
超重与失重
测重力
测得自由落体运动的重力加速度g，根据公式G=mg得到重力
超重与失重
测重力
弹簧测力计的弹力F=G
a=g
超重与失重
超重与失重
物体静止物体加速上升物体减速下降加速度为零加速度向上加速度向下

4.6超重和失重【新版】人教版(2019)高中物理必修第一册优秀课件

FN v
（教学提纲）4.6超重和失重—【最新版】人教版（ 2019）高中物理必修第一册获奖课件(1) （免费下载）
mg
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（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
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
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（3）人静止时，受力分析如图： FN 根据二力平衡的原理： F N ＝ mg mg
人站在体重计上向下蹲，体重计的示数先变小，后变大，再变小，最后保持不变。
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质疑探究 1、判断超重、失重状态的方法有哪些？
(1)从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断：当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g时处于完全失重状态。

4.6《超重和失重》人教版高中物理必修第一册PPT课件

新知讲解
学以致用
课堂小结
空间站中的宇航员
新课引入
新知讲解
学以致用
课堂小结
在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！
0
弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。
无法用天平测量物体的质量
新课引入
新知讲解
学以致用
课堂小结
例题精讲
例2、在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg
根据牛顿第①三定若律可升知:台降秤的机示数以分别2为.350m0N/和s0N2。的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？
学以致用
课堂小结
例题精讲
例1、一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，
（1）定义：物体对支电持物梯的压以力(3或m对/悬s挂2物的的拉加力) 速度物体匀所受减到的速重力下的情降况称，为失求重现这象。时他对电梯地板的压力。
（g=10m/s ）例2、在升降机中测人的体重，已知人的质2量为40kg
（1）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
利用牛顿第二定律可得 G= mg
。
,再用天平测量物体的质量，
（2）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。物体所受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。
快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。
解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知：
（2）利用
。
判一判
(1)物体实际所受的重力解叫实：重，人跟物向体运下动状做态无匀关。减速直线运动，加

高中物理人教必修一第4章第6节超重和失重课件

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。
F
aG F aG
二、超重和失重的条件
v
Nα
N
α
m G
m v
G
vN
N
m
αm
v
α
G
G
加速上升 N>G 超重
减速下降 N>G 超重
减速上升 N<G 失重
加速下降 N<G 失重
：物体具有向上的加速度时，它就处于超重状态；
物体具有向下的加速度时，它就处于失重状态与运动的方向无关。
▪ 2、定量分析
F
知识储备库
弹簧秤（台秤）的示数表示的
是物体对弹簧秤的拉力大小
（物体对台秤压力大小）
F
F’
F’
G
G
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视为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力。
物体处于平衡状态时，对支持面的压力或对悬挂物的拉力等于物体本身的重力，即视重等于实重．若视重大于实重是超重，反之是失重。
分析：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。
三、超重和失重的实质
物体处于超重或失重状态时，只是物体对支持物的压力或物体对悬线的拉力不等于物体的重力，物体受到的重力大小和方向还是不变的。
四、超重和失重现象的应用
3、合作探究：
▪ 给出器材：弹簧秤，钩码（两人一组） ▪ 布置任务： ▪ 1、分工协作，一个做实验，一个观察，并交流彼
此感受 ▪ 2、让弹簧测力计分别处于静止，缓慢上升，缓慢

物理人教版(2019)必修第一册4.6超重和失重(共23张ppt)

超重 FN mg a向上
失重 FN mg a向下
加速上升减速下降
加速下降减速上升
完全失重 FN 0 a向下且a=g
本质是牛顿运动定律的具体应用
v ↑a ↑ v ↓a ↑
v ↓a ↓ v ↑a ↓
通过本节课的学习来寻找答案吧
一、重力的测量【思考1】平常我们怎么测量一个物体的重力呢？方法1：将物体悬挂（或放置）在测力计上，使物体静止。根据力的平衡条件，这时测力计对物体的拉力（或支持力）与重力大小相等。方法2：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，由G＝mg可得重力。【思考2】在方法1中，为什么要使物体处于静止状态？如果不静止还能测量出重力吗？
二、超重和失重现象体重计的示数称为视重，反应了人对体重计的压力。根据牛顿第三定律可得，人对体重计的压力和体重计对人的支持力 FN大小相等，方向相反。
如图，人站在体重计上，当人向下蹲的过程中，先后要经历加速、减速和静止三个阶段。
第一阶段：向下加速运动的过程中根据牛顿第二定律可得 mg－FN＝ma＞0 即：FN < mg
因此体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力，即视重 < 重力。物体对支持物的压力（或者对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重
第二阶段：向下减速运动的过程中根据牛顿第二定律可得 mg－FN＝ma＜0 即：FN ＞ mg
因此体重计的示数所反映的视重大于人所受的重力，即视重＞重力。物体对支持物的压力（或者对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，叫作超重。
Байду номын сангаас
FN
由FN = m(g – a)得：FN =0
v

人教版(2019)高中物理必修第一册4.6超重和失重课件

力)称为视重.物体处于平衡状态，视重等
于物体的重力大小. 物体处于非平衡状态，视重不等于物
体重力. 视重小于物体所受重力的现象，称为
失重现象.视重大于物体所受重力的现象，称为超重现象.
情境：人站在放在电梯内的一个台秤上.某时刻电梯加速下降，加速度为a.试求出台秤的示数，并与重力大小比较.
由牛顿第二定律
4.6 超重和失重
一、重力的测量
F
测量重力
G
平衡状态 F=G
F'
牛顿第三定律
F '=F
思考：测量重力，对物体的运动状态有何要求？
物体必须处于平衡状态(保持静止或匀速直线运动状态)
若物体处于非平衡状态，弹簧秤的示数等于物体重力吗？
演示实验1
二、超重和失重
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉
超重条件：物体具有竖直向上的加速度
物体可能向上做加速运动或向下做减速运动
失重条件：物体具有竖直向下的加速度物体可能向下做加速运动或向上做减速运动
思考:物体发生超重(或失重)现象，
物体的重力变化了吗？
重力G=mg，物体质量不变,重力不变。
演示实验2
纸带能承受两个重锤
纸带为何会断裂？
飞船发射，加速上升，处于超重状态.(超重峰值9-10G)
现象。(物体重力不变) 2.物理原理牛顿第二定律：FN=m(a+g) 牛顿第三定律：FN'=FN 3.超重或失重条件
课外活动
在瓶子侧面钻一个小孔,将瓶子从较高处释放，水会从小孔处流出吗？
mg-FN=ma
FN=m(g-a)
由牛顿第三定律,人对台秤的
压力
F'N=FN
∴

人教版2019高中物理必修一4.6超重和失重(共23张PPT)

完全失重
小管同学在电梯里称体重，电梯突然失控，向下做自由落体运动，请问体重计的示数显示多少？
根据牛顿第二定律
av
完全失重：FN（FT）=0，物体只受重力
利用超重和失重解释现象：
为什么水会从洞中流出呢？
F
压
利用超重和失重解释现象：
如果说放手，让瓶子做自由落体运动，还会有水流出吗？
那将水瓶向上抛出，在脱手以后，水流如何变化？
超重和失重对科技发展的影响
制造完美的滚珠制造泡沫金属
FT ＞ G 视重＞实重
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ超重
C
E
A v=0 B
D v=0
失重
FT ＜ G 视重＜实重
超重和失重
实验一：物体上升时问题三：为什么在加速上升时，拉力大于重力呢？请通过列式阐述取向上为正方向
根据牛顿第二定律
视重＞实重，超重
FT v
mg
超重和失重
实验一：物体上升时问题四：为什么在减速上升时，拉力小于重力呢？请通过列式阐述取向下为正方向
大家动手试一试
实验探究
实验器材：绳子、力的传感器、重物
实验方法：将重物挂在细绳上，绳子与传感器相连，通过拉传感器让重物做加速或减速运动
实验探究
实验一：物体上升时问题一：通过对物体进行受力分析，你能判断传感器测量的是哪个力的大小吗？
FT
mg
实验探究
实验一：物体上升时问题二：请分段简述拉力与重力的大小关系，并根据实验过程思考，每段图像对应物体怎样的运动状态
v
超重和失重
实验二：物体下降时 1o加速下降时取向下为正方向
根据牛顿第二定律
视重＜实重，失重

人教版物理必修一第四章中的第六节超重和失重

4.6 超重和失重（第一课时）〖教材分析〗本节教材是人教版物理必修一第四章中的第六节内容，本节课是利用牛顿第二定律来研究超重和失重现象，是本章知识应用一个典型例子。

对超重和失重现象产生原因的分析要用到牛顿第二定律，这不仅有利于学生对定律的理解和巩固，同时也有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。

另外，这还是一个贴近日常生活的实际问题，而且与航天技术紧密联系，容易激发学生的学习兴趣和探究热情。

这节课对于培养学生主动学习具有极其重要的引导作用，是一个很好的教学资源。

〖教学目标与核心素养〗物理观念：通过实验认识超重和失重现象。

科学思维：观察并感受超重和失重现象。

科学探究：经历探究产生超重和失重现象的过程，理解物理规律在生活实际中的应用。

科学态度与责任：培养学生科学探究能力，激发成就感；养成学科学、爱科学、用科学的习惯；从探究中体验科学之美，体会合作的重要性。

〖教学重点与难点〗重点：1、发生超重、失重现象的条件及其实质。

2、判断超重和失重现象。

难点：超重和失重的实质。

〖教学方法〗探究法、实验分析相结合。

〖教学准备〗弹簧测力计、物块、铁架台、三脚架、电子秤、力传感器等。

学生观看视频，思考：袋子倒放，水为何不会流出思考问1、利用智慧课堂平板，随机选人功能，对学生进行提问，回顾旧知2、利用智慧平板，实物展台功能，实验展示，把实验场景投屏到学生平板上，清晰直观思考问题：1、生活中有哪些超重和失重现象？2、电梯运行，分为几个阶段？匀速运行时，有超重和失重吗？1、智慧平板，抢答功能，提升学生学习兴趣2、多媒体课件展示图片，直观形象观察读数，根据传感器所给出的图像，完成表格。

学生答题，利用平板拍照上传1、传感器读数依（或悬线）学生相互讨论，抢答学生认真答题本节课是我校和兄弟学校，联合举办的智慧课堂教学开放日的一节展示课。

课前通过平板推送预习作业，教师可以根据学生预习作业反馈内容进行有针对性地讲解。

课上，通过观看视频：太空新旅天宫课堂王亚平太空展示与水有关的现象，引入新课，激发学生学习的兴趣，拓宽学生的思维空间，从而积极、主动地发现问题、提出问题、解决问题。

高中物理必修第一册4-6超重和失重教学课件

3．超重物体的重力没变化 (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，叫作超重现象． (2)产生条件：物体具有_竖_直__向__上__的加速度． 4．完全失重物体的重力没变化 (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__．
【典例】例 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
答案：D
解析：不管物体处于超重还是失重状态，物体所受的重力都不变．故选项D正确．
【情境思考】
如图所示为运动员在跳远比赛中的照片．请对以下结论作出判断： (1)运动员起跳时地面对运动的支持力大于运动员的重力．( √ ) (2)运动员腾空过程中处于平衡状态．( × ) (3)运动员落地时处于超重状态．( √ ) (4)运动员与地面接触时地面对运动员的支持力始终等于运动员的重力．( × )
6．超重和失重
物理观念
(1)知道测量重力的两种方法． (2)知道超重、失重和完全失重现象及其产生条件．
(1)会应用牛顿第二定律分析超重和失重现象发生的
科学思维
动力学原因，理解超重和失重现象的本质． (2)了解超重和失重现象在各个领域的应用，解释生
核心素养定位
科学探究
活中的超重和失重现象． (1)通过体验或者实验，认识超重和失重现象． (2)通过在电梯里观察体重计示数或其他方式发现超
体重计测重力的学问
(1)体重计的示数反映了体重计所受压力的大小． (2)体重计所受压力大小等于人所受支持力大小(牛顿第三定律)． (3)人所受支持力大小等于人的重力(人处于平衡状态)．

新人教版高中物理必修一第四章超重和失重课件(共18张PPT)

If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
人下蹲过程分析：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）。
思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？
• 练习2:举重运动员在地面上能举起 120kg的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(g取10m/s2)
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights.
变
条件：具有向下的加速度。
化
完全失重：当向下的加速度a=g时。
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 8:54:23 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021