(原创学案 高中物理 必修一 科教版 人教版 适用)第6节 超重与失重

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第三章牛顿运动定律
第6节超重与失重
●●●目标导航●●●
（1）知道什么是超重现象、失重现象和完全失重现象；
（2）理解产生超重现象和失重现象的原因
（3）培养学生运用物理规律抽象生活实际问题的建模能力
◆◆◆课前预习◆◆◆
〖自主学习〗
1超重
（1）、定义：___________________________________________________
（2）、实质：___________________________________________________
（3）、条件：___________________________________________________
2失重
（1）、定义：___________________________________________________
（2）、实质：___________________________________________________
（3）、条件：___________________________________________________
（4）、完全失重：_______________________________________________
〖问题发现〗
★★★课堂突破★★★
〖探究1〗超重
1、人在电梯中，站在体重计上，当电梯静止时，体重计显示的示数代表什么？请
用平衡力及牛顿第三定律加以解释。

2、在第1问中若电梯加速上升时，体重计显示的示数代表什么？物体的重力变化
了吗？与第1问中的示数比较有何不同？请用第二定律及牛顿第三定律加以解释。

3、 第2问中的示数变大的原因是什么？
4、 试分析弹簧称下挂一质量为m 的物体①静止，②匀速向下或匀速向上，③以加
速度a 加速上升，④以加速度a 减速下降，弹簧称的示数分别是多少？
5、 你还能举出上面类似的实例吗？在何情况下视重等于物体的重力，在何情况下
视重大于物体的重力？
6、如果仅有水平方向的加速度则示数与重力大小关系如何？为止你有何结论？
〖典例1〗 如图4.4-2自动扶梯与水平面的夹角为30º角，扶梯上站着一个质量为
50kg 的人，随扶梯以加速度a=2m/s 2一起向上加速运动，则此时人受到的扶梯的支
持力以及摩擦力的大小和方向是怎样的？（g 取10m/s 2）
【归纳反思】 〖探究2〗失重
1、在电梯中，站在体重计上，若电梯加速下降或减速上升时体重计的示数代表什么？
与电梯静止或匀速运动示数比较有何不同？物体的重力变化了吗？请用第二定律及
牛顿第三定律加以解释。

2、1中的示数变小的原因是什么？
3、分析弹簧称下挂一质量为m 的物体①静止，②匀速向下或匀速向上，③以加速度
a 加速下降，④以加速度a 减速上升，弹簧称的示数分别是多少？
图4.4-2
4、还能举出上面类似的实例吗？在何情况下视重等于物体的重力，在何情况下视重
大于物体的重力？在何情况下视重小于物体的重力
5、射和回收的过程分别是超重还是失重。

6、如果仅有水平方向的加速度则示数与重力大小关系如何？为止你有何结论？
〖典例2〗如图所示，在升降机中挂一个弹簧, 弹簧下面吊一个小球． 当升降机静
止时, 弹簧伸长4cm ．当升降机运动时弹簧伸长2cm ， 若弹簧质量不计，则升降机的
运动情况可能是
A ．以1m/s 2的加速度加速下降
B ．以4.9m/s 2的加速度减速上升
C ．以1m/s 2的加速度加速上升
D ．以4.9m/s 2的加速度加速下降 【归纳反思】
〖探究3〗完全失重
1、 右边这副图是正常飞行的飞船里的飞行员所处的是何状态？
飞行员和在地面上相比有那些差异？请你上网查阅。

2、演示实验：液体也会产生超重和失重现象吗？实验时先在大瓶中装水近满，然后
再连通橡皮管，手持木板竖直放置，使大瓶在上，水流入到小瓶中，由于水位较高，
水从小瓶两侧的孔中喷出。

如果此时使木板维持竖立状态自由下落，水还会喷出来
吗？
图4.4-1
3、有两块砖上下叠放在一起让它们自由下落，则砖与砖之间作用力是多少？这是
何现象？
4、物体竖直向下的加速度等于重力加速度g时，物体对测力计的作用力回完全
_____的现象，叫_________。

完全失重时，由于重力完全使物体产生加速度，它对接触物产生的压力完全消失，导致平时由于重力产生的物理现象也______. 〖典例3〗下列物理器材处于完全失重时，不能使用的是？（）
A、天平
B、弹簧称
C、压强计
D、密度计
E、摆钟
F、温度计【归纳反思】
▲▲▲当堂展示▲▲▲
1、游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉。

下列描述正确的是（）
A．当升降机加速上升时，游客是处在失重状态
B．当升降机减速下降时，游客是处在超重状态
C．当升降机减速上升时，游客是处在失重状态
D．当升降机加速下降时，游客是处在超重状态
2、直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。

设投放初速度为零．箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。

在箱子下落过程中．下列说法正确的是（）
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来
3、人站在电梯中，人的质量为m。

如果
①人随电梯以加速度a加速上升，人对地板的压力为多大？
②人以加速度a减速下降，这时人对地板的压力又是多大？
③人以加速度a加速向下运动，这时人对地板的压力多大？
④人随电梯以加速度 a减速上升，人对地板的压力为多大？
⑤人随电梯向下的加速度 a＝g，这时人对地板的压力又是多大？
⑥人对地板的压力与人的运动方向有无关系？
第6节超重与失重
班级姓名评价
■■■课时作业■■■
1、某人站在台秤的底板上，当他向下蹲的过程中
A．由于台秤的示数等于人的重力，此人向下蹲的过程中他的重力不变，所以台秤的示数也不变
B．此人向下蹲的过程中，台秤底板既受到人的重力，又受到人向下蹲的力，所以台秤的示数将增大
C．台秤的示数先增大后减小
D．台秤的示数先减小后增大
2、如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B
为铁片，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
3、在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重量，根据读数与实际重力之间的关系，以下说法中正确的是
A．读数偏大，表明装置加速上升
B．读数偏小，表明装置减速下降
C．读数为零，表明装置运动加速度等于重力加速度，但无法判断是向上还是向下运动
D．读数准确，表明装置匀速上升或下降
4、在地面上最多能举起质量为60kg的重物.他在某竖直上升的升降机中能举起质量为75kg的重物,则升降机的运动状态为，加速度大小为a=______m/s2；若升降机以同样大小的加速度减速下降，该人在此升降机中最多能举起质量为 kg 的物体(取g＝10m/s2)
5、站在升降机底板上的台秤上，他从台秤的示数看到自己的体重减少了20％，则由此可以判断升降机的运动情况可能是 ( )
A．升降机以a=0.2g的加速度匀加速上升B．升降机以a=0.2g的加速度匀减速上升C．升降机以a=0.2g的加速度匀加速下降D．升降机以a=0.2g的加速度匀减速下降6、加速度a匀加速竖直上升的升降机中，有一个质量为m的人．下列说法正确的是( )
A．人对地球的引力为m(g+a)，方向向上 B．人对电梯的压力为m(g+a)，方向向下C．此人所受的重力为m(g+a)，方向向下 D．此人对地球的引力为mg，方向向上■■■交流台■■■。