[人教版]超重和失重教学全解1
新教材人教版《超重和失重》教学课件1
同理，人加速向上运动的过程中，有
体重计的示数大于人受到的重力
物体对支持物的压力大于物体所受 重力的现象，叫作超重现象
思考：如果减速向下运动、减速向上 运动，对应的是超重还是失重？ 总结规律
规律：
视重 > 重力 a竖直向上 超重状态 视重 < 重力 a竖直向下 失重状态 无论超重还是失重由a决定，与v方向无关
电梯中的超重失重现象
小试牛刀 练习1
弹簧秤的秤钩上挂一个质量为1kg的物体，在 下列情况下，物体的重力是多少？弹簧秤的 读数是多大？根据牛顿第二定律列式计算 （g= 10m/s2 ）
1)物体以5m/s2的加速度加速上升；
10N 15N
2)物体以5m/s2的加速度加速下降；
10N 5N
3)物体以10m/s2的加速度加速下降；
1 课堂小结 2 作业 完成练习册相关内容
人教版（2019）必修第一册 4.6超重和失重（共19张PPT）
•
1.书面语是由口语加工而成的，大多 采用书 面形式 表达， 由于言 者与听 者、作 者与读 者不是 直接接 触，所 以在修 辞上要 求有严 密性、 系统性 和规范 性。
•
2.本文是一篇充满激情、现场发挥的 讲演词 ，口语 色彩极 浓，从 而更好 地表达 了自己 的感情 。
人教版（2019）必修第一册 4.6超重和失重（共19张PPT）
练习4 在太空站的完全失重环境中，下列仪器 能继续使用的是（ AD ） A. 水银温度计 B. 天平 C. 体重计 D. 弹簧秤
人教版（2019）必修第一册 4.6超重和失重（共19张PPT）
人教版（2019）必修第一册 4.6超重和失重（共19张PPT）
F=45N
人教版（2019）必修第一册 4.6超重和失重（共19张PPT）
超重和失重+课件高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
（kg）
比较
方向
现象
向上
加速上 升
63
压力>重力 a向上 超重
运动
减上 升
53
压力<重力 a向下 失重
静止、匀速 运动
58
压力=重力 a=0
无
向下
加速下 降
53
压力<重力 a向下 失重
结论运：动超重、失减重速降只下与加速6度3的方向压有力关>，重与力运动a方向向上无关。超重
加速度向上→超重 加速度向下→失重
超 a 竖直向上 → →超重状态 ( N>mg )
重
重
力
失 a 竖直向下→ → 失重状态 ( N<mg )
不
重 a=g 竖直向下→ 完全失重状态 ( N=0 ) 变
口诀：
超重失重随处见，其实并非重力变； 压力拉力增与减，加速度方向来辨别。
谢谢观看！
用DIS研究超重、失重现象
a 向上 超重
a 向上 超重
上升
下降
a向下 失重
a向下失重
超重、失重只与加速度的方向有关与 速度的方向（上升、下降）无关
思考：当支持力（拉力）等于0，又是什么 情况呢？
3、完全失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉
力) 等于0的情况称为完全失重现象。
mg=ma (a=g,方向向下)
人教版必修一第四章 第6节
牛顿第二定律的应用——
在弹簧秤下边悬挂一物体静止时， 弹簧称示数与物体重力什么关系？
示数=重力
如果上下加速或减速，弹簧秤 的示数又将如何？
示数≠重力
物体在各种运动中重力大小会变吗？
重力不变
超重和失重
1、超重
高一物理人教版必修第一册教学课件《超重和失重》
人快速下蹲的过程 中，先做加速运动后 做减速运动，是否会 与对电子秤的压力有 关呢？
知识解读
知识点一、重力的测量
1.基本概念 （1）实重:物体实际所受的重力； （2）视重:弹簧测力计或台的示数叫物体的视重； 2.重力的两种常用测量方法
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重力
a FF′ 故： F G ma G
由牛顿第三定律得:
重物对弹簧秤的拉力 F F G
G 即超重的原因：物体具有竖直向上的加速度 a
知识解读
知识点二、超重和失重
理论分析
（二）失重现象
以加速度的方向为正方向，对重物受力分析如左图：
由牛顿第二定律得： F合 G F ma
a F′ 故： F G ma G
的是（ D ）
A．学生下蹲的过程中，体重计的示数减小，小于其体重 B．学生起立的过程中，体重计的示数增大，大于其体重 C．学生下蹲的过程中，体重计的示数先减小后不变 D．学生起立的过程中，体重计的示数先大于其体重后小于其体重
重难点拓展 题型一：超失重现象分析
【变式1】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 O 点，并与力传感器相连，拉长后将下端 固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。稳定时力传感器示数为 2100N，打 开扣环，从 A 点由静止释放，体验者（连同装备）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，则下列说法不正确的是（ ） A．在 C 点，人处于失重状态 B．在 B 点，人所受合力为零 C．打开扣环瞬间，人的加速度大小为 10 m/s2 D．从 A 点到 B 点上升过程中，人的加速度不断减小
超重和失重(教学课件)高一物理(人教版2019必修第一册)
员王亚平观察到北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”被抛出后近似做匀速直线运动，
不计空气阻力。则刚抛出后（ ）
A．“冰墩墩”不受外力
B．“冰墩墩”的合外力为零
C．“冰墩墩”处于完全失重状态
D．该运动过程可以用来验证牛顿第一定律
【参考答案】C
课堂练习
【练习3】（2022·北京·清华附中高一）(多选)如图所示是我国长征火箭把 载人神舟飞船送上太空的情景。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程均要 经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（ ） A．火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 B．飞船加速下落时，宇航员处于失重状态 C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力 D．火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于其所受支持力
02 学以致用3
应用3：在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！但仍Βιβλιοθήκη 能测量拉0
力或
压力
的大
小.
无法用天平测量物体的质量
弹簧测力计无法测量物体的重力
02 学以致用4
航天器在太空轨道上绕地球或其他天体运行时，航天器内的 物体将处于完全失重状态。完全失重时，物体将飘器内的物浮在 空中，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮，走路时稍有不 慎，将会“上不着天，下不着地”……
mg － FN =－ ma
FN = m（g + a）> mg
此时，体重计的示数（视重）大于人受到的（实重）重力。
06 超重
超重：物体对支持物的压力（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。
特征：物体加速度向上， 视重变大，实重不变。
举例：
07 超重与失重的本质
目录
CONTENTS
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。
高中物理超重与失重超重与失重教案新人教版必修1
学科
物理
年级
高一
授课人
柳世彬
时间
2009年12月11日
课题
教学目标（知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观）：
知识与能力：1.知道什么是超重和失重,理解超重和失重的实质
2.理解发生超重失重的条件
3.了解超重失重现象,会用解决相关问题
过程与方法：通过实验探究,归纳总结发生超重失重的条件,培养学生的实验能力及观察归纳总结能力
板书：
1、视重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力
物重：物体的实际重力
当物体处于二力平衡及静止或匀速直线运动时，视重=物重
播放图片：在电梯中加速和减速的图片
在刚才的视频中，秤的示数变大了，是物重变大了?
那是什么原因？
示数变了是什么原因？
板书：
2、超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物重的现象（即视重>实重）
使学生知道台秤的示数及弹簧秤的示数也就是后面提到的视重是指弹力的大小，是可以变化的，而物重是不变的，为突破超重失重的实质做好铺垫。
学生通过受力分析，认识到秤的示数等于物对秤的压力或拉力
失重或是超重变化的视重，不变的是物重
练习根据受力情况判断物体的超重失重
引导学生归纳超重失重的条件，培养学生的归纳总结，语言表述能力
Байду номын сангаас2、演示：相互交叠的书无法被拉开
问：你能有办法把书分开吗？
太空,飞船
失重，（或是没有重力）
球形，（或是上窄下宽型等）
学生将自己的想法画出来
没变,据G=mg，质量没变，g没变，所以G没变
压力
拉力
静止或匀速时
人在秤上受到重力和支持力
超重与失重(第一课堂)高中一年级物理精品教学课件PPT
应抓住加速度这个关键量。
探究应用
例2(多选)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,重力加速度g
取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/s2
重力大还是小?
要点提示 (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。
关键能力
1.当物体处于超重或失重状态时,物体的重力并未变化。
超重与失重
一年级
物理精品教学课件PPT
年
级：高中一年级
学
科：物理（人教版）
必备知识
1.超重
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。
2.失重
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。
3.完全失重
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零的状态。即a=g,方向竖直
要点提示 人在下蹲的过程中,向下做先加速后减速的运动,加速度的方向
先向下后向上,所以人先处于失重状态再处于超重状态,体重计的示数先减
小后增大,最后保持不变。
关键能力
处理超重与失重问题的基本思路
(1)分析物体运动的加速度方向;
(2)判断物体处于超重(或失重)状态;
(3)分析物体的受力情况,利用牛顿第二定律分析和求解。
物理人教版(2019)必修第一册4.6超重和失重 说课(共19张ppt)
• 联系实际，回归生活。
06 板书设计
超重和失重
一、超重和失重的概念
把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。 F支
把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，
4.提炼 总结
3.合作 探究
05 教学过程 ·情景创设
• 既引入课题，又挖掘物理与实际生活的联系 • 调动学生思考的积极性，激发其好奇心
05 教学过程 ·模型建构
问题一：我们平时站在体重计上称体重是静止不动的，这时体
重计的读数和人的体质有什么关系？依据是什么？
相等.
F支
由牛顿第一定律：
人处在平衡状态，二力平衡 F支=G
61kg
57kg
受力分析
速度方向
无
加速度方向 无
超重失重
无
向上 向上 超重
向上 向下 失重
向下 向下 失重
向下 向上 超重
向上/向下 无 无
05 教学过程 ·合作探究
实验一：观察记录在突然下蹲或者起立时体重计的示数变化 实验二：使用加速度传感器测量人在突然下蹲或者起立时a的大小 实验三：使用力传感器测量人在突然下蹲或者起立时力的大小
va 0
0
问题二：人站在体重计上下蹲，经历哪些运动阶段？
• 由于速度不能突变： • 突然蹲下过程中，初始状态速度为0，最终状态速度为0. • 中间必定经历一个先加速向下运动，后减速向下运动的过程。
如果突然站起时又如何？ • 引导学生回顾所学知识 • 建构受力模型
第18讲 超重和失重(解析版)(人教版)
第18讲超重和失重【学习目标】1.知道超重、失重和完全失重现象，会根据条件判断超重、失重现象．2．能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛运动．3．掌握传送带问题和滑块—滑板模型问题的解题技巧．【基础知识】一、重力的测量1．一种方法是，先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得：G＝．2．另一种方法是，利用力的对重力进行测量．二超重和失重1．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有的加速度．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有的加速度．(3)完全失重①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 的状态．②产生条件：a＝g，方向．答案：一 1.天平mg质量 2.平衡条件二 1.(1)大于(2)竖直向上 2.(1)小于(2)竖直向下(3)等于零竖直向下【考点剖析】考点一：对超、失重状态的判断例1．某同学利用体重计研究超重与失重现象．在一次实验中，她先蹲在体重计上，在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中，下列说法正确的是()A．该同学处于超重状态B．该同学处于失重状态C ．体重计示数先减小后增大D ．体重计示数先增大后减小【答案】D【解析】人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态；故体重计示数先增大后减小，故D 正确，A 、B 、C 错误．考点二：超、失重现象中的计算例2．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/s 2.下面说法中正确是( )A ．电梯可能在加速上升，加速度大小为9 m/s 2B ．电梯可能在加速下降，加速度大小为1 m/s 2C ．电梯可能在减速上升，加速度大小为1 m/s 2D ．电梯可能在减速下降，加速度大小为9 m/s 2【答案】BC【解析】小明的体重只有50 kg ，体重计的示数为45 kg ，说明电梯有向下的加速度，失重，运动情况可能为：向上减速或向下加速；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 －N m ＝50×10－45×1050 m/s 2＝1 m/s 2，故B 、C 正确，A 、D 错误． 考点三：超、失重现象中的图象分析例3．某实验小组利用DIS 系统观察超重和失重现象．他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10 N 的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图象，以下根据图象分析所得结论错误的是( )A ．该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况B ．从时刻t 1到t 2，钩码处于失重状态，从时刻t 3到t 4，钩码处于超重状态C ．电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止D ．电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后静止【答案】D【解析】题图中图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况.0～t 1，钩码受力平衡；t 1～t 2，拉力小于10 N ，钩码处于失重状态；t 2～t 3，钩码受力平衡；t 3～t 4，拉力大于10 N ，钩码处于超重状态．由以上分析可知，D项错误.【真题演练】1．下列说法正确的是()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【答案】.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．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【答案】.D【解析】超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，故A错误；物体处于完全失重时，重力全部用来提供加速度，对支持它的支持面压力为零，重力并没有消失，故B错误；惯性的大小与物体的运动状态无关，物体处于超重或失重状态时，其惯性与处于静止时相等，故C错误；物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化，故D正确．3．2018年12月8日2时23分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程．若运载火箭在发射升空过程中，探测器先做加速运动，后做减速运动．下列说法正确的是()A．探测器在加速过程中惯性变大B．探测器先处于超重状态，后处于失重状态C．探测器先处于失重状态，后处于超重状态D．在加速过程，火箭对探测器作用力大于探测器对火箭的作用力【答案】B【解析】惯性的大小只与质量有关，与运动状态无关，所以不论加速还是减速惯性大小一样，故A错误；发射升空过程中，先做加速运动后做减速运动：向上加速过程加速度向上，则为超重，向上减速加速度向下，为失重，故B正确，C错误；根据牛顿第三定律火箭对探测器作用力等于探测器对火箭的作用力，故D错误．4．在升降机中，一个人站在磅秤上，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．升降机以0.8g的加速度加速上升B．升降机以0.2g的加速度加速下降C．升降机以0.2g的加速度减速上升D．升降机以0.8g的加速度减速下降【答案】B【解析】惯性的大小只与质量有关，与运动状态无关，所以不论加速还是减速惯性大小一样，故A错误；发射升空过程中，先做加速运动后做减速运动：向上加速过程加速度向上，则为超重，向上减速加速度向下，为失重，故B正确，C错误；根据牛顿第三定律火箭对探测器作用力等于探测器对火箭的作用力，故D错误．5.在太空空间站中，一切物体均处于完全失重状态，下列测量中,仪器能正常使用的是( )A.用弹簧测力计测物体的重力B.用弹簧测力计测拉力C.用天平测物体的质量D.用温度计测物体的温度【答案】BD 【解析】在太空空间站中,一切物体均处于完全失重状态，所以地球上一切由于重力产生的现象都会消失．当物体挂在弹簧测力计下端时，物体对弹簧测力计的拉力为零，所以不能用它来测物体的重力．将物体和砝码分别放在天平左右两盘时，对盘的压力均为零，所以不能用它来测量物体的质量．所以A、C两项错误;弹簧测力计的工作原理是弹簧的拉力与弹簧伸长的长度成正比，温度计是根据物体的热胀冷缩的原理工作的，这些与物体的重力都无关，所以B、D两项正确．6.如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是()A．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力【答案】BD【解析】将容器以初速度v0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A 对B也没有支持力，故A错误，D正确；若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力．A对B的压力向下，故B正确；若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，故C错误．7.某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是( )A ．易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快B ．易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快C ．易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变D ．易拉罐上升、下降的过程中，水不会从洞中射出【答案】D 【解析】将易拉罐竖直向上抛出后，由于空气阻力不计，易拉罐及水的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，易拉罐中各层水之间没有压力，在整体过程中，水都不会从洞中射出．8．一质量为m ＝40 kg 的小孩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0～6 s 内体重示数F 的变化如图所示．取重力加速度g ＝10 m/s 2，求：在这段时间内电梯上升的高度是多少．【解析】在0～2 s 内，电梯做匀加速运动，根据牛顿第二定律得： a 1＝F －mg m ＝600－40×1040m/s 2＝5 m/s 2，电梯上升的高度 h 1＝12a 1t 21＝12×5×22 m ＝10 m ；2 s 末速度为v ＝a 1t 1＝5×2 m/s ＝10 m/s ； 中间t 2＝3 s 时间内，电梯做匀速运动，电梯上升的高度 h 2＝v t 2＝10×3 m ＝30 m ；最后1 s 内做匀减速运动，加速度大小 a 2＝mg －F 2m ＝40×10－32040m/s 2＝2 m/s 2，在这段时间内电梯上升的高度h 3＝v t 3－12a 2t 23＝⎝⎛⎭⎫10×1－12×2×12 m ＝9 m ；则电梯上升的总高度h ＝h 1＋h 2＋h 3＝49 m. 答案：49 m【过关检测】1．关于超重与失重的说法正确的是( )A ．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B ．在超重现象中，物体的重力是增大的C ．处于完全失重状态的物体，其重力一定为零D ．如果物体处于失重状态，它必然有竖直向下的加速度【答案】D 【解析】失重是指弹力小于重力、合力竖直向下的情形，即加速度方向向下，故D 对；运动员处于静止状态，合力为零，既不失重，也不超重，A 错误；不管是超重还是失重，物体的重力是不变的，B 、C 错误．2.如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．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( )A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B．火箭加速上升时的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力C．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态D．飞船落地前减速下落时，宇航员对座椅的压力大于其重力【答案】D【解析】火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，A错误；火箭上升的加速度逐渐减小时，由于加速度方向向上，宇航员仍处于超重状态，对座椅的压力大于其重力，B错误；飞船加速下落时，加速度方向向下，处于失重状态，宇航员对座椅的压力小于其重力，C错误；飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，D正确．3．某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数如图所示，则电梯运行的v－t图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)()【答案】A【解析】从图可以看出，t0～t1时间内，该人的视重小于其重力，t1～t2时间内，视重正好等于其重力，而在t2～t3时间内，视重大于其重力，根据题中所设的正方向可知，t0～t1时间内，该人具有向下的加速度，t1～t2时间内，该人处于平衡状态，而在t2～t3时间内，该人则具有向上的加速度，所以可能的图象为A.4.如图所示，一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部，某时刻细绳断开，在乒乓球上升到水面的过程中，台秤示数()A．变大B．不变C．变小D．先变大后变小【答案】C【解析】同体积的水比乒乓球的质量大，在乒乓球加速上升的过程中，水和乒乓球系统的重心加速下降，处于失重状态，台秤示数变小．5．如图所示，一轻质弹簧上端固定在升降机的天花板上，下端挂一小球，在升降机匀速竖直下降过程中，小球相对于升降机静止，若升降机突然停止运动，设空气阻力可忽略不计，弹簧始终在弹性限度内，且小球不会与升降机的内壁接触，则小球在继续下降的过程中()A．小球的加速度逐渐减小，小球处于失重状态B．小球的加速度逐渐增大，小球处于超重状态C．小球的速度逐渐减小，小球处于失重状态D．小球的速度逐渐增大，小球处于超重状态【答案】B【解析】升降机突然停止，小球由于惯性继续向下运动，但是受到弹簧的拉力越来越大，拉力方向与其运动方向相反，故小球做减速运动，加速度方向向上，则小球处于超重状态；小球加速度增大，B正确；A、C、D错误．6如图所示，台秤上放一个木箱，木箱内有质量分别为m1和m2的两物体P、Q，用细绳通过光滑定滑轮相连，m1＞m2.现剪断Q下端的细绳，在P下落但还没有到达箱底的过程中，台秤的示数与未剪断前的示数相比将()A．变大B．变小C．不变D．先变小后变大【答案】B【解析】剪断细线之前，木箱对台秤的压力等于整体的重力；剪断细线以后，物块P向下加速掉落，加速度向下，物体P处于失重状态；由于P的质量大，用整体法可知整个系统处于失重状态，所以木箱对台秤的压力小于整体重力，故示数变小．7．某同学做一小实验，在上端开口的塑料瓶靠近底部的侧面打一个小孔，用手握住水瓶并按住小孔，注满水，移开手指水就会从孔中射出，然后释放水瓶，发现水不再射出(瓶内水足够多)，这是因为水瓶在下落过程中水( )A．处于超重状态B．处于失重状态C．做匀速直线运动D．做匀减速直线运动B【解析】当水瓶被释放后，水瓶及水均做自由下落运动，加速度为g，向下做匀加速直线运动，则均处于失重状态；故ACD错误；B正确；故选B。
人教版高中物理必修一《超重和失重》知识全解
《超重和失重》知识全解【教学目标】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重和失重现象产生的条件，并应用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质，培养学生从实际情境中捕捉信息、发现问题并提出问题的能力。
3．通过查阅资料、分享和交流，了解超重和失重现象在各个领域中的应用，解释生活中的超重和失重现象，培养学生用科学知识解释生活现象的能力，激发学生的学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任。
【内容解析】1．共点力的平衡条件在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。
2．超重（1）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情况称为超重现象。
（2）产生超重现象的条件：物体具有向上的加速度，与物体速度的大小和方向无关。
（3）产生超重现象的原因：当物体具有向上的加速度a（向上加速运动或向下减速运动）时，支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为F，由牛顿第二定律得：F-mg=ma，所以F=m（g+a）>mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F′>mg。
3．失重（1）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情况称为失重现象。
（2）产生失重现象的条件：物体具有向下的加速度，与物体速度的大小和方向无关。
（3）产生失重现象的原因：当物体具有向下的加速度a（向下加速运动或向上做减速运动）时，支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为F。
由牛顿第二定律：mg-F=ma，所以F=m（g-a）<mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F′<mg。
（4）完全失重现象：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。
产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失重现象。
【知识总结】1．平衡状态：如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
超重和失重教学课件高一上学期物理人教版
一.视重和真重 视重：把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫 做物体的视重； 真重：物体的真实重力，叫真重。
我们发现：当物体运动状态发生变化时，视重就不再等 于物体的重力，而是比重力大或小。
请同学们自己利用弹簧秤和钩码，感受FT与G的关系？
【变式3】m=60kg，当电梯下降过程中加速度a=g 会发生什么现象？ 3.完全失重：
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 等于0 的现象称为完全失重现象。
【phyphox：手机物理作坊实验】
软件介绍： Phyphox是2016年发行的一款 手机应用软件，安卓设备和IOS设 备均可下载。 Phyphox全称“physical phone experiments”,包含：加速度传感 器、磁力传感器、陀螺仪（旋转传 感器）、光传感器、压力传感器、 声音传感器，最新设备还有温度、 湿度传感器。 目前可实现29中内置功能，可 进行如加速度、角速度、光照强度、 磁场、压力和声音的振幅、频率、 周期等基本物理量的测量与分析。
思考：1.在什么情况下会出现FT≠G的情况？ 只有在运动状态发生变化时，即有加 速度时。此时我们可以做两件事：突 然上升或突然下降。
2.认真做自习观察写出实验现象： 突然上升：先变大后变小 ；突然下降：先变小后变大 。 两种现象：要么FT>G；要么FT<G。
3.结合之前体重计上的现象：
突然下蹲：先变小后变大；突然起立：先变大后变小。
A.用弹簧秤测物体的重力 B.用天平测物体的质量 C.用温度计测舱内的温度 D.用水银气压计测舱内气体的压强
2、在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物 体的重力，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，表明装置可能加速上升 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，但无法判断是上还是向下运动 D.读数准确，表明装置匀速上升或下降
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
【高中物理】2023-2024学年人教版必修第一册 超重和失重 课件
由牛顿第三定律可知，人对地板的压力为 480 N，方向竖 直向下。
答案 480 N 方向竖直向下 [思路点拨] (1)根据测力计的示数判断加速度的方向。 (2)人的加速度与物体的加速度是相同的。
3．(多选)台秤秤盘放在箱式电梯里，在秤盘里放着一物体。 如图所示，乙图为电梯匀速运动的照片。在电梯运动过程中， 某人在不同时刻还拍了甲和丙两张照片，从这三张照片可判定 ()
3．人站在地面，竖直向上提起质量为 1 kg 的物体，物体
获得的加速度为 5 m/s2(g 取 10 m/s2)。则此过程中人对物体的作
用力为( )
A．5 N
B．10 N
C．15 N
D．20 N
C [根据牛顿第二定律，物体竖直方向上有 F－mg＝ma， 求得 F＝15 N。]
知识点一 超重和失重的理解
解析 以物体为研究对象，受力分析如图所示，选 取向上的方向为正方向，由牛顿第二定律得：
FT－mg＝ma， a＝FT－m mg ＝400－5500×10 m/s2＝－2 m/s2 再以人为研究对象，他受到向下的重力 m 人 g 和地板的支 持力 FN，由牛顿第二定律得：FN－m 人 g＝m 人 a， FN＝m 人 a＋m 人 g＝60×(10－2)N＝480 N
提示 弹簧测力计处于静止状态和匀速向上、向下运动时 示数不变且相等，加速向上时示数变大，加速向下时示数变小。
1．(多选)下列说法不正确的是( ) A．重力就是地球对物体的引力 B．重力的方向竖直向下，故地球上一切物体所受的重力 的方向都相同 C．物体的重心可以不在物体上 D．弹簧测力计可以测出物体的重力，但读数时必须保持 弹簧测力计和物体都处于静止或匀速直线运动状态
2．(多选)某海洋馆中的“海豚顶球” 节目因其互动性强而深受小朋友们的喜 爱。如图所示，一海豚把球顶向空中，并 等其落下。下列说法正确的是( )
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第4章 6. 超重和失重—人教版高中物理必修第一册PPT优质
2．如图所示，一个质量M＝50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，测力计下挂着一个质量m＝5 kg的物体A。当升降机向上运动时，她看到弹簧测力计的示数为40 N，g＝10 m/s2，求：(1)升降机的加速度；(2)此时人对地板的压力。答案：(1)2 m/s2，方向向下(2)400 N 竖直向下
B
1．(2019·广东省惠州市高一上学期期末)金属小桶侧面有一
解析：水桶自由下落，处于完全失重状态，故其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，故水不会流出；故选B。
第4章 6. 超重和失重—人教版高中物理必修第一册PPT优质
(1)用弹簧测力计测物体重力时，突然向上加速，观察弹簧测力计的示数如何变化？(2)用弹簧测力计测物体重力时，突然向下加速，观察弹簧测力计的示数如何变化？(3)若将弹簧测力计和物体一起释放，观察弹簧测力计的示数如何变化？
(2)产生失重现象的原因：第4章 6. 超重和失重—人教版高
2．超重、失重的分析比较
2．超重、失重的分析比较第4章 6. 超重和失重—人教版高中
第4章 6. 超重和失重—人教版高中物理必修第一册PPT优质
如图所示，一质量为m＝40 kg的小孩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0～6 s内体重计示数F的变化情况如图所示。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＝10 m/s2)
×
×
×
×
√
√
『判一判』预习自测× × × × √ √
A．“水球”的形成是因为太空中物体不受重力B．“水球”处于失重状态C．“水球”处于超重状态D．在“天宫一号”上可以利用体重计称量航天员的质量
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●
8.个性是成于 环 境 的 ， 是随 环 境 而 变 化的 。 环 境 随 人随 时 而 异 ， 所以 人 类 的 情 感时 时 在 变 化 ；遗 传 的 倾 向 为多 数 人 所 共 同， 所 以 情 感 在变 化 之 中 有 不变 化 者 存 在 。
●
9.大量外来食 物 品 种 能 够进 入 中 国 并 转化 为 饮 食 的 有机 部 分 ， 不 仅在 于 地 理 条 件与 自 然 气 候 为其 提 供 了 生 长发 展 的 基 本 环境 ， 更 重 要 的还 在 于 中 国 人将 其 放 在 “ 和” 文 化 的 平 台上 加 以 吸 纳 。
●
6.在不识球规 者 看 ， 球 手好 像 纵 横 如 意， 略 无 牵 就 规范 的 痕 迹 ； 在识 球 规 者 看 ，他 却 处 处 循 规蹈 矩 。 姜 白 石说 得 好 ： “ 文以 文 而 工 ， 不以 文 而 妙 。 ”工 在 格 律 而 妙则 在 神 髓 风 骨。
●
7.和其他艺术 都 是 情 感 的流 露 。 情 感 是心 理 中 极 原 始的 一 种 要 素 。人 在 理 智 未 发达 之 前 先 已 有情 感 ； 在 理 智既 发 达 之 后 ，情 感 仍 然 是 理智 的 驱 遣 者 。情 感 是 心 感 于物 所 起 的 激 动， 其 中 有 许 多人 所 共 同 的 成分 ， 也 有 某 个人 所 特 有 的 成分 。
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在外太空有趣的失重生活
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完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！
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。
4.6超重和失重—【新教材】人教版高中物理必修第一册课件
航天器中的宇航员
g
近地卫星
g0
航天飞机中的人和物都处 于完全失重状态。
g
远离地球的卫星
利用完全失重条件的科学研究
液体呈绝对球形
制造理想的滚珠
制造泡沫金属
微重力下的有趣现象
• 浮动的火焰球
在微重力下培育出的植物（1）
近1米长的太空黄瓜 气球式的太空西瓜
在微重力下培育出的植物（2）
帽子式的太空南瓜 五颜六色的太空瓜果
三、为什么会发生超重或失重现象？
加速
超重 上升
a
N
减速 下降
a
根据牛顿第二定律有：
F合 N mg ma
mg
得 N ma mgmg
又根据牛顿第三定律有：
N’
N N ma mgmg
三、为什么会发生超重或失重现象？
加速
失重
下降 减速
a
N
上升 根据牛顿第二定律有：
a
F合 mg N ma 得 N mg mamg
电梯运行 方向
上
电梯运行情况
加速上升 匀速上升
观察记录 (超重或失重)
超重
物理量情况
速度方向 加速度方向
a=0
升
减速上升
失重
下
加速下降
失重
v
降
匀速下降 减速下降
超重
v
a=0
v
二、什么情况下发生超重?什么情况下发生失重?
a ▪超重:
加速度 方向向上
加速上升 减速下降
a ▪失重: 加速度 方向向下
加速下降 减速上升
小结： 超重和失重
1、超重和失重概念: 2、产生条件:
*.当物体有向上的加速度时，产生超重（F>G) *.当物体有向下的加速度时，产生失重（F<G) *.当物体向下加速度a=g时，产生完全失重 （F=0)
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观察：物体超重或失重与速度方向有关吗？与加速度方向有关吗？
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例题.设人的质量为60kg，站在电梯内的水平 地板上，当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速 上升时，求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。
二、超重和失重
人在体重计上向下蹲的过程中， 为什么体重计的示数会变化呢？
加速向下→减速向下→静止 对人进行受力分析
人加速向下运动过程中， 根据牛顿第二定律，有mg－FN = ma 故：FN = m（g - a）<mg 人受到的支持力FN小于人受到的重力mg， 由牛顿第三定律得： 人对体重计的压力FN′小于重力mg。
课堂小结
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课后作业
●课后习题 ●跟踪训练
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第四章 运动和力的关系
4.6超重和失重
问题 站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的 过程中，体重计的示数先变小，后变大，再 变小。当人静止后，保持某一数值不变。这 是为什么呢？
一、重力的测量
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。
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（2）物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态， 重力不变。（G=mg）
规律
a竖直向上 视重 > 重力 超重状态 a竖直向下 视重 < 重力 失重状态 超重还是失重由a方向决定，与v方向无关
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6. 超重、失重的现象与应用
完全失重——水球实验
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由FN = m(g – a)得：FN =0
4. 完全失重：当加速度 a = g时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉 力（视重）为零的现象。
实验演示
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5.超重、失重、视重和重力的区别 （1）视重是指物体对支物体的压力（或悬挂物对物体的拉力），是 可变的。
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练习与应用 1.在盛水的水瓶壁上扎一个小孔，水会从小孔喷出，但释放水瓶，让水 瓶自由下落，水却不会从小孔流出，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。
解：对人进行受力分析，
根据牛顿第二定律，有FN－mg=ma
v
故：FN = m(g +a)=60×(9.8+0.25)N=603N
由牛顿第三定律得：FN′ =-FN =-603N
人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。
FN
a mg
思考：当升降机以加速度 a = g竖直加速下降时，物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力是多少？
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太空中的单 摆
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在外太空有趣的失重生活
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利用完全失重制造理想的滚珠优秀公开课课件下载PPT课件人教版部 编版【 人教版 】超重 和失重 教学全 解1
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利用完全失重制造泡沫金属
失重
FN
·v a
mg
同理，人减速向下运动过程中， 根据牛顿第二定律，有 mg－FN =- ma 故：FN = m(g +a)>mg 人受到的支持力FN大于人受到的重力mg， 由牛顿第三定律得：压力FN′大于重力mg。
超重
FN
·v a
mg
1.视重：人站在体重计上时，体重计的示数称为视重。
2. 失重：物体对支持物的压力或对悬 挂物的拉力（视重）小于物体所受重 力的现象。
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完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！
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
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泡沫铜 钢
泡沫
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太空环境中泡腾片放入悬浮水珠形成泡沫水球
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