【公开课】超重和失重++课件高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、第四章 运动和力的关系第6节 超重和失重l演示实验1下落的水瓶一个底部有孔的空饮料瓶，先用手按住小孔，往瓶里注水然后放开手指，水从孔中喷出。让瓶子竖直上抛，观察到什么现象？瓶子静止时，水为什么会喷出？瓶子下落过程中水不喷出的原因是什么？p现象：p思考：在上抛及下落过程中，水不再从孔中喷出。3导入新课l演示实验2断掉的纸带用一纸带提起重物（纸带完好），你能只用一只手就将纸带拉断吗？既然纸带能够承受重物的重力，为什么快速向上提会被拉断呢？p方法：p思考：快速向上一提，纸带就会断掉。4导入新课l分组实验测体重站在体重计上，向下蹲的过程中，观察体重计的示数如何变化。为什么出现这种现象呢？p现象：p思考

2、：下蹲过程中，_；当人静止后，_。体重计示数先变小，后变大，再变小保持某一数值不变5一、重力的测量分组实验：用弹簧测力计测钩码的重力思考：弹簧测力计的示数就是钩码的重力吗？弹簧测力计的拉力一定等于物体的重力吗？测力计对钩码的拉力与钩码的重力二力平衡，等大反向。只有处于平衡状态时才相等。交流讨论6一、重力的测量梳理深化1.视重：弹簧测力计或体重计的示数等于物体对竖直悬挂物（弹簧测力计）的拉力或对水平支持物（体重计）的压力，可视为物体的重力而又不一定等于物重，叫“视重”。2.实重：物体的实际所受到的重力叫“实重”。3.物体处于平衡状态时，弹簧测力计的拉力才等于物体的重力，即“视重”等于“实重”。7

3、一、重力的测量巩固提升例1两个完全相同的测力计如图所示放置使用，已知每个测力计自重2 N，物重G=10 N，则A、B两测力计的示数分别是（）A12 N、10 N B10 N、10 NC14 N、10 N D2 N、10 NA8一、重力的测量练习1一个物体被竖直向上抛出去，则（）A物体上升过程中，速度越来越小，重力也越来越小B物体下落过程中，速度越来越小，重力却越来越大C物体上升和下落过程中，重力不变D物体上升到最高点时重力为零C9二、超重和失重交流讨论 视频电梯中的秤问题1：在电梯运行的过程中，物体的重力发生变化了吗？台秤的示数体现了哪个力的大小？m、g 不变 G 不变台秤示数反映视重（压力大

4、小）（一）现象10二、超重和失重交流讨论 视频电梯中的秤问题2：视频中，电梯由 1 楼上升至 6 楼的过程中，台秤示数是怎样变化的？视重与实重有怎样的关系？（一）现象11二、超重和失重视重_物重视重_物重视重_物重视重_物重视重_物重静止开始上升即将停止停止匀速上升超重现象失重现象（一）现象12二、超重和失重视重_物重视重_物重视重_物重视重_物重视重_物重静止开始上升即将停止停止匀速上升问题3：超重是物体的重力变大了，失重是物体的重力变小了。这种说法是否正确？重力不变，变化的是视重（压力）（一）现象13二、超重和失重运动运动情况情况静止静止 1 1 楼楼加速加速上升上升匀速匀速上升上升减速减

5、速上升上升静止静止 6 6 楼楼加速加速下降下降匀速匀速下降下降减速减速下降下降静止静止 1 1 楼楼v 方向a 方向N 与 G 关系超重 or 失重 再次观看视频电梯中的秤，完成表格。（二）条件14二、超重和失重运动运动情况情况静止静止 1 1 楼楼加速加速上升上升匀速匀速上升上升减速减速上升上升静止静止 6 6 楼楼加速加速下降下降匀速匀速下降下降减速减速下降下降静止静止 1 1 楼楼v 方向a 方向N 与 G 关系超重 or 失重（二）条件无无N=G无向上向上NG超重向上无N=G无向上向下NG失重无无N=G无向下向下NG失重向下无N=G无向下向上NG超重无无N=G无15二、超重和失重运动

6、运动情况情况静止静止 1 1 楼楼加速加速上升上升匀速匀速上升上升减速减速上升上升静止静止 6 6 楼楼加速加速下降下降匀速匀速下降下降减速减速下降下降静止静止 1 1 楼楼v 方向a 方向N 与 G 关系超重 or 失重（二）条件无无N=G无向上向上NG超重向上无N=G无向上向下NG失重无无N=G无向下向下NG失重向下无N=G无向下向上NG超重无无N=G无决定超重还是失重的条件是速度方向还是加速度方向？16二、超重和失重运动运动情况情况静止静止 1 1 楼楼加速加速上升上升匀速匀速上升上升减速减速上升上升静止静止 6 6 楼楼加速加速下降下降匀速匀速下降下降减速减速下降下降静止静止 1 1

7、楼楼v 方向a 方向N 与 G 关系超重 or 失重（二）条件无无N=G无向上向上NG超重向上无N=G无向上向下NG失重无无N=G无向下向下NG失重向下无N=G无向下向上NG超重无无N=G无17二、超重和失重（二）条件l在具体问题中如何判断是超重还是失重？p加速度方向向上 超重；p加速度方向向下 失重。18二、超重和失重（三）动力学原因交流讨论情景1升降机以0.5 m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的某位同学质量为 50 kg，此过程中人处于超重还是失重状态？升降机地板对他的支持力多大？（g=10 m/s2）GN以竖直向上为正方向，由牛顿第二定律 NG=maN=500.5 N5010 N

8、=525 N，超重状态由牛顿第二定律 F支=N=525 N19二、超重和失重（三）动力学原因交流讨论情景2一个质量70 kg的人乘电梯上楼。快到要去的楼层时，电梯以 3 m/s2的加速度匀减速上升，此过程中人处于超重还是失重状态？这时他对电梯地板的压力为多大？（g=10 m/s2）GN由牛顿第二定律 F压=N=490 N以竖直向上为正方向，由牛顿第二定律 NG=maN=703 N7010 N=490 N，失重状态20二、超重和失重（四）完全失重现象让测力计与钩码一起自由落体，观察此时测力计的示数为_。从动力学角度分析，当物体做自由落体运动时处于_重状态，物体的加速度为_，方向_，此时物体对支持

9、物的压力（或对悬挂物的拉力）等于_。【动手做】【思考】0失g竖直向下0 完全失重现象21二、超重和失重梳理深化1.超重与失重现象p超重现象：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（视重实重）；p失重现象：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象（视重实重）。注意：无论超重、失重，变化的是视重，物体的重力不变。22二、超重和失重3.超重与失重的动力学原因（以加速度方向为正方向）p超重状态，Nmg=ma N=mgma Nmgp失重状态，mgN=ma N=mgma Nmg梳理深化2.超重与失重的条件p超重的条件：物体有向上加速度（向上加速或向下减速）p失重的条件

10、：物体有向下加速度（向下加速或向上减速）23二、超重和失重梳理深化4.完全失重状态p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。p条件：物体向下的加速度 ag。注意：完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！24二、超重和失重例2（多选）将台秤放在箱式电梯里，在秤盘上放一物体。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（）A拍摄甲照片时，台秤秤盘上的物体重力增加B拍摄丙照片时，电梯可能处于减速上升状态C拍摄丙照片时，电梯一定处于加速下降状态D拍摄甲照片时，电梯可能处于减速下降状态BD25二、超

11、重和失重练习2（多选）升降机地板上放一个弹簧测力计，盘中放一质量为 m 的物体，当秤的读数为0.8mg时，升降机的运动可能是（）A加速上升B加速下降 C减速上升D减速下降BC26二、超重和失重练习3若长征2F运载火箭和飞船总质量为1.0105 kg，火箭起飞时推力为3.0106 N（g=10 m/s2），求：（1）运载火箭起飞时加速度为多大？GFa解：以向上为正方向，由牛顿第二定律Fmg=ma解得 a=20 m/s227二、超重和失重练习3若长征2F运载火箭和飞船总质量为1.0105 kg，火箭起飞时推力为3.0106 N（g=10 m/s2），求：（1）运载火箭起飞时加速度为多大？（2）飞船

12、中质量为65 kg的宇航员对座椅的压力为多大？m人gNa解：人和飞船运动状态相同，加速度相同，由牛顿第二定律 Nm人g=m人a=1 950 N由牛顿第三定律 F压=N=1 950 Na=20 m/s228二、超重和失重练习4下列实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是哪些？为什么？用天平测量物体的质量 用弹簧测力计测物体的重力 用酒精温度计测舱内的温度 用水银气压计测舱内气体的压强利用热胀冷缩，正常工作气体压强 气体受重力作用产生 不能工作利用重力，不能工作完全失重状态29课堂小结F=0超重失重完全失重定义F mg条件a 向上a 向下原因Fmg=mamgF=maa=g30课外拓展l蹦极时人

13、在下落过程中的运动分几个阶段？l各阶段分别是什么运动？l是超重还是失重？视频蹦极31课外拓展自由落体a=gmg完全失重失重加速下降减速下降超重mgaF mgmgaF mgBCDA32课外拓展视频宇航员的超重训练33课外拓展 视频天宫授课完全失重状态34课外拓展从人造卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重现象。当人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器在加速上升阶段，其中的人和物体处于超重状态，他们对其下方物体的压力是其自身重力的几倍；而当航天器进入轨道后，其中的人和物体又处于完全失重状态，此时他们对其下方物将没有一点压力。物体在宇宙飞船中完全可以处于漂浮状态，而这在地球上是很难想象的事情！谢谢观看，你学到了什么？