资源简介

(共20张PPT)
第
节
6
超重和失重
高中物理 必修第一册
第四章
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
学习目标
任务1：认识超重、失重现象.
任务2：探究超重、失重现象.
任务3：分析、解释生活中的实际问题.
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
弹簧测力计测量超重失重现象
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
力传感器测量人蹲起的超重失重现象
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
任务1：认识超重、失重现象
问题情境：如图２ ， 在中间有缺口的纸带下挂一个重物。如图３ ， 在弹簧秤指针上、下两侧放置小纸团， 下面悬挂钩码。如图4， 人站在体重计上， 做“ 下蹲” 动作。
１. 如图２， 匀速提起纸带， 纸带没有断， 当加速提起纸带时， 纸带为什么会断？
２. 如图３ 小纸团具有“ 记忆” 最大、最小拉力的功能， 当提着弹簧秤向上运动时， 小纸团会有何变化？ 实验结果与你的想象一致吗？
３. 如图４ ， 人“ 下蹲” 过程中人对体重计的压力会如何变？
问题
加速提起，纸带断裂；说明纸带受力变大了
加速、匀速、减速提起，纸团移动的位置不同
下蹲时，人对体重计的压力减小
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
问题
４.上述三种情况中， 物体所受的重力变了吗？ 什么变化了？
５. 如果用超重和失重概念来描述上面的现象， 哪些是超重？ 哪些是失重？ 你划分的依据是什么？
实际重力没有变化，
变化的是弹簧秤或台秤的示数
超重：加速向上运动
失重：加速向下运动
可以根据加速度的方向判断超重和失重
任务1：认识超重、失重现象
问题情境：如图２ ， 在中间有缺口的纸带下挂一个重物。如图３ ， 在弹簧秤指针上、下两侧放置小纸团， 下面悬挂钩码。如图4， 人站在体重计上， 做“ 下蹲” 动作。
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
任务2：探究超重、失重现象
问题情境：如图，手持悬挂有重物的力传感器保持竖直， 通过手的运动， 将实验数据记录在表２ 中，得到Ｆ－t 图线
问题
２. 如果我们用物理量（ 速度） 来描述弹簧秤上提的过程， 你会把上提过程分为几个运动过程？
１. 前面我们预测弹簧秤和台秤读数时， 为什么缺少了“另一半”？ 产生这一问题的原因是什么？
３. 如果我们用物理量（ 速度） 来描述人下蹲的过程， 你会把下蹲过程分为几个运动过程？
４. 根据你们的观察填写表２ ， 你是否还能用反映物体运动特征的物理量表示？
产生加速度
向上先加速、再匀速、再减速
向下先加速、再匀速、再减速
用加速度的方向表示
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
问题
５. 通过表２ ， 你总结得到的超重、失重现象发生的条件是什么？
6. 如图５ ， 水平线代表什么？ 图线中哪几段表示钩码处于超重状态、哪几段表示钩码处于失重状态？ 你能从图线中确定速度和加速度的方向吗？ 如果不能确定速度方向， 可能的运动状态是怎样的？
超重：加速向上运动或减速向下运动
失重：加速向下运动或减速向上运动
水平线代表重力和拉力相等
水平线上方，超重：加速向上运动或减速向下运动
水平线下方，失重：加速向下运动或减速向上运动
任务2：探究超重、失重现象
问题情境：如图，手持悬挂有重物的力传感器保持竖直， 通过手的运动， 将实验数据记录在表２ 中，得到Ｆ－t 图线
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
超重和失重的判断方法
·物体超重与运动状态的关系
超重和失重
·物体失重与运动状态的关系
【特别提醒】 物体运动时，只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。
小结
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
电梯中支持力的变化
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
任务3：分析、解释生活中的实际问题
问题情境：如图６，小朋友站在运行的电梯中。如图７，在盛满有颜色水的开口饮料瓶的下方开一个小孔， 静止时有水喷出。 如图８，在粗糙的木板上放置两个物块， 中间用弹簧相连， 弹簧处于拉伸状态。
问题
１. 如图6，小朋友从1 楼直接到达20楼的过程中， 地面对他的支持力如何变化？ 如果是从20楼直接到１ 楼呢？
2. 如图７，当喷水的瓶从手中向上、水平、斜向抛出后， 能够看到什么现象？ 为什么？
３. 如图８，当水平木板自由释放后， 能够看到什么现象？ 为什么？
先变大，然后等于重力，再变小，往下运动时相反。
瓶中的水不再流出，处于完全失重现象
两物块在拉力作用下向中间移动
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
加速 度 视重(F)与 重力的关系 运动情况 受力图
平衡 a=0 F=mg 静止或匀速直线运动
超重 向上 F=m(g+a) >mg 向上加速或向下减速
失重 向下 F=m(g－a) 完全失重 a=g F=0 抛体运动或自由落体运动
平衡、超重、失重和完全失重的比较
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
例：设某人的质量为60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g 取9.8 m/s2。
分析 人站在电梯内的水平地板上，随电梯上升过
程中受到两个力的作用：重力mg 和地板的支持力FN，
受力分析如图 所示。
解：设竖直向上方向为坐标轴正方向。
根据牛顿第二定律，有
FN － mg ＝ ma
FN ＝ m（g ＋ a）＝ 60×（9.8 ＋ 0.25）N ＝ 603 N
根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力FN′为
FN ＝－ FN ＝－ 603 N
人对电梯的压力大小为603 N，方向竖直向下。
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
1. 下列说法中正确的是（　　）
A.超重时物体所受的重力不变
B.高层住宅电梯启动瞬间，电梯中的人处于超重状态
C.超重就是物体所受的重力增加
D.飞机减速下降过程中，飞机中的乘客处于失重状态
解析：A对，C错：处于超重与失重状态的物体所受的重力不变，仅是视重变了。
B错：电梯向上启动的瞬间加速度向上，人所受的支持力变大，则对电梯的压力变大即视重变大，处于超重；反之，电梯向下启动的瞬间处于失重。
D错：飞机减速下降时加速度向上，飞机中的乘客处于超重状态。
A
当堂检测
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
2. 如图所示为运动员跳高时的精彩瞬间，下列说法正确的是（　　）
A.运动员在最高点处于平衡状态
B.运动员在下降过程中处于超重状态
C.运动员起跳以后的过程中处于失重状态
D.运动员起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力
C
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
3.［多选］在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重量为20 N的物块，如图甲所示，计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系如图乙所示。根据图像，以下结论中正确的是（　　）
A.从t1到t2，物块处于失重状态
B.从t3到t4，物块处于失重状态
C.电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层
D.电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层
BC
　甲　　　　　　　　乙　
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
4. 在电梯内地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50 kg；电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为40 kg，如图所示，则在这段时间内（g取10 m/s2）（　　）
A.电梯以2 m/s2的加速度加速上升
B.电梯以2 m/s2的加速度减速上升
C.电梯以8 m/s2的加速度加速上升
D.电梯以8 m/s2的加速度减速上升
B
解析：以竖直向下为正方向，有mg-F=ma，即50g-40g=50a，解得a=0.2g=2 m/s2，方向竖直向下，电梯以2 m/s2的加速度加速下降或减速上升，故B正确。
高中物理 必修第一册
第四章 运动和力的关系
下 课
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展开更多......

收起↑