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§4.6超重和失重 导学案
【学习目标】
通过阅读课本P101超重与失重部分，能准确说出超重、失重与完全失重的定义
能够运用牛顿运动定律分析超重、失重现象，并求出体重计对人的支持力。
3. 知道加速度的方向是超重失重的条件。
【重点 难点】
重点：会运用牛顿运动定律分析超重失重现象
难点：由物体的运动状态判断物体所处的状态
【课前自主学习】
一、重力的测量
1.方法一:
(1)测量物体做自由落体运动的加速度g;
(2)用 测量物体的质量m;
(3)利用牛顿第二定律得: 。
2.方法二:利用力的 对重力进行测量。将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于 状态,这时测力计的示数反映了物体所受的 大小。
视重:体重计、测力计的示数反映了物体对支撑物的 压力或对悬挂物的 拉力，称为视重。
（依据牛顿第三定律：视重=物体受到的支持力）
实重:物体实际的重力大小。
结论:静止或匀速状态下，视重=实重。
【思考和探究】
一、物理情境：站在体重计上向下蹲，在下蹲过程，体重计的示数先变小，后变大，再变小。为什么呢？
运动分析：下蹲过程人体经历了哪些运动过程？
先向下 ，再向下 ，最后 。
站起来的过程呢？先向上 ，再向上 ，最后 。
受力分析：
阅读课本109-110超重与失重内容，勾画并默写超重、失重、完全失重的定义。
已知人的质量为m，人运动的加速度大小为a人对体重计的压力为FN。
（1）加速下蹲：a方向： 关系：FN G
分析过程（列牛二定律）：
（2）减速下蹲：a方向 ： 关系：FN G
分析过程（列牛二定律）：
静止状态：a=0 关系：FN G
站起来的过程呢？
（4）加速上升：a方向： 关系：FN G
分析过程（列牛二定律）：
（5）减速上升：a方向： 关系：FN G
分析过程（列牛二定律）：
超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 物体所受的重力的现象。
失重：物体对支持物的压力或对悬挂无的拉力 物体所受的重力的现象。
总结：如何判断是超重还是失重？
从力的角度判断：
从加速度方向角度判断：
思考并完成
1.设某人的质量为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
拓展：（1）当电梯以0.25m/s2的加速度匀减速下降时，列牛二关系式，说明超重还是失重？
（2）当电梯以0.25m/s2的加速度匀减速上升时，同上
（3）当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速下降时，同上
以上结果说明：
电梯出现超重现象时，它的运动状态可能为：
（2）电梯出现失重现象时，它的运动状态可能为：
2.完全失重
若在加速下降过程中，加速度为g，体重计示数为 ，则物体出现 状态
常见例子：自由落体运动 ，抛体运动，太空运动…
【达标检测】
1.(超重和失重的判断)如图所示,儿童在蹦床上沿竖直方向蹦跳,对其从最低点到离开床面的过程,下列说法正确的是 (　　)
A.儿童一直处于超重状态 B.儿童一直处于失重状态
C.儿童会经历先超重后失重的过程 D.儿童刚离开蹦床时的速度最大
2.(从加速度的角度判断超重、失重)很多智能手机都有加速度传感器。小明把手机平放在手掌上,打开加速度传感器,记录手机在竖直方向上加速度的变化情况。若手掌迅速向下运动,让手机脱离手掌而自由下落,然后接住手机,手机屏幕上获得的图像如图甲所示。以下实验中手机均无翻转。下列说法正确的是 (　　)
A.若将手机竖直向上抛出再落回手掌中,所得图像可能如图乙所示
B.若保持手托着手机,小明做下蹲动作,整个下蹲过程所得图像可能如图丙所示
C.若手托着手机一起由静止竖直向上运动一段时间后停止,所得图像可能如图丁所示
D.手机屏幕上的图像出现正最大值时,表明手机处于失重状态
3.大型商场(超市)为了方便顾客上下楼,都会安装自动扶梯。自动扶梯一般分为两类:一类有台阶,另一类无台阶,两类自动扶梯分别如图甲、乙所示,为了节约能源,在没有顾客乘行时,这两类自动扶梯都以较小的速度匀速运行,当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送顾客上楼的整个过程中 (　　)
A.图乙所示的无台阶自动扶梯中,乘客始终受三个力作用
B.图甲所示的有台阶自动扶梯中,乘客始终受三个力作用
C.图乙所示的无台阶自动扶梯中,乘客始终处于超重状态
D.图甲所示的有台阶自动扶梯中,扶梯对乘客始终有摩擦力作用
4.(超重、失重的应用)无人机的质量为m=2 kg,在地面上由静止开始以最大升力竖直向上起飞,经时间t=4 s时离地面的高度为h=48 m,已知无人机动力系统所能提供的最大升力为36 N,假设无人机运动过程中所受空气阻力的大小恒定,g取10 m/s2,求:
(1)无人机运动过程中所受空气阻力的大小;
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=45 m处时,无人机由于信号故障突然失去全部升力,由静止开始竖直坠落,若无人机到达地面时速度刚好减为0,刚开始下落后经多长时间需要立刻恢复最大升力。

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