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(共30张PPT)
第四章 运动和力的关系
人教版 必修第一册
4.6 超重和失重
大单元 教学目标
1、认识超重和失重现象的本质；
2、能根据加速度，判别物体的超重和失重现象；
3、知道完全失重状态的特征和条件；
4、运用牛顿第二定律，解释超重和失重现象。
大单元 知识解读
【情景引入】
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？
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？
大单元 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为G=mg
方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量。
大单元 知识解读
知识点二、超重和失重
【问题情景】
迈步站到如图所示的体重计上测体重时,会发现体重计的指针不稳定。
问题2：在什么条件下,体重计的示数是准确的
问题1：人的体重在短时间内不会变化,而示数却在变化,这是什么原因呢
人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数回变化呢？
我们来分析该过程体重计的弹力(视重)。
如图所示 ，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下蹲的过程中，先后经历加速、减速和静止三个阶段。
①当人静止不动时，有
FN=mg
大单元 知识解读
知识点二、超重和失重
②当人下蹲开始的加速阶段，受力和加速度如图：
由牛顿第二定律，得：
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，叫作失重现象。
因为加速度向下，视重(弹力)变小，重力不变。
a
v
.
FN
mg
↓ a
失重： FN = G - ma < G
mg-FN=ma
FN=m(g-a)N
大单元 知识解读
知识点二、超重和失重
③当人下蹲过程的减速阶段，受力和加速度如图：
由牛顿第二定律，得：
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，叫作超重现象。
因为加速度向上，视重(弹力)变大，重力不变。
a
v
.
FN
mg
↑ a
超重：FN = G+ma > G
FN-mg=ma
FN=m(g+a)>mg
N
大单元 知识解读
知识点二、超重和失重
理论分析
（一）超重现象
a
F′
以加速度的方向为正方向，对重物受力分析如左图：
G
F
由牛顿第二定律得：
故：
由牛顿第三定律得:
重物对弹簧秤的拉力
即超重的原因：物体具有竖直向上的加速度
a
大单元 知识解读
知识点二、超重和失重
（二）失重现象
F′
a
以加速度的方向为正方向，对重物受力分析如左图：
G
F
由牛顿第二定律得：
故：
由牛顿第三定律得:
重物对弹簧秤的拉力
即超重的原因：物体具有竖直向下的加速度
a
理论分析
大单元 知识解读
知识点二、超重和失重
F
mg
F′
加速度方向
运动方式
视重？实重
现象
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
向上
向上
向下
向下
>
>
<
<
超重
超重
失重
失重
加速度向上时，出现超重现象
加速度向下时，出现失重现象
超重失重两纷纷，拉力支持定乾坤；
重力长存无变故，超失须看加速度。
【归纳总结】
大单元 知识解读
知识点二、超重和失重
1.物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在，大小也没有变化,只是“视重”发生了改变。
2.超重或失重现象与物体速度的大小和方向无关，只取决于加速度的方向。
3.当物体具有竖直向上的加速度分量时,也属于超重;物体具有竖直向下的加速度分量时,也属于失重。
4.在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强、物体对桌面无压力等。
大单元 知识解读
【深度理解】
知识点二、超重和失重
大单元 知识解读
【典例1】如图所示，在升降机的天花板上用细线悬挂一小球，现升降机加速下降，下列说法正确的是（　　）
A．小球处于超重状态
B．小球处于失重状态
C．细线的拉力大于小球的重力
D．细线的拉力等于小球的重力
知识点二、超重和失重
B
大单元 知识解读
【变式1】如图所示，升降机的水平底面上放有重为G的物体，它受升降机底面的支持力大小为F支，它对升降机底面压力大小为F压，下列说法正确的是（　　）
A．不管升降机怎样运动，总有F压=F支
B．当升降机自由下落时，F支=0，G=0
C．当F支>G时，升降机正上升
D．当F支>G时，物体超重，升降机的加速度一定向上
知识点二、超重和失重
AD
大单元 知识解读
【变式2】人站在升降机中，当升降机加速上升时，下列说法错误的是（　　）
A．人受到的支持力等于重力 B．人处于超重状态
C．人受到的重力将减小 D．人处于失重状态
知识点二、超重和失重
ACD
大单元 重难点拓展
【例2】体验式学习是一种很有效的学习方式。如图所示，课堂上老师借助体重计让学生体验“超失重现象”，体验过程中，学生立于体重计上完成一次下蹲起立，则下列判断中正确的是（　　）
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
题型一：超失重现象分析
D
大单元 重难点拓展
【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
题型一：超失重现象分析
大单元 重难点拓展
题型一：超失重现象分析
大单元 重难点拓展
题型一：超失重现象分析
BC
大单元 重难点拓展
题型二：F-t图像分析超失重问题
大单元 重难点拓展
题型二：F-t图像分析超失重问题
大单元 重难点拓展
题型二：F-t图像分析超失重问题
大单元 重难点拓展
题型二：F-t图像分析超失重问题
大单元 重难点拓展
题型二：F-t图像分析超失重问题
AC
大单元 重难点拓展
题型三：超失重与图像的综合问题
B
大单元 重难点拓展
题型三：超失重与图像的综合问题
AC
大单元 重难点拓展
题型三：超失重与图像的综合问题
B
大单元 高考探知
考向1：运动图像判断物体的超失重现象
D
大单元 高考探知
考向2：a-t图像判断物体的超失重现象
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