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《超重与失重》牛顿运动定律PPT

发布于:2020-05-03 14:13:04

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高中必修一
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《超重与失重》牛顿运动定律PPT

第一部分内容:学习目标

1.知道超重和失重现象.

2.理解产生超重、失重现象的条件.

3.能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象.

... ... ...

超重与失重PPT,第二部分内容:新知探究

一、超重现象

1.定义:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)_________物体所受重力的现象.

2.产生条件:物体具有_________的加速度.

3.运动类型:超重物体做向上的_________运动或向下的_________运动.

二、失重现象

1.定义:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)_________物体所受重力的现象.

2.产生条件:物体具有_________的加速度.

3.运动类型:失重物体做向上的_________运动或向下的_________运动.

4.完全失重

(1)定义:物体对悬挂物的_________ (或对支持物的_________)等于零的状态.

(2)产生条件:物体竖直向下的加速度等于_______________.

(3)在做自由落体运动时,处于_________状态.

(1)物体处于超重状态时,可能向下运动.(  )

(2)物体处于超重状态时,是指物体的重力增大了.(  )

(3)火箭加速上升时,宇航员处于失重状态.(  )

(4)物体在完全失重的条件下,对支持它的支撑面压力为零.(  )

(5)宇航员在太空中处于完全失重状态,所以说宇航员在太空中不受重力的作用.(  )

在乘竖直升降电梯上下楼时,你是否有这样的感觉:在电梯里上楼时,开始时觉得自己有“向下坠”的感觉,好像自己变重了,快到楼顶时又觉得自己有“向上飘”的感觉,好像自己变轻了.下楼时,在电梯里,开始觉得有种“向上飘”的感觉,背的书包也感觉变“轻”了,快到楼底时,觉得自己有种“向下坠”的感觉,背的书包也似乎变“重”了.

(1)电梯向上启动瞬间加速度方向如何?人处于超重还是失重状态?

(2)电梯向上将要到达目的地减速运动时加速度方向如何?人处于超重还是失重状态?

(3)若电梯下降启动的瞬间或到达楼梯底前减速运动时,人处于超重还是失重状态?

提示:(1)竖直向上,超重.

(2)竖直向下,失重.

(3)向下启动瞬间,加速度向下,失重;向下减速运动时加速度向上,超重.

... ... ...

超重与失重PPT,第三部分内容:师生互动

对超重、失重现象的理解

1.人站在体重计上静止时,体重计的示数就显示了人的体重.人从站立状态到完全蹲下,体重计的示数如何变化?为什么会发生这样的变化?

2.把台秤放在箱式电梯里,在秤盘里放着一物体,分析以下问题.

(1)什么情况下台秤示数会大于物体重力?发生超重时物体可能怎样运动?你能根据牛顿第二定律解释这一现象吗?

(2)什么情况下台秤示数会小于物体重力?发生失重时物体可能怎样运动?你能根据牛顿第二定律解释这一现象吗?

(3)什么是完全失重?完全失重时物体的重力消失了吗?

[要点提示]1.体重计的示数先减小后增大,再减小到重力G.因为人在下蹲的过程中,重心下移,即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,最后处于平衡状态,故体重计的示数先减小后增大,再减小到重力G.

2.(1)物体具有向上的加速度时,台秤示数大于实际重力.物体可能加速上升或者减速下降.F=m(g+a).

(2)物体具有向下的加速度时,台秤示数小于实际重力.物体可能减速上升或者加速下降.F=m(g-a).

(3)物体向下的加速度等于重力加速度时,物体只受重力,不再受支持力或者拉力.重力没有消失.

【核心深化】

当将物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力.

2.超重、失重的分析

关键能力1 超重、失重现象

下列关于超重与失重的说法正确的是(  )

A.超重就是物体的重力增加了

B.失重就是物体的重力减少了

C.完全失重就是物体的重力没有了

D.不论是超重、失重,还是完全失重,物体所受的重力是不变的

关键能力2 超重、失重的判断

(多选)游乐园中,游客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重与失重的感觉.下列描述正确的是(  )

A.当升降机加速上升时,游客处于失重状态

B.当升降机减速下降时,游客处于超重状态

C.当升降机减速上升时,游客处于失重状态

D.当升降机加速下降时,游客处于超重状态

判断物体超重与失重的方法

(1)从受力的角度判断

①超重:物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力.

②失重:物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力.

(2)从加速度的角度判断

①当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时,处于超重状态.

②当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时,处于失重状态.  

【达标练习】

1.关于超重和失重,下列说法中正确的是(  )

A.超重时物体的加速度大于零

B.失重时物体的加速度小于零

C.完全失重时物体的加速度等于零

D.无论超重还是失重,物体的加速度肯定不为零

2.(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止地悬吊着时的平衡位置,不计空气阻力,则人从P点落下到最低点c的过程中(  )

A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态

B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于超重状态

C.在bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态

D.在c点,人的速度为零,其加速度也为零

超重、失重的综合分析与计算

【核心深化】

1.从牛顿第二定律的角度分析超重现象:物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时,根据牛顿第二定律有:N-mg=ma,此时N>mg.

2.从牛顿第二定律的角度分析失重现象:物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时,根据牛顿第二定律有:mg-N=ma,此时N

3.从牛顿第二定律进一步得出,物体是处于超重还是失重状态决定于加速度的方向,而与物体的速度方向无关.处于超重状态时加速度方向向上,物体可能加速上升或减速下降;处于失重状态时,加速度方向向下,物体可能加速下降或减速上升.

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牛顿运动定律 超重与失重
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