《超重与失重》牛顿运动定律PPT课件

《超重与失重》牛顿运动定律PPT课件

第一部分内容：课标要求

1.知道什么是超重和失重。

2.知道产生超重和失重的条件。

3.会分析、解决超重和失重问题。

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超重与失重PPT，第二部分内容：自学新教材

一、超重现象

1．填一填

(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。

2．判一判

(1)物体处于超重状态时重力增大了。(  )

(2)物体处于超重状态时，一定向上运动。(  )

(3)物体处于超重状态时，可能向下运动。(  )

(4)竖直向上抛出的物体，在上升过程中处于超重状态。(  )

(5)在加速上升的电梯中用弹簧测力计测一物体的重力，“视重”大于物体的重力。(  )

3．选一选

(1)下列说法正确的是(　　)

A．只有正在向上运动的物体，才有可能处于超重状态

B．超重就是物体所受的重力增大

C．物体处于超重状态时，地球对它的引力变大

D．超重时物体所受的重力不变

(2)某物体在拉力F的作用下竖直向上运动，下列几种运动中拉力最大的是(　　)

A．以5 m/s的速度匀速上升

B．以3 m/s的速度匀速上升

C．以5 m/s2的加速度加速上升

D．以3 m/s2的加速度加速上升

二、失重现象

1．填一填

(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)完全失重

①定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零的状态。

②产生条件：a＝_____，方向_____ 。

2．判一判

(1)只要物体向下运动，就会引起失重现象。(  )

(2)物体在完全失重的条件下，对支持它的支撑面压力为零。(  )

(3)物体完全失重时，不受重力作用。(  )

(4)物体处于失重状态时重力减小了。(  )

(5)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。(  )

3．想一想

如图所示，找一个用过的易拉罐、金属罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水。移开手指，水就从洞中射出来，这是为什么？如果放开手，让罐子自由落下，在下落的过程中，水将不再从洞中射出，实际做一做，观察所产生的现象。怎样解释这一现象？

提示：水能从洞中流出的原因是因为水能产生压力，静止时，洞之上的水产生的压力把洞附近的水压出。在罐子自由落下的过程中，水处于完全失重状态，洞附近的水不再受压力，所以水将不再从洞中射出。

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超重与失重PPT，第三部分内容：提升新知能

突破点一   超重、失重现象的理解

1．实重与视重

(1)实重：物体实际所受的重力，在地球表面附近，无论物体处于何种运动状态(超重或失重)，物体的重力始终不变。

(2)视重：用弹簧测力计或台秤来测量物体重力时，弹簧测力计或台秤的示数叫作物体的视重。当物体与弹簧测力计保持静止或者匀速运动时，视重等于实重；当存在竖直方向的加速度时，视重不再等于实重。

2．超重和失重的实质

超重和失重实际上反映了物体竖直方向的受力和运动情况，当物体竖直方向的合力向上时，加速度向上，物体处于超重状态，可能加速上升，也可能减速下降；当物体竖直方向的合力向下时，加速度向下，物体处于失重状态，可能加速下降，也可能减速上升。

[典例1]　如图所示，小孩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．小孩一直处于超重状态

B．小孩一直处于失重状态

C．小孩会经历先超重后失重的过程

D．小孩刚离开蹦床时的速度最大

[解析]　开始小孩受到的弹力大于重力，向上加速，小孩处于超重状态；当小孩受到的弹力小于重力时，向上减速，小孩处于失重状态。小孩经历先超重后失重的过程，故A、B错误，C正确。当小孩所受弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，故D错误。

[规律方法]

判断超重、失重状态的方法

(1)从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态。

(2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为g时处于完全失重状态。

(3)注意：超重、失重与物体的运动方向即速度方向无关。

[对点练清]

1．关于超重和失重，下列说法正确的是 (　　)

A．物体处于失重状态时，所受重力减小；处于超重状态时，所受重力增大

B．站在减速下降的升降机中的人处于失重状态

C．被踢出去的足球(不计空气阻力)在飞行过程中处于失重状态

D．举重运动员双手举住杠铃不动时处于超重状态

2．[多选]某同学乘坐电梯时，突然感到背上的背包变轻了，这一现象表明(　　)

A．电梯可能在上升

B．该同学处于失重状态

C．电梯的加速度方向向上

D．该同学对电梯地板的压力大于地板对该同学的支持力

3．在箱式电梯里的台秤秤盘上放着一物体，在电梯运动过程中，某人在不同时刻拍摄了甲、乙、丙三张照片，如图所示，其中乙为电梯匀速运动时的照片。从这三张照片可判定 (　　)

A．拍摄甲照片时，电梯一定处于加速下降状态

B．拍摄丙照片时，电梯一定处于减速上升状态

C．拍摄丙照片时，电梯可能处于加速上升状态

D．拍摄甲照片时，电梯可能处于减速下降状态

突破点二   超重、失重现象的分析与计算

[学透用活]

[典例2]质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)

(1)升降机匀速上升；

(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升。

[思路点拨]

(1)以人为研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程求解。

(2)由牛顿第三定律知，人受到的支持力与人对体重计的压力大小相等，所以体重计的读数等于人受到的支持力的大小。

[规律方法]

解决超重、失重现象问题的基本方法

(1)明确研究对象，进行受力分析。

(2)判断加速度的方向，并建立合理的坐标轴。

(3)应用牛顿第二定律列出方程。

(4)代入数据求解，需讨论的进行讨论。

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超重与失重PPT，第四部分内容：训练新素养

一、力传感器上的人“下蹲”“站起”过程中超重和失重的情况

(核心素养之科学探究)

人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。如图甲呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况。

很明显，图线直观地描绘了人在下蹲过程中力传感器的示数先变小，后变大，再变小，最后保持某一数值不变的全过程。

如图乙所示，图线显示的是某人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。

请你分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况，并说明对应情况下人的加速度方向。

二、典题好题发掘，练典题做一当十

一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态(如图)。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为76 m，当落到离地面28 m的位置时开始制动，座舱做匀减速运动。若座舱中某人用手托着质量为0.2 kg的手机，当座舱落到离地面50 m的位置时，手的感觉如何？当座舱落到离地面15 m的位置时，手要用多大的力才能托住手机？

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