超重与失重现象(无答案)
超重与失重现象
一、基础知识
（一）基本概念
1、超重
(1)定义：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情况．
(2)产生条件：物体具有向上的加速度．
2、失重
(1)定义：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情况．
(2)产生条件：物体具有向下的加速度．
3、完全失重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重现象．
(2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下．
（二）理解
1、超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了．在
发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重”发生变化)．
2、只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向
下运动无关．
3、尽管物体的加速度不是在竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处
于超重或失重状态．
4、物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于ma.
（三）超重和失重现象的判断“三”技巧
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，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态．3．从速度变化角度判断
(1)物体向上加速或向下减速时，超重；(2)物体向下加速或向上减速时，失重．
二、练习
1、关于超重和失重的下列说法中，正确的是()
A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了
B．物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不受重力作用
C．物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态
D．物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化
2、有关超重和失重，以下说法中正确的是()
A．物体处于超重状态时，所受重力增大，处于失重状态时，所受重力减小
B．竖直上抛的木箱中的物体处于完全失重状态
C．在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机必定处于下降过程
D．站在月球表面的人处于失重状态薄
3、下列实例属于超重现象的是()
A．汽车驶过拱桥顶端时B．火箭点火后加速升空时C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时
D．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时
4、对超重和失重的理解下列说法正确的是()
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
5、在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数
为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图3所示．在这段时间内下列说法中正确的是()
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下
6、在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作，
传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是（）
7、(2010·浙江理综·14)如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初
速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是()
A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
3．伦敦第三十届夏季奥运会于北京时间2012年7月28日开幕，关于各项体育运动的解释，下列说法正确的是() A．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于超重状态
B．跳高运动员在越杆时处于平衡状态
C．举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于平衡状态
D．跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远
人教版(2019) 高一物理 必修第一册 第四章 综合问题 专题一：超重与失重 无答案
高一物理导学案 专题一：超重与失重 一、学习目标： 1．知道测量重力的方法． 2．知道超重现象和失重现象，理解产生超重和失重现象的原因．(重点) 3．能用牛顿运动定律解决有关超重和失重问题. (重点＋难点) 二、新课引入： 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．这是为什么呢？ 三、阅读反馈： 重力的测量： 方法一：先测量物体做自由落体运动的，再用测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得. 方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量．将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于状态．这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小，测力计的示数反映了物体所受的重力大小．超重： (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有的加速度． 失重： (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有的加速度． 完全失重 ①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于的状态． ②产生条件：a＝g，且方向. 四、探究思考： 1、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．人为什么需要在静止时测体重呢？不静止会出现什么情况，为什么呢？ ②人从站立状态到完全蹲下，经历几个过程？体重计的示数还是人的体重吗？体 重计的示数有什么变化？
超重和失重的典型例题
超重和失重 问题 超重和失重是两个很重要的物理现象。当物体的加速度向上时，物体对支持物的压力大于物体的重力，这种现象叫做超重；当物体的加速度向下时，物体对支持物的压力小于物体的重力，这种现象叫做失重；当物体向下的加速度为g 时，物体对支持物的压力为零，这种现象叫做完全失重。下面通过举例说明超重和失重的有关问题。 【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图1所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m ＝4kg 的物体，试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2)： (1)当弹簧秤的示数T 1＝40N ，且保持不变． (2)当弹簧秤的示数T 2＝32N ，且保持不变． (3)当弹簧秤的示数T 3＝44N ，且保持不变． 解析：选取物体为研究对象，它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的 作用．规定竖直向上方向为正方向． 当T 1＝40N 时，根据牛顿第二定律有T 1－mg ＝ma 1，则 0/410440211=?-=-=s m m mg T a 由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态． (2)当T 2＝32N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，则 2 222/2/44032s m s m m mg T a -=-=-= 式中的负号示物体的加速度方向与所选定的正方向相反，即电梯的加速度方向竖直向下．电梯加速下降或减速上升． (3)当T 3＝44N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，则 2 233/1/44044s m s m m mg T a =-=-= 加速度为正值表示电梯的加速度方向与所选的正方向相同，即电梯的加速度方向竖直向上．电梯加速上升或减速下降． 小结：当物体加速下降或减速上升时，亦即具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态；当物体加速上升或减速下降时，亦即具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态． 【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s 2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(g 取10m/s 2) 解析：运动员在地面上能举起120kg 的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F ＝m 1g ＝120×10N ＝1200N ， (1)在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物，可见该重物超重了，升 降机应具有向上的加速度 对于重物：F －m 2g=m 2 a 1，则 2 2221/2/10010001200s m s m m g m F a =-=-= (2)当升降机以a 2=2.5m/s 2的加速度加速下降时，重物失重．对于重物， F mg 图1
超重与失重 教学案例
南靖第二中学物理组 公开课教案——【物理科】 授课人：吴旺本 班级：高一年一班 时间：二○一○年一月十三日星期三 上午第三节 地点：物理多媒体教室 力学部分 第六章第四节 超重和失重
第六章牛顿运动定律·超重和失重·教案 课程具体目标 （一）知识与技能 1、通过实验认识超重和失重现象； 2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律研究超重和失重的原因； 3、能够利用超重和失重现象解释一些生活中的具体现象； 4、本节课的教学重点是让学生理解超重和失重的实质，教学难点是在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。通过实例让学生分清“实重”和“视重”．从而建立超重和失重的概念．同时认识到物体的重力大小是不会随运动状态变化而变化的． （二）过程与方法 采用演示实验、分组实验、合作探究、动画演示并实地感受的研究方法，让学生通过设计多种不同的实验方案，亲身体验、认识生活中的超重和失重现象。 （三）情感态度与价值观 1、渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情和兴趣，开阔视野； 2、培养学生参与科技活动的热情和将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的超重和失重问题； 3、通过分组合作的探究性学习过程，锻炼学生主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。 目标制定依据 通过三条牛顿运动定律的学习，学生已经具备了一定的运用牛顿运动定律分析解决问题的能力；三条牛顿运动定律并不是彼此孤立的，通过对超重和失重现象的探究和学习，可以加深学生对这三条定律的认识，进而提高了学生对以有知识的理解和分析解决问题的能力； 本节课复习了关于重力的知识，通过本节课的探究和学习，可以使学生区分清楚“重力”和“视重”这两个容易混淆的概念，从而进一步理解“重力”的本质。 学习形式：学生自主体验、实验探究与理论探究相结合，教师适时指导。 教具 演示教具：超重和失重演示装置、弹簧秤、打点计时器用重锤、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料。 学生用具：弹簧秤、钩码（50克或100克24个；200克64个）、烧杯及水(毫升24个) 、铝块（每种24个）。学法指导 实验探究、现象分析、口诀记忆法。讲授法，实验法，讨论法。 主要教学过程： （一）引入新课：观看《神州五、六号》发射及返回录相
高一物理必修一第四章超重和失重知识点总结
高一物理必修一第四章超重和失重知识点总结 1.超重现象 (1)定义(力学特征)：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情况叫超重现象。 (2)产生原因(运动学特征)：物体具有竖直向上的加速度。 (3)发生超重现象与物体的运动(速度)方向无关，只要加速度方 向竖直向上—物体加速向上运动或减速向下运动都会发生超重现象。 2.失重现象 (1)定义(力学特征)：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情况叫失重现象。 (2)产生原因(运动学特征)：物体具有竖直向下的加速度。 (3)发生超重现象与物体的运动(速度)方向无关，只要加速度方 向竖直向下—物体加速向下运动或减速向上运动都会发生失重现象。 3.完全失重现象—失重的特殊情况 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情 况(即与支持物或悬挂物虽然接触但无相互作用)。 (2)产生原因：物体竖直向下的加速度就是重力加速度，即只受 重力作用，不会再与支持物或悬挂物发生作用。 (3)是否发生完全失重现象与运动(速度)方向无关，只要物体竖 直向下的加速度等于重力加速度即可。 注意 1.超重和失重的实质：物体超重和失重并不是物体的实际重力变大或变小，物体所受重力G=mg始终存在，且大小方向不随运动状态
变化。只是因为由于物体在竖直方向有加速度，从而使物体的视重 变大变小。 3.判断超重和失重现象的关键，是分析物体的加速度。要灵活运用整体法和隔离法，根据牛顿运动定律解决超重、失重的实际问题。 有的同学课后总是急着去完成作业，结果是一边做作业，一边翻课本、笔记。而在这里我要强调我们首先要做的不是做作业，而应 该静下心来将当天课堂上所学的内容进行认真思考、回顾，在此基 础上再去完成作业会起到事半功倍的效果。 复习的方法我们可以分成以下两个步骤进行：首先不看课本、笔记，对知识进行尝试回忆，这样可以强化我们对知识的记忆。之后 我们再钻研课本、整理笔记，对知识进行梳理，从而使对知识的掌 握形成系统。 作业 在复习的基础上，我们再做作业。在这里，我们要纠正一个错误的概念：完成作业是完成老师布置的任务。我们在课后安排作业的 目的有两个：一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来解决一 些具体的实际问题。 明确这两点是重要的，这就要求我们在做作业时，一方面应该认真对待，独立完成，另一方面就是要积极思考，看知识是如何运用的，注意对知识进行总结。我们应时刻记着“我们做题的目的是提 高对知识掌握水平”，切忌“为了做题而做题”。 质疑 小结 学习的最后一个是对所学知识的小结。小结的常用方法是列概括提纲，将当天所学的知识要点以提纲的形式列出，这样可以使零散 的知识形成清晰的脉络，使我们对它的理解更为深入，掌握起来更 为系统。看了“高一物理必修一第四章超重和失重知识点总结”的 人还看了：
超重和失重 教学设计
超重和失重
重>实重）。 2．失重：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（视重<实重）。 思考讨论：人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会变化呢？ 分析：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力。 根据牛顿第三定律，人对体重计的压力与体重计对人的支持力F N大小相等，方向相反。 解析：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F N，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）人加速向下运动 设竖直向下方向为坐标轴正方向，如图所示 根据牛顿第二定律，有 mg－F N＝ma F N＝m（g－a） 加速度方向与运动方向相反，有 mg－F N＝－ma F N＝m（g＋a）>mg 此时，体重计的示数大于人受到的重力。 所以属于超重现象。 α向上视重>重力超重现象 （3）人静止时，受力分析如图： 根据二力平衡的原理：F N＝mg 教师总结：人站在体重计上向下蹲，体重计的示数先变小，后变大，再变小，最后保持不变。 思考与讨论：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”和下蹲过程中超重和失重的情况。 出示图片：在体重计上的人 参考答案：起立时先超重后失重，F先大于500N，后小于500N； 下蹲时，先失重后超重，F先小于500N，后大于500N； 思考讨论：人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。那么，如果站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？ 参考答案：站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，但如果把体重计放在加速下降或上升的电梯中，体重计上的示数就会变化。 做一做：在电梯地板上放一台体重计。站在体重计上，观察电梯启动、制动和运行过程中体重计示数的变化。 电梯加速上升电梯减速下降 体重计示数变大，属于超重现象。 α向上视重>重力超重现象 电梯加速下降电梯减速上升 “超上失下”巧记超重与失重现象 “超重与失重”现象是牛顿运动定律的具体应用。在解决实际问题时，有的同学对超重到底是加速度向上还是向下经常模糊。为便于记忆，向大家介绍四字诀“超上失下”来帮助记忆。即：当物体处于超重状态时物体具有向上的加速度或向上的加速度分量，当物体处于失重状态时物体具有向下的加速度或向下的加速度分量。为了帮助同学们更好的理解超重与失重，现具体展开如下： 1概念理解 理解超重与失重之前，我们先要知道两个概念：实重和视重。 实重：指物体实际受到的重力，它不受物体运动状态的改变而改变，但随地理位置的变化而变化。在同一地方物体的重力G = mg （g是当地的重力加速度）。 视重：指物体对实际支持物的压力（或对悬挂它的物体的拉力），它随物体运动状态的改变而改变。 当物体的视重大于实重时，我们说物体处于超重状态，比如说加速上升的电梯里的物体处于超重状态；当物体的视重小于实重时，我们说物体处于失重状态，比如说加速下降的电梯里的物体处于超重状态；当物体的视重等于零时，物体处于完全失重状态。所以说超重与失重，并不是物体的实际重力改变了，而只是物体的视重发生改变，物体的重力始终存在，大小也没有变化，因为万有引力并没有改变。 2产生条件 超重产生的条件：物体存在竖直向上的加速度或向上的加速度分量。如：物体在升降机中向上的加速度为a ，则该物体的视重大小为F = m( g + a) > mg ，产生超重现象。 失重产生的条件：物体存在向下的加速度或向下的加速度分量。如：物体在升降机中向下的加速度为a ，则该物体的视重大小为F = m( g - a) < mg ，产生失重现象；此时，若a = g ，则F = 0，出现完全失重的现象。 3记忆口诀 由以上分析可知，发生超重或失重现象与物体的速度大小及方向无关，只决定于加速度的方向及大小。当物体处于超重状态时物体具有向上的加速度或向上的加速度分量，当物体处于失重状态时物体具有向下的加速度或向下的加速度分量。浓缩为四个字即“超上失下”。解答超重与失重问题时，首先要对系统进行受力分析，确定物体在竖直方向上的加速度，从而确定物体是超重还是失重。 4实例分析 【例】有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程中，弹簧秤的示数与小球静止时相比较有（） A 增大 B 不变 C 减小 D 无法确定 【解析】选C。根据“超上失下”，当细线断后小球加速上升时处于超重状态，而 《超重与失重》教案 【教学目标】 1．知识与技能 (1)认识超重失重现象的本质，理解产生超重失重现象的原因； (2)掌握根据加速度方向，判断物体的超重与失重现象； (3)知道完全失重状态的特征和条件。 （4）能运用牛顿运动定律分析超重和失重现象，理解生活中的超重和失重现象，并能运用所学知识分析解决相关问题 2．过程与方法 (1) 通过活动探究的学习方式，探究产生超重和失重现象的过程，学习科学 探究的方法。 （2）经历观看实验、分组讨论、合作交流的过程，观察并体验超重和失重现象，完成物理知识的构建。 3．情感、态度与价值观 (1)在探究过程中，领略物理思维方法在探究、分析推理过程中的作用； (2)养成尊重事实，严谨的实验态度。 （3）通过合作实验探究的方式，使学生养成相互交流的学习习惯和合作的精神。 【教学重点】 产生超重和失重的条件和原因。 【教学难点】 理解产生超重和失重的原因，运用牛顿运动定律解释超重和失重的现象。 【教学资源】 若干弹簧测力计和砝码，纸带，； 学生学习单、多媒体课件。 【教学设计思想】 整个教学过程始终强调在教师指导下的学生自主探究与合作学习，把学生放在主体地位，积极营造学生动手实践、自主探究、合作交流的学习情景。挖掘“超重和失重”知识载体所蕴藏的物理学思想和方法，为了实现三维教学目标，设计了四个活动，将本节课的教学目标落实在课堂活动上，让学生通过观察现象、感知现象，来发现问题、提出问题，再通过师生共同讨论、交流探索获得超重和失重的知识。 本设计的基本思路是：通过电梯实验，从表格中分析得出产生超重和失重的条件，并用牛顿运动定律解释超重和失重现象，以此来突出教学重点，突破教学难点。 【教学流程】 1.教学流程图 超重和失重·典型例题解析 【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图24－1所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m ＝4kg 的物体，试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2)： (1)当弹簧秤的示数T 1＝40N ，且保持不变． (2)当弹簧秤的示数T 2＝32N ，且保持不变． (3)当弹簧秤的示数T 3＝44N ，且保持不变． 解析：选取物体为研究对象，它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的作用．规定竖直向上方向为正方向． (1)当T 1＝40N 时，根据牛顿第二定律有T 1－mg ＝ma 1，解得这时 电梯的加速度＝－＝－×＝，由此可见，电梯处于a 404104 m /s 012T mg m 1 静止或匀速直线运动状态． (2)当T 2＝32N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，解得这 时电梯的加速度＝＝＝－．式中的负号表a 2m /s 22T mg m m s 2232404 --/ 示物体的加速度方向与所选定的正方向相反，即电梯的加速度方向竖直向下．电梯加速下降或减速上升． (3)当T 3＝44N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，解得这时 电梯的加速度＝＝－＝．为正值表示电梯a 44404 m /s 1m /s a 3223T mg m 3- 的加速度方向与所选的正方向相同，即电梯的加速度方向竖直向上．电梯加速上升或减速下降． 点拨：当物体加速下降或减速上升时，亦即具有竖直向下的加速度时，物 体处于失重状态；当物体加速上升或减速下降时，亦即具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态． 【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s 2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(g 取10m/s 2) 解析：运动员在地面上能举起120kg 的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F ＝m 1g ＝120×10N ＝1200N ， 在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度 对于重物，－＝，所以＝＝－×＝； F m g m a a 120010010100m /s 2m /s 221122F m g m -22 当升降机以2.5m/s 2的加速度加速下降时，重物失重．对于重物， m g F m a m 120010 2.5 kg 160kg 3323－＝，得＝＝－＝．F g a -2 点拨：题中的一个隐含条件是：该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量，它是由运动员本身的素质决定的，不随电梯运动状态的改变而改变． 【例3】如图24－2所示，是电梯上升的v ～t 图线，若电梯的质量为100kg ，则承受电梯的钢绳受到的拉力在0～2s 之间、2～6s 之间、6～9s 之间分别为多大？(g 取10m/s 2) 解析：从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速，根据v －t 图线可以确定电梯的加速度，由牛顿运动定律可列式求解 对电梯的受力情况分析如图24－2所示： (1)由v －t 图线可知，0～2s 内电梯的速度从0均匀增加到6m/s ，其加速度a 1＝(v t －v 0)/t ＝3m/s 2 由牛顿第二定律可得F 1－mg ＝ma 1 第十五讲超重、失重问题分析 真重：物体实际所受的重力G=mg 视重：物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力理解： 1、当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)时，物体的真重与视重相等，即物体对水平支持物的压力(或对悬绳的拉力)大小等于物体的重力. 2、超重：物体的视重大于真重的现象 特点：物体具有向上的加速度(或加速度具有竖直向上的分量) 一般分两种：向上加速 向下减速 由 F —mg=ma得F=m (g + a) >mg 3、失重：物体的视重小于真重的现象 特点：物体具有向下的加速度(或加速度具有竖直向下的分量) 一般分两种：向下加速 向上减速 由mg—F=ma得F=m (g—a) A B C D 第8题图 第9节 超重和失重现象 1.2011年理综天津卷 9．（1）某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数是G ，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G ，由此判断此时电梯的运动状态可能是 。 【解析】物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或加速下降。 2.2015年江苏卷6. 一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所示，以竖直向上为 a 的正方向，则人对地板的压力 （ AD ） (A)t = 2 s 时最大 (B)t = 2 s 时最小 (C)t = 8.5 s 时最大 (D)t = 8.5 s 时最小 解析：由题意知在上升过程中F-mg=ma ，所以向上的加速度越大，人对电梯的压力就越大，故选项B 错A 正确；由图知，7s 后加速度向下，由mg-F=ma 知，向下的加速度越大，人对电梯的压力就越小，所以选项C 错D 正确。 3.2018年浙江卷（4月选考）8．如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作。下列F-t 图像能反映体重计示数随时间变化的是（ C ） 解析：下蹲时先加速下降，后减速下降，故先失重，后超重，F 先小于重力，后大于重力，C 正确。 4.2012年理综山东卷 16．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t 图像如图所示。以下判断正确的是（ ） A ．前3s 内货物处于超重状态 B ．最后2s 内货物只受重力作用 C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同 D ．第3s 末至第5s 末的过程中，货物的机械能守恒 答：AC -1 《超重与失重》教学设计 【教学目标】 （一）知识与技能 1．通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重失重现象的条件和实质。 2．能运用牛顿第二、三定律定量分析超重与失重现象。 （二）过程与方法 1．经过探究实验发现超重失重现象，通过引导寻找超重失重现象的运动学特征。 2．用科学方法探究发生超重失重现象的条件及实质。 （三）情感、态度与价值观 1．通过列举一些身边的超重失重例子和日常的小实验，让学生学会观察生活，知道物理就在身边。 2．培养学生科学探究能力，激发成就感；养成学科学、爱科学、用科学的习惯；从探究中体验科学之美，体会合作的重要性。 【教学过程】 一、复习引入 （复习牛顿第二定律的应用，同时为新课教学中对超重与失重的解释做理论储备。） 1.判断下列直线运动中加速度a的方向: 加速下降: ( ) 减速上升: ( ) 减速下降: ( ) 说明：解题时两个受力分析图（图1）要留在黑板的右 上角，为新课教学服务。 2、怎样准确测量物体受到的重力 问题：1．你看到的弹簧秤读数（直接）表示的是下列 哪个力？ A．物体的重力 B．弹簧秤对物体的拉力 C．物体对弹簧秤的拉力 D．手对弹簧秤的拉力 测量出的力：重物对悬挂物的拉力或对支持物的压力 二、新课教学 电梯中的怪现象 观看视频1，再观看视频2 电梯静止时 : 台秤读数3.8kg 电梯加速上升：台秤读数4.4kg 电梯匀速上升：台秤读数3.8kg 电梯减速上升: 台秤读数3.4kg 逻辑推理 (1) 加速上升: =ma F 合 F-mg=ma F=mg+ma＞mg F’=F＞mg 一、超重现象: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. (2) 减速上升: =ma F 合 mg-F=ma F=mg-ma＜mg F’=F＜mg 二、失重现象: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 1 加速上升加速度方向向上超重 2 减速上升加速度方向向下失重 3 加速下降加速度方向向下失重 4 减速下降加速度方向向上超重 小结：板书 三、产生超重条件:加速度方向上 产生失重条件:加速度方向下 注:超重失重的产生与速度方向无关 问题：1、当电梯向下加速,加速度达到g时,人对地板的压力是多大? 从上面分析我们可以得出:当重物向下的加速度α = ɡ时， F合=ma mg-F=ma F=mg-ma F=0 这就是“完全失重”现象。 看太空的视频 四．习题 1、关于超重和失重，下列说法中正确的是 A.超重时物体的重力增加了. B.超重时物体的重力是不变的. C.完全失重时，物体的重力没有了. D.完全失重时物体的重力全部用来产生加速度. 第四讲两类动力学问题超重和失重 基础知识归纳 1、超重与失重和完全失重 （1）实重和视重 ①实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关. ②视重：当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，视重的大小等于弹簧测力计所受物体的_ 拉力_或台秤所受物体的压力。（2）超重、失重和完全失重的比较 ①当物体处于超重和失重状态时，物体所受的重力并没有变化. ②物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而是取决于加速度方向是向上还是向下. ③当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有a＝g的加速度效果，不再产生其他效果. ④处于超重和失重状态下的液体浮力公式分别为F浮＝ρV排(g＋a)或F浮＝ρV排(g－a)，处于完全失重状态下的液体F浮＝0，即液体对浸在液体中的物体不再产生浮力. 2、连接体问题 （1）连接体 两个或两个以上存在相互作用或有一定关联的物体系统称为连接体，在我们运用牛顿运动定律解答力学问题中常会遇到. （2）解连接体问题的基本方法 整体法：把两个或两个以上相互连接的物体看成一个整体，此时不必考虑物体之间的内力. 隔离法：当求物体之间的作用力时，就需要将各个物体隔离出来单独分析. 解决实际问题时，将隔离法和整体法交叉使用，有分有合，灵活处理. （3）整体法和隔离法的应用 ①解答问题时，不能把整体法和隔离法对立起来，而应该把这两种方法结合起来，从具体问题的实际情况出发，灵活选取对象，恰当地选择使用隔离法和整体法. ②在使用隔离法解题时，所选取的隔离对象可以是连接体中的某一个物体，也可以是连接体中的某部分物体(包含两个或两个以上的单个物体)，而这“某一部分”的选取，也应根据问题的实际情况，灵活处理. ③在选用整体法和隔离法时，可依据所求的力进行选择，若为外力则应用整体法；若所求力为内力则用隔离法.但在具体应用时，绝大多数的题目要求两种方法结合应用，且应用顺序也较为固定，即求外力时，先隔离后整体；求内力时，先整体后隔离.先整体或先隔离的目的都是为了求解共同的加速度. 3、整体运用牛顿第二定律 应用牛顿第二定律时，若研究对象为一物体系统，可将系统的所有外力及系统内每一物体的加速度均沿互相垂直的两个方向分解，则牛顿第二定律的系统表达式为：ΣF x＝m1a1x＋m2a2x＋…＋m n a nx ΣF y＝m1a1y＋m2a2y＋…＋m n a ny 应用牛顿第二定律的系统表达式解题时，可不考虑系统内物体间的相互作用力(即内力)，这样能达到简化求解的目的，但需把握三个关键点： （1）正确分析系统受到的外力； （2）正确分析系统内各物体加速度的大小和方向； （3）确定正方向，建立直角坐标系，并列方程进行求解. 【例1】在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在 《超重与失重》教学案例 【教学目标】 一、知识与技能 1、认识超重和失重现象的本质，知道超重与失重现象中，地球对物体的作用力并没有变化; 2、能够根据加速度的方向，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，知道人造卫星中的物体处于完全失重状态; 4、运用牛顿第二定律，解释实际中的超重和失重现象。 二、过程与方法 1、经历观看实验，分组实验、讨论交流的过程，观察并体验超重和失重现象; 2、经历探究产生超重和失重现象原因的过程，学习科学探究的方法，进一步学会应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。 三、情感态度与价值观 1、通过探究性学习活动，体会牛顿运动定律在认识和解释自然现象中的重要作用，产生探究的成就感; 2、通过运用超重与失重知识解释身边物理现象，激发学习的兴趣，认识到掌握物理规律是有价值的; 3、通过观看有关杨利伟在太空的视频片段，激发学生爱国、爱科学的热情。 页 1 第 【教学的重点与难点】 重点：把超重和失重现象与牛顿运动定律联系起来，探究现象本身和加速度的内在联系。 难点：设计问题梯度，筛选教学资源，设计典型实验，引导学生探究，控制讨论交流时间是本节的难点。 【教学策略】 演示、讨论、讲解、分组实验探究。 【教学用具】 每两位同学一个弹簧秤与一个砝码。 【教学过程】 情景引入：播放杨利伟在太空的工作的视频片段。 航天员杨利伟返回地面后，电视台记者在对他进行采访时，有一段很生动的对话： 记者：当你乘坐飞船升空时，你有什么感觉? 杨利伟：感到有载荷，就是感到胸部受到压力。 记者：压力很大?感到很难受吗? 杨利伟：还可以，不觉得很难受。我们平时训练时，这种压力可达到8个G，说得通俗一点，就等于有8个人压在你的身上。飞船加速上升时，压力没有这么大。 6超重和失重 [学习目标] 1.知道重力测量的两种方法.2.知道什么是视重.3.知道什么是超重和失重现象. 4.会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题． 一、重力的测量 1．方法一：利用牛顿第二定律 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m，利用牛顿第二定律可得G＝mg. 2．方法二：利用力的平衡条件 将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体受到的重力的大小等于测力计对物体的拉力或支持力的大小． 二、超重和失重 1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力． 2．失重 (1)定义：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． (2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度． 3．超重 (1)定义：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． (2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度． 4．完全失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态． (2)产生条件：a＝g，方向竖直向下． 1．判断下列说法的正误． (1)超重就是物体受到的重力增加了．(×) (2)物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了．(×) (3)物体处于超重状态时，物体一定在上升．(×) (4)物体处于失重状态时，物体可能在上升．(√) 2．质量为50 kg的人站在电梯内的水平地板上，当电梯以大小为0.5 m/s2的加速度匀减速上升时，人对电梯地板的压力大小为________ N(g取10 m/s2)． 答案475 一、超重和失重的判断 导学探究如图1所示，某人乘坐电梯正在向上运动． 图1 (1)电梯启动瞬间加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？电梯匀速向上运动时，人受到的支持力比其重力大还是小？ (2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？答案(1)电梯启动瞬间加速度方向向上，人受到的合力方向向上，所以支持力大于重力；电梯匀速向上运动时，人受到的合力为零，所以支持力等于重力． (2)减速运动时，因速度方向向上，故加速度方向向下，即人受到的合力方向向下，所以支持力小于重力． 知识深化 1．对视重的理解 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，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． 当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了． 2．超重、失重的比较 第十五讲 超重、失重问题分析 真重：物体实际所受的重力G=mg 视重：物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力 理解： 1、当物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动状态）时，物体的真重与视重相等，即物体对水平支持物的压力（或对悬绳的拉力）大小等于物体的重力． 2、超重：物体的视重大于真重的现象 特点：物体具有向上的加速度（或加速度具有竖直向上的分量） 一般分两种：向上加速 向下减速 由F －mg=ma 得F=m （g ＋a ）>mg ， 3、失重：物体的视重小于真重的现象 特点：物体具有向下的加速度（或加速度具有竖直向下的分量） 一般分两种：向下加速 向上减速 由m g －F=ma 得F=m （g －a ） 消去a ，可解得()3 21213/2m m m m m g m T +++=。 对滑轮稳定后平衡：弹簧秤的读数T ＝2T /，移动前弹簧秤的读数为2(m 1＋m 2＋m 3)g ，比较可得移动后弹簧秤的读数小于2(m 1＋m 2＋m 3）g 。故B 项正确。 【例2】如图所示，有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程中，弹簧秤的示数与小球静止时相比较有’（C ） A.增大； B.不变； C.减小； D.无法确定 解析：当细线断后小球加速上升时处于超重状态，而此时将有等体积的“水球”加速下降处于失重状态；而等体积的木球质量小于“水球”质量，故总体体现为失重状态，弹簧秤的示数变小． 针对训练 1、某人在地面上最多能举起质量为50kg 的物体，在一电梯里最多能举起质量为80kg 的物体，此时电梯的加速度大小和方向是 [ ] A ．3.75 ，方向竖直向下 B ．3.75 ，方向竖直向上 C ．5 ，方向竖直向上 D ．5，方向竖直向下 2、在升降机里，一个小球系于弹簧下端，如图所示，升降机静止时，弹 簧伸长4cm ，升降机运动时，弹簧伸长2cm ，则升降机运动情况是 [ ] A ．以1 的加速度下降 B ．以4.9的加速度减速上升 超重和失重 编稿：周军审稿：吴楠楠 【学习目标】 1．理解超重和失重现象的含义。 2．能通过牛顿定律对超重和失重进行定量地分析。 【要点梳理】 要点一、超重与失重 (1)提出问题 你乘过垂直升降式电梯吗?当电梯开始启动上升时，你会心慌同时也会充分体验到“脚踏实地”的感觉，电梯即将停止上升时，则会头晕同时有种“飘飘然”的感觉，这就是失重和超重造成的． (2)实重与视重 ①实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．②视重：当物体在竖直方向上有加速度时(即a≠0)，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重．【说明】正因为当物体在竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们在用弹簧测力计测物体重力时，强调应在静止或匀速运动状态下进行． (3)超重和失重现象 ①超重现象：当人在电梯中开始上升时，感觉对底板的压力增大，即当物体具有竖直向上的加速度时，这个物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)大于它所受的重力，称为超重现象．如用弹簧竖直悬挂一重物静止，当用力提弹簧使重物加速上升时，弹簧伸长，弹力就会变大，这就是一种超重现象． ②失重现象：当人在电梯中开始下降时，感觉对底板的压力减小，即当物体具有向下的加速度时，这个物体对支持而的压力(或悬挂绳的拉力)小于它所受的重力，称为失重现象．如果物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)等于零，叫完全失重现象．如用弹簧竖直悬挂着一重物保持静止，人拿着悬挂点加速下移时，弹簧会缩短，说明弹力变小，这就是一种失重现象．若人松手，让弹簧和重物一起自由下落，则弹簧的示数为零，此为完全失重现象． 【注意】 a．超重与失重现象，仅仅是一种表象，好像物体的重力时大时小．处于平衡状态时，物体所受的重力大小等于支持力或拉力，但当物体在竖直方向上做加速运动时，重力和支持力(或托力)的大小就不相等了．所谓超重与失重，只是拉力(或支持力)的增大或减小，是视重的改变． b．物体处于超重状态时，物体不一定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运动．即只要物体的加速度方向是竖直向上的，物体都处于超重状态．物体的运动方向可能向上，也可能向下． 同理，物体处于失重状态时，物体的加速度竖直向下，物体既可以做竖直向下的加速运动，也可以做竖直向上的减速运动． c．物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直方向上有分量，即y a≠0时，则当y a方向竖直向上时，物体处于超重状态；当y a方向竖直向下时，物体处于失重状念． d．当物体正好以向下的大小为g的加速度运动时，这时物体对支持面、悬挂物完全没有作用力，即视重为零，称为完全失重． 第1 页共29 页 物理总复习：超重和失重 【考纲要求】 1、理解牛顿第二定律，并会解决应用问题； 2、理解超重和失重的概念，会分析超重和失重现象，并能解决具体超重和失重。【考点梳理】 考点：超重、失重、完全失重 1、超重 当物体具有竖直向上的加速度时（包括向上加速或向下减速两种情况），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象。 2、失重 物体具有竖直向下的加速度时（包括向下加速或向上减速两种情况），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象。 3、完全失重 物体以加速度a=g向下竖直加速或向上减速时（自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时以及忽略空气阻力的各种抛体运动），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象。 在完全失重的状态下，由重力产生的一切物理现象都会消失。如单摆停摆、天平失效、浸没于液体中的物体不再受浮力、水银气压计失效等，但测力的仪器弹簧测力计是可以使用的，因为弹簧测力计是根据F＝kx制成的，而不是根据重力制成的。 要点诠释：（1）当系统的加速度竖直向上时（向上加速运动或向下减速运动）发生超重现象，当系统的加速度竖直向下时（向上减速运动或向下加速运动）发生失重现象；当竖直向下的加速度正好等于g时（自由落体运动或处在绕地球做匀速圆周运动的飞船里面）发生完全失重现象。 （2）超重、失重、完全失重产生仅与物体的加速度有关，而与物体的速度大小和方向无关。“超重”不能理解成物体的重力增加了；“失重”也不能理解为物体的重力减小了；“完全失重”不能理解成物体的重力消失了，物体超重、失重以及完全失重时重力是不变的。 （3）人们通常用竖直悬挂的弹簧秤或水平放置的台秤来测量物体的重力大小，用这种方法测得的重力大小常称为“视重”，其实质是弹簧秤拉物体的力或台秤对物体的支持力。 例、在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲 动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象 第6节超重和失重 学习目标核心素养形成脉络 1.知道超重、失重和完全失重现象，会根据条件判 断超重、失重现象．(重点) 2．能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛 运动． 3．掌握传送带问题和滑块—滑板模型问题的解题 技巧．(难点) 一、重力的测量 1．一种方法是，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：G＝mg． 2．另一种方法是，利用力的平衡条件对重力进行测量． 二、超重和失重 1．超重 (1)定义：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． (2)产生条件：物体具有竖直向上的加速度． 2．失重 (1)定义：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． (2)产生条件：物体具有竖直向下的加速度． (3)完全失重 ①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态． ②产生条件：a＝g，方向竖直向下． 思维辨析 (1)物体向上运动时一定处于超重状态．() (2)物体减速向下运动时处于失重状态．() (3)物体处于失重状态时重力减小了．() (4)物体处于完全失重状态时就不受重力了．() (5)不论物体超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力都是不变的．() 提示：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√ 基础理解 (1)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸 手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是() A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 提示：选D.手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A错误；物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B 错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，选项C 错误；重物和手有共同的速度和加速度时，二者不会分离，故物体离开手的瞬间，物体向上运动，物体加速度等于重力加速度，但手的加速度大于重力加速度，并且方向竖直向下，选项D正确． (2)(2019·东胜校级月考)关于超重和失重的下列说法中，正确的是() A．物体向上运动时处于超重状态，物体向下运动时处于失重状态 B．处于完全失重状态的物体一定是向下运动 C．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了 D．物体做自由落体运动时处于完全失重状态 提示：选D.根据牛顿第二定律，物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态．物体向上运动或向下运动，加速度可能向上也可能向下，不能够判断它是处于超重还是失重状态，故A、B错误；超重并非物体所受的重力增大了，而是弹力(视重)比重力大；失重也并非物体所受的重力减小了，而是弹力(视重)比重力小，故C错误；物体做自由落体运动时，加速度等于重力加速度，方向向下，物体处于完全失重状态，故D正确． 超重和失重问题 问题导引 文博同学每天放学都要乘垂直电梯上、下楼，在电梯下楼时，开始他觉得背的书包变轻了，快到楼底时他觉得书包又似乎变重了．这是为什么？“超上失下”巧记超重与失重现象
《超重与失重》教案教案
高一物理超重和失重典型例题解析
第十五讲超重与失重问题
超重和失重现象
人教版高中物理必修一第四章4.7牛顿第二定律应用---《超重与失重》教案
第四讲 两类动力学问题 超重和失重
超重与失重教学案例
新教材高中物理必修一 第四章 6 超重和失重
第十五讲 超重与失重问题
知识讲解超重和失重提高
物理 知识讲解 超重和失重 提高篇
人教版(2019)高中物理必修一第四章4.6超重和失重学案