沪科版高中物理必修一.4《超重和失重》4
高中物理--《超重与失重》说课稿及教案、教学设计
《超重与失重》说课稿及教案、教学设计沪科版必修一一、说教材《超重与失重》是沪科版高中物理必修一第五章第五节的内容，这节课是本章前四节所学牛顿运动定律的应用，是本章的重点内容。
根据新课标、教育新理念及学生特点确定以下教学目标：【知识与技能】1.认识超重和失重现象；2.知道超重和失重产生的条件；3.可以运用牛顿运动定律解释超重与失重的现象。
【过程与方法】在探究过程中，培养观察能力、分析能力和对知识的迁移能力。
【情感态度价值观】运用所学知识解释身边物理现象，激发学习的兴趣。
【教学重点】超重和失重现象的实质【教学难点】运用牛顿运动定律解释超重与失重的现象二、说学情本节课学生已经学习了牛顿运动定律，但仍存在“超重、失重就是超过重力、失去重力”的错误认识，从而本节课要从现象入手，引导学生自己归纳类比，达到纠正错误、指导学法、主动参与的效果。
三、说教法学法在教法上，将以讨论法、实验法为主引导学生科学探究，体现了让学生在发展过程中获取知识的新课标精神。
在学法上，综合运用自主学习、小组合作探究等多种方法，充分体现以教师为主导，以学生为主体的原则。
四、说教学过程环节一：导入环节通过“神五”升空和体会超重和失重小实验引出课题，增强学生对超重、失重的感性认识。
本环节通过物理情境激发学生学习兴趣，营造良好学习氛围。
环节二：新课讲授学生分组观察不同情况下测力计示数变化的情况，并引导学生运用牛顿运动定律分析实验现象，总结归纳超重与失重现象的实质。
本环节根据情景问题引导学生自主探究，体现了新课程基础理念“注重科学探究，提倡学生学习方式多样化”。
环节三：深化提高分组讨论课本中“讨论与思考”，并介绍等效重力加速度。
本环节通过练习深化概念的理解与应用，并引入等效替代的科学方法。
环节四：课堂小结引导学生谈一谈本节课收获。
通过该环节帮助学生养成反思的好习惯。
环节五：布置作业课下探讨：航天飞机中哪些实验仪器不可以使用？本环节意在巩固本节课所学。
高中物理超重与失重例题解析 沪科版 必修1
超重与失重-例题解析所谓超重和失重。
指的是当物体（或物体系的一部分）具有竖直方向上的加速度时，引起的物体对支持物的压力比其重力大或小．变化的是“视重”，物体本身的重力并没有发生变化．处理超重、失重的问题，实际上是牛顿运动定律的应用，与一般题目的处理方法是一样的，即首先确定研究对象，然后进行受力分析和运动状态分析，选择正方向列牛顿运动定律方程与运动规律方程，求解验证．【例1】升降机以5 m／s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50 kg，人对升降机地板的压力是多大？若此时人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？解析：人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，题中又给出了人的质量。
为了能够应用牛顿第二定律．应该把人作为研究对象．人在升降机中受到两个力：重力G和地板的支持力F．升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力。
根据牛顿第三定律。
只要求出前者就可知道后者．人在G和F的合力作用下，以0.5 m／s2加速度竖直向上运动．取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律得F－G＝ma由此可得F＝G＋ma＝m（g＋a）．代入数值得F＝515 N．根据牛顿第三定律．人对地板的压力的大小也是515 N．方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下．测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是515 N．【例2】某人在地面上最多能举起60 kg的重物，当此人站在以5 m／s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起________kg的重物．（g取10 m／s2）解析：当人在地面上举起杠铃时，对杠铃分析，由牛顿第二定律得F－mg＝0在升降机内举起杠铃时，由于升降机具有竖直向上的加速度，故杠铃也具有相同的竖自向上的加速度，而人对外提供的最大力是不变的，对杠铃由牛顿第二定律得F－m′g＝m′a解得m′＝40 kg．所以，在加速上升的升降机内，人能举起的杠铃的最大质量为40kg．【例】据报载，我国航天第一人杨利伟的质量为63 kg（装备质量不计）．假如飞船以8.6 m／s2的加速度竖直上升，这是他对坐椅的压力多大?杨利伟训练时承受的压力可达到8个G，这表示什么意思？当飞船返回地面，减速下降时。
高一物理必修件第四章超重和失重
对物体运动轨迹的影响
在超重状态下，物体的运动轨迹可能会受到影响，如向上抛出的物体会沿着一条 曲线轨迹运动，而不是直线运动。
在失重状态下，物体的运动轨迹也会受到影响，如物体在失重状态下会做匀速直 线运动或匀速圆周运动。
F2和弹簧测力计的示数T2。
实验器材和步骤
5. 向下加速降低滑轮组，使砝码产生向下的加速度，记录此 时电子秤的示数F3和弹簧测力计的示数T3。
6. 利用数据采集与分析系统记录实验数据，并进行处理和分 析。
实验数据记录和分析
Байду номын сангаас
实验数据记录
| 序号 | 砝码质量m1(kg) | 静 止时电子秤示数F1(N) | 静止时 弹簧测力计示数T1(N) | 超重时 电子秤示数F2(N) | 超重时弹簧 测力计示数T2(N) | 失重时电子 秤示数F3(N) | 失重时弹簧测力 计示数T3(N) |
产生条件
物体的加速度等于重力加 速度，即物体只受重力作 用。
示例
太空中的宇航员、围绕地 球运行的卫星等。
02
超重和失重的原因
地球重力作用
地球对物体的吸引力
地球对物体的吸引力是物体受到的重 力的主要原因，这种吸引力使物体受 到一个向下的力，称为重力。
重力加速度
在地球表面，重力加速度约为9.8m/s² ，这意味着物体在自由落体时，其速 度每秒增加9.8米。重力加速度随海拔 和地理纬度的变化而变化。
在跳水运动中，跳水运动员在空中完成动作时会经历 短暂的失重状态。当运动员离开跳台向下运动时，受 到的重力大于向上的空气阻力，处于失重状态。
高中物理沪科教版必修1第五单元第4课《超重和失重》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中物理沪科教版必修1第五单元第4课《超重和失重》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案1课程分析超重和失重是学生学完牛顿运动定律后,对知识的迁移和应用部分,因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。
教材通过对运动的升降机中的测力计的示数变化,讨论了什么是超重现象、失重现象及完全失重现象,并指出了它们的产生条件。
模型来源于生活经验,要求运用所学物理规律解释生活中的物理现象,所以教材还安排了阅读教材——太空:无与伦比的实验室、模仿太空微重力实验,小实验——体会超重与失重、。
本节内容是对牛顿第二定律和牛顿第三定律知识的综合运用。
超重和失重产生原因的分析,要用到牛顿第二、第三定律,这不仅有利于学生巩固对定律内容的理解,也有助于培养学生分析问题的能力。
超重与失重又是一个贴近日常生活的实际问题,能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。
同时超重和失重现象与航天技术紧密联系,让学生了解我国航天科技,激发学生对科学知识的渴望和对祖国的热爱。
《普通高中物理课程标准(实验)》对超重与失重的要求是“通过实验认识超重和失重现象”。
建议学生“通过各种活动,例如乘坐电梯、到游乐场乘坐过山车等,了解和体验失重与超重”。
根据我校学生都是农村学生,很难到游乐场中去体会,故做好课堂演示实验,引导学生进行好课堂趣味小实验,实现满堂学尤为重要。
2学情分析旬邑地区经济条件较差,很多初中的实验设备陈旧不堪,加之很多老师只懂得满堂灌,课后用大量习题来提高学生的考试成绩,基本上不做实验,不在乎学生的科学素养的培养。
学生的动手实验能力几乎没有得到提高,升入高中以后,很多物理概念、规律抽象难懂,实验教学显得必要与迫切。
另一方面,教育是教学生如何学,而非只教知识,故培养学生的自主探究学习能力也是教师的一个重要责任。
张熊飞老师的诱思探究教学法要求教师给出或创设学习情境引导学生满堂学很符合新课程标准的要求,很适合于培养学生的自主学习能力。
由于初中初中教师基本上不组织学生进行物理实验,许多学生对实验仍然非常感兴趣,乐于做实验。
物理必修ⅰ沪科版5.4超重与失重课件.
在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在
0到6 s内体重计示数F的变化如图所示.试问：在这段时间 内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10 m/s2.
【解题指导】根据F-t图像分别求出0～2 s，2～5 s，
5～6 s三段时间内的加速度，进而确定其运动过程、求解位 移.
【标准解答】由图可知，在0～2 s内，体重计的示数大于mg，
代入数据解得h＝9 m. 答案：9 m
【规律方法】电梯内的超、失重问题的处理方法
(1)系统处于超重、失重状态时，系统内物体所受重力没有 任何变化，是物体对竖直悬绳的拉力或对水平支撑面的压
力发生了变化.
(2)判断物体处于超重还是失重的状态时，只看加速度，不 看速度，加速度向上，物体超重，加速度向下(a≤g)物体 失重.
D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
【解析】选C.在慢慢加速的过程中
顾客受到的摩擦力水平向右，电梯 对其的支持力和摩擦力的合力方向
指向右上方，由牛顿第三定律，它
的反作用力即人对电梯的作用力方 向指向左下方；在匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩 擦力等于零，顾客对扶梯的作用力仅剩下压力，方向竖直 向下.故选C.
A.人对地板压力将增大
B.地板对人的支持力小于重力
C.人所受的重力将会减小 D.人所受的重力保持不变
【解析】选B、D.升降机减速上升过程中，加速度向下，人
处于失重状态，地板对人的支持力小于重力，A错误，B正 确；人所受的重力保持不变，C错误，D正确.
4.(2011·潍坊高一检测)2011年3月11日日本发生特大地震 同时引发海啸，数十万人受困，由于道路不通，救援人员 只能借助直升机展开援救.关于被营救人员在直升机上的状 态，下列描述正确的是( ) A.当直升机加速上升时,被营救人员处在失重状态 B.当直升机减速下降时,被营救人员处在超重状态 C.当直升机上升时,被营救人员处在超重状态 D.当直升机下降时,被营救人员处在失重状态
沪科版高中物理高一物理必修一《超重与失重》评课稿
沪科版高中物理高一物理必修一《超重与失重》评课稿一、课程背景介绍本评课稿针对沪科版高中物理高一物理必修一课程中的《超重与失重》进行评价和总结。
该单元主要介绍物体在不同的重力环境下的重量变化情况，引导学生理解重力的概念，并掌握超重和失重的原理与计算方法。
二、教学目标在学习本课程之后，学生应能够： 1. 掌握重力的概念，理解重力的作用机制； 2. 理解超重和失重的概念，并能进行相关计算； 3. 通过实例分析和讨论，深化对超重和失重的理解； 4. 培养学生的观察、分析和实验设计能力。
三、教学内容和方法1. 教学内容本单元主要包括以下内容： - 重力的概念和计算方法； - 超重和失重的原理与计算； - 实例分析和讨论。
2. 教学方法为了达到教学目标，采用了以下教学方法： - 讲授法：通过教师讲解和示意图解释，引导学生理解重力、超重和失重的概念； - 实验法：设计实验，观察物体在不同重力环境下的重量变化，强化学生对概念的理解； - 讨论法：以小组讨论和全班讨论的形式，引导学生分析实例并展开讨论，巩固概念。
四、教学过程和评价1. 教学过程•第一步：导入–通过引入一些生活中的实例，如电梯里的秤、宇航员在太空中的体重等，激发学生对超重和失重问题的兴趣，并提出课程主题。
•第二步：讲解重力的概念和计算方法–通过示意图和生动的语言，讲解重力的概念和计算方法，引导学生理解物体在地球表面上的重力大小与质量、地球半径和万有引力常数的关系。
–通过解析一些经典物理问题中的重力计算方法，加深学生对重力的理解。
•第三步：讲解超重和失重的原理与计算–结合电梯和太空中的实例，讲解超重和失重的原理，并通过示意图和计算公式，介绍超重和失重的计算方法。
–鼓励学生提出问题，解答学生的疑问，确保学生对超重和失重的概念有清晰的认识。
•第四步：设计实验，观察物体在不同重力环境下的重量变化–分组进行实验，设计合理的实验步骤和数据记录方法，观察物体在不同重力环境下的重量变化。
完整高中物理必修一超重和失重含练习解析
超重和失重【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．aa方向竖直向0≠ 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，即时，则当yy a方向竖直向下时，物体处于失重状念．上时，物体处于超重状态；当y 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．完全失重状态下发生的现象，我们可以这样设想，假若地球上重力消失，则重力作用下产生的所有现象都将消失，如天平失效、体重计不能使用、小球不会下落等等．③超重和失重的判断方法：若物体加速度已知，看加速度的方向，方向向上超重，方向向下失重．若物体的视重已知，看视重与重力的大小关系，视重大于重力，超重；视重小于重力，失重．要点二、超重、失重问题的处理方法超重、失重现象的产生条件是具有竖直方向的加速度，我们用牛顿第二定律可以分析到其本质，故对超重、失重问题的处理方法有：(1)用牛顿第二定律去定量地列方程分析，以加速度方向为正方向，列方程，注意使用牛顿第三定律，因为压力和支持力并不是一回事，同时注意物体具有向上(或向下)的加速度与物体向上运动还是向下运动无关．(2)对连接体问题的求解，如测力计、台秤示数变化的问题，对于其中一物体(或物体中的一部分)所处运动状态的变化，而导致系统是否保持原来的平衡状态的判断，若用“隔离法”分别进行受力分析，再通过对系统整体的运动状态的分析推理而得出结论固然可以，但繁琐费力．如果从整体观点出发，用系统的重心发生的超重、失重现象进行分析判断，则会更加简捷方便．【典型例题】类型一、对超重和失重的理解例1、下列说法中正确的是( )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【思路点拨】超重的本质是具有向上的加速度，失重的本质是具有向下的加速度。
高中物理必修第一册4-6超重和失重教学课件
3．超重 物体的重力没变化 (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，叫作超重现象． (2)产生条件：物体具有_竖_直__向__上__的加速度． 4．完全失重 物体的重力没变化 (1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力，这种现象被叫 作完全失重状态． (2)产生条件：加速度a＝__g__，方向_竖__直_向__下__．
【典例】 例 1 下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( ) A．物体处于超重状态时，其重力增加了 B．物体处于完全失重状态时，其重力为零 C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增 加或减小了 D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化
答案：D
解析：不管物体处于超重还是失重状态，物体所受的重力都不变．故选项D正 确．
【情境思考】
如图所示为运动员在跳远比赛中的照片．请对以下结论作出判断： (1)运动员起跳时地面对运动的支持力大于运动员的重力．( √ ) (2)运动员腾空过程中处于平衡状态．( × ) (3)运动员落地时处于超重状态．( √ ) (4)运动员与地面接触时地面对运动员的支持力始终等于运动员的重 力．( × )
6．超重和失重
物理观念
(1)知道测量重力的两种方法． (2)知道超重、失重和完全失重现象及其产生条件．
(1)会应用牛顿第二定律分析超重和失重现象发生的
科学思维
动力学原因，理解超重和失重现象的本质． (2)了解超重和失重现象在各个领域的应用，解释生
核心素 养定位
科学探究
活中的超重和失重现象． (1)通过体验或者实验，认识超重和失重现象． (2)通过在电梯里观察体重计示数或其他方式发现超
体重计测重力的学问
(1)体重计的示数反映了体重计所受压力的大小． (2)体重计所受压力大小等于人所受支持力大小(牛顿第三定律)． (3)人所受支持力大小等于人的重力(人处于平衡状态)．
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超重现象
T`物体Biblioteka 支持物Ta的压力(或对悬
T`>G G
挂物的拉力)大
N
于物体所受的
重力的情况称
为超重现象.
G
N`>G N`
失重现象
T`
物体对支持物
T
的压力(或对悬
T`〈G G
a
挂物的拉力)小
于物体所受的
N
重力的情况称
为失重现象.
N` G
N`〈G
请大家思考和讨论下面三个问题
1.有同学认为 “超重就是物体重力增大了 ” “失重就是物体重力减小了”，这种 认识对吗?
2.有的同学认为 “只要物体向上运动，一 定是超重，并且速度越大超重越多；只要 物体向下运动，一定失重，并速度越大失 重越多 ”，这种说法对吗？
3.当你站在电梯中从一楼上升到九楼，何时 超重？何时失重？当你站在电梯从九楼到 一楼过程中，又是何时超重？何时失重？
大于物体所受的重力 于物体所受的重力的
的情况称为超重现象 情况称为失重现象.
.
T’=m(g-a),N’=m(g-a)
T’=m(g+a),N’=m(g+a)
T’<G,N’<G.
T’>G,N’>G.
太空行走，乘坐电梯，蹦极跳等。
例2. 质量是60kg的人站在升降机上, 当升降机下列各种运动时,体重机 的读数各是多少? (g=10m/s2)
(1). 升降机匀速上升; (2). 升降机以4 m/s2的加速度上升; (3). 升降机以5m/s2的加速度下降.
超重现象
失重现象
物体对支持物的压力 物体对支持物的压力(
(或对悬挂物的拉力) 或对悬挂物的拉力)小
1．物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说 物体的重力增加了或减小了（甚至消失了）， 地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也
失无重变和化超．即重使现是象完中全失需重要现注象意，物的体几的个重力问也题
没有丝毫变大或变小。
2．超（失）重现象是指物体对悬挂物的拉力（或 对支持物的压力）大于（小于）重力的现象。
3. “超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和 大小均无关，只决定于物体的加速度方向和大 小．a向上，超重；a向下，失重。而且a越大超, 失重越大.
习题精选 例1.请同学们判断下列运动中哪些是
超重，哪些是失重？ A．物体向上加速运动 超重
B．物体向下加速运动 失重
Ｃ．物体向上减速运动 失重
Ｄ．物体向下减速运动 超重