高中物理:第四章 第六节超重和失重

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人教版2019高中物理4.6超重和失重(共20张PPT)

人教版2019高中物理4.6超重和失重(共20张PPT)

超重与失重
超重与失重
3.(多选)电梯的顶部挂一个弹簧测力计,测力计下端挂 了一个重物,电梯匀速运动时,弹簧测力计的示数是10N, 在木偶时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为6N, 下面正确的有( ) A.电梯可能向上加速运动,加速度大小是4m/s2 B.电梯可能向下加速运动,加速度大小是4m/s2 C.电梯可能向上减速运动,加速度大小是4m/s2 D.电梯可能向下减速运动,加速度大小是4m/s2
浮力消失了
在完全失重状态下,由重力引起的现象将消失,如 浮力、液体的加强、摆钟停摆、天平无法使用
超重与失重
例1.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要受 到超重与失重的考验。下列说法正确的有( ) A.火箭加速上升时,宇航员处于超重状态 B.飞船减速下落时,宇航员处于失重状态 C.火箭加速上升时,宇航员对座椅的压力小于 自身重力 D.火箭加速上升时,加速度逐渐减小时,宇航员处 于失重状态
超重与失重
素养培优
课后巩固练习
课后巩固练习
4.在电梯中,把一重物置于台秤 上,台秤与力传感器相连,当电 梯从静止起加速上升,然后又匀 速运动一段时间,最后停止运动 时,传感器上的显示屏上显示出 其受的压力与时间的关系图像 (g=10m/s2),回答问题 (1)该物体的重力是多少?电梯 在超重和失重时物体的重力 是否变化? (2)求出电梯在超重和失重时的 最大加速度分别是多大?
第4章 运动和力的关系 第6节 超重与失重
超重与失重
测重力
测得自由落体运动的重力加速度g,根 据公式G=mg得到重力
超重与失重
测重力
弹簧测力计的弹力F=G
a=g
超重与失重
超重与失重
物体静止 物体加速上升 物体减速下降 加速度为零 加速度向上 加速度向下

高中物理 第4章第6节超重和失重同步教学课件 粤教版必修1

高中物理 第4章第6节超重和失重同步教学课件 粤教版必修1

始工作,使座舱落至地面时刚好停止.
假设座舱开始下落时的高度为80 m,当下落至距
地面30 m时,开始对座舱进行制动,并认为座舱
的制动过程是匀减速运动.
(1)当座舱从开始下落了20 m时,质量是60 kg的
人对座舱的压力为多大?试说明理由.
(2)当座舱下落到距离地面10 m位置时,人对座
舱的压力与人所受到的弹力之比是多少?
高中物理 第4章第6节超重和失重同步教学 课件 粤教版必修1
16.05.2023
生产计划部
第一页,共25页。
3.完全失重 物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于0 的 状态,称为完全失重现象.此时a= g ,方向竖直 向下.
4.等效重力加速度 当你站在以加速度a加速上升的电梯中,等效重力 加速度为 g+a .当电梯以加速度a加速下降时, 等效重力加速度为 g-a .
4.质量为m的物体放置在升降机内的台秤上,升降
机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动,若
物体处于失重状态,则
()
A.升降机加速度方向竖直向下
B.台秤示数减少ma
C.升降机一定向上运动
D.升降机一定做加速运动
第十六页,共25页。
解析 当物体的加速度向下时,物体处于失重状态, 反之当物体在竖直方向上运动且处于失重状态时,加 速度方向一定竖直向下,故A正确;对物体进行受力 分析,设物体受到台秤的支持力为N,则mg-N= ma,即N=mg-ma,即台秤示数比静止时减小ma, 故B对;加速度方向与速度方向无必然联系,故C、D 均错.
7.如图2所示是电梯上升的速度—时间图象,若电梯 质量为100 kg,则承受电梯弹力的钢绳所受的拉 力在0~2 s内为______ N,在2~6 s内为______N, 6~10 s内为________ N.(取g=10 m/s2)

新教材2023年高中物理第4章运动和力的关系6.超重和失重教师用书新人教版必修第一册

新教材2023年高中物理第4章运动和力的关系6.超重和失重教师用书新人教版必修第一册

6.超重和失重学习任务1.知道超重、失重和完全失重现象及其产生条件。

2.会应用牛顿第二定律分析超重和失重现象发生的动力学原因,理解超重和失重现象的本质。

3.了解超重和失重现象在各个领域的应用,解释生活中的超重和失重现象。

知识点一重力的测量方法一: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,利用牛顿第二定律得:G=mg。

方法二:利用力的平衡对重力进行测量。

将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态,这时测力计的示数反映了物体所受的重力大小。

1:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)物体的重力大小G=mg是根据牛顿第二定律确定的。

(√)(2)弹簧测力计测量重力时,其示数一定等于物体的重力大小。

(×)我们测量体重时,站在台秤上应保持什么状态?测量体重的原理是什么?提示:保持静止状态二力平衡知识点二超重和失重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(或悬挂物)完全没有作用力的状态。

(2)产生条件:a=g,方向竖直向下。

(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,只决定于加速度的方向。

2:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)物体向上运动时一定处于超重状态。

(×)(2)物体处于失重状态时重力减小了。

(×)(3)做竖直上抛运动的物体,只受重力作用,加速度大小和方向都不变。

高中物理必修一第四章第6节《超重和失重》

高中物理必修一第四章第6节《超重和失重》
电梯的压力。g取9.8m/s 2 。
解: 设竖直向上为坐标轴正方向。
由于加速度方向向上,所以人处于超重状态。
根据牛顿第二定律F合=a,有
பைடு நூலகம்FN-=a
FN=(+a)= 60×(9.8+0.25)N=603N
根据牛顿第三定律,人对电梯地板的压力FN′为
FN′=-FN=-603N
所以人对电梯的压力大小为603N,方向竖直向下。
向下
向上
FN>
超重
加速上升
向上
向上
FN>
超重
减速上升
向上
向下
FN<
矢重
超重与失重情况
3.超重和失重的条件
(1)当加速度方向向下时, < ,物体失重
具体运动形式有:向下加速、向上减速
(2)当加速度方向向上时, > ,物体超重
具体运动形式有:向上加速、向下减速
做一做:
2.探究超重失重的条件
①迅速下蹲过程,分析重心的运动情况,
记录体重计读数变化。
②迅速站起过程,分析重心的运动情况,
记录体重计读数变化。
③自己动手填写表格。
猜想:超重和失重现象和哪个运动物理量有关?
比较 FN与
的大小
运动状态
速度方向
加速度方向
静止


FN=

加速向下
向下
向下
FN<
失重
减速向下
物体所受重力的现象称为超重现象。
3.超重失重条件:
失重:a向下,N < ,向下加速或向上减速
超重:a向上,FN > ,向上加速或向下减速
4.超重失重现象

超重和失重

超重和失重

二、产生超重现象和失 重现象的条件
测重力
视重:
测力计上的读数
实重:
物体实际的重力
G
N
实重
在什么条件下, 视重和实重是相
等的?
G
静止或者匀
速运动
视重
F压
电梯中的怪现象
仔细观看电梯从1楼到5楼,以及从5楼到1楼时,体 重计示数的变化。
电梯里测体重
过程 楼层 运动形式 视重
1层
静止 58kg
上 1---2层 加速上升 63kg 升 2---4层 匀速上升 58kg
完全失重
完全失重现象:物体对支持物的压力(或 对悬挂物的拉力)为零,这种情况是失重 现象中的极限,称为完全失重。
自由落体运动 a g处于外太空中
思考:中间吊着钩码的长钢尺自由释放时,观察一 下钢尺形变的变化,请解释。
小结
(1)什么是超重和失重现象 (2)出现超重和失重现象的条件 (3)对超重和失重及完全失重现象的解释
观察比较
视重 63kg
速度方向 上
加速度 方向

53kg


50kg


63kg


状态 超重 失重 失重 超重
当物体具有向上的加速度时,发生超重现象。 当物体具有向下的加速度时,发生失重现象。
三、对超重和失重现 象的解释
加速上升 (超重)
N
a
v
mg
F合 = ma N-mg = ma N = ma + mg
减速上升 (失重)
N
a
v
mg
F合 = ma mg-N = ma N = mg - ma
思考:当电梯自由落体时,即电梯具有向下 a=g 的加速度时。台秤对人的支持力是多少? 人对台秤的压力是多少?

新教材 高中物理 必修一4.6 超重和失重 教案

新教材 高中物理 必修一4.6 超重和失重  教案

4.6 超重和失重教学目标与核心素养物理观念:建构超重和失重的物理观念,了解超重和失重的原因,超重和失重与运动方向、加速度方向关系。

科学思维:学会对实际情景“建模”,用科学的方法解决实际问题。

培养学生分析、思考、解决问题能力和交流、合作能力。

科学探究: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。

科学态度与责任:体验学以致用的乐趣,感受物理与生活、社会与科学技术的相关性。

教学重难点重点:(1)发生超重、失重现象的条件及其本质。

(2)判断超重和失重现像。

难点:超重和失重的本质。

教学过程【新课引入】视频:电梯从一楼上升到六楼。

仔细观察:(1)电梯刚启动加速上升时,台秤和弹簧秤的示数变化情况。

(2)电梯快到六楼减速上升时台秤和弹簧秤的示数变化情况。

台秤和弹簧秤的示数为什么会变化?这就是我们今天要学习的超重和失重的知识。

【新知探究】一、重力的测量1.重力:由于地球的吸引而使物体受到的力G=mg(实重)。

2.重力的称量(1)视重:测量仪器显示的读数,是指物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力。

(2)测量重力常用的两种方法方法一,用天平测质量,利用G=mg算重力。

自由落体运动加速度g可测量得到。

方法二:利用力的平衡条件测量重力。

根据二力平衡的原理:物体受到的重力G=台秤对物体的支持力F;根据牛顿第三定律:物体对台秤的压力F/和台秤对物体的支持力F是一对作用力和反作用力。

因此物体的重力G=物体对台秤的压力F/(数值上)。

二、超重和失重什么是超重呢?是下列这两种情况吗?1.超重: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(视重>实重)。

如升降机内物体随升降机加速上升或减速下降时,加速度方向向上.根据牛顿第二定律,有F N-mg=maF 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)。

高中物理【超重和失重】复习课件

高中物理【超重和失重】复习课件
(1)物体与固定斜面间的动摩擦因数; (2)撤去推力F后,物体还能上升的距离(斜面足够长)。
信息提取 【1】物体在斜面上运动时受到重力、支持力、摩擦力、推力的作用,受力分析图如图所示。
【2】、【3】在0~2 s内,推力大小F1=21.5 N,物体做匀加速直线运动;在2~6 s内,推力大小F2 =20 N,物体做匀速直线运动。 思路点拨 首先对物体进行受力分析,结合图像分析物体的运动状态,然后根据牛顿第二定 律列方程求解。
典例呈现 例题 为了探究物体与固定斜面间的动摩擦因数,某同学进行了如下实验:取一质量为m的物体, 使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动【1】,如图甲所示,通过力传感器得到推力随时间变化 的规律如图乙所示【2】,通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示【3】,若已知 斜面的倾角α=30°,重力加速度g取10 m/s2。求:
1.视重 当物体竖直悬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.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:物体具有向下的加速度(或竖直分量向下)。 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:物体具有向上的加速度(或竖直分量向上)。
(3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限度的,绳子断与不断的临界条 件是绳中张力等于它所能承受的最大张力;绳子松弛的临界条件是绳中张力FT=0。 (4)速度达到最值的临界条件:加速度为0。 2.求解临界问题的常用方法
分析题目中的物理过程,明确临界状态,直接从临界状态和相应的临界条件入手,求出临 临界法

物理:4.6《超重和失重》知识点总结课件(粤教版必修1)

物理:4.6《超重和失重》知识点总结课件(粤教版必修1)

超重、失重的比较
特征
视重(F)与
加速度
运动情况
状态
重力关系
平衡
a=0
F=mg
静止或匀速 直线运动
超重 失重
向上 向下
F=m(g+a) 向上加速,
>mg
向下减速
F=m(g-a) 向下加速,
<mg
向Байду номын сангаас减速
受力图
完全 失重
a=g
F=0
抛体,正常 运行的卫星
解答超重、失重问题的一般方法 1.明确研究对象. 2.对研究对象进行受力分析和运动状态分析,并画出示意 图. 3.确定加速度方向.这是处理超重和失重问题的关键,只 要加速度向上,就属于超重,只要加速度向下,就属于失重, 与物体的运动方向无关. 4.根据牛顿第二定律列方程求解.列方程时,一般选加速 度的方向为正方向.
根据上面分析,符合以上要求的运动过程应该是:由静止 加速下落,然后减速,最后回到静止.
粗的手脚,排列成整齐的兵阵……壮扭公主摇动极像小翅膀似的耳朵又是一声大吼,所有石都像巨大的导弹一样腾空而起,向怒放的烟花一样朝四周超巨型的泥龙卷射去… …随着一阵阵的爆炸和一片片的闪光,所有的泥龙卷群都烟消云散、不见了踪影……只见女裁缝契雯娃姑婆和另外二个校妖突然齐声怪叫着组成了一个巨大的猫妖猛胆兽!
完全失重 1.完全失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_等__ __于__零时(填“等于”、“大于”或“小于”),物体有向下的加速 度为_g__的现象.N=0 或 T=0. 2.定量分析:mg-N=ma=mg 所以 N=0 由牛顿第三定律可知,物体对支持物的压力(或对悬挂物的 拉力)N′=0.
第六节 超重和失重
超重现象 1.超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_大__ _于__物体重力的现象,物体有向_上___的加速度. 2.定量分析:N-mg=ma 所以 N=m(g+a)>mg 由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉 力)N′>mg.
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超重与失重
1.超重: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.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.
3.完全失重:当物体向下的加速度为 g 时,物体对支 持物、悬挂物完全没有作用力,好像完全没有了重力作用.
超重与失重
判断正误 1.物体处于超重时,物体的重力增加,处于失重时 物体的重力减小.(×) 2.竖直向上抛的物体上升时超重,下降时失重.(×) 3.在加速上升的电梯中用弹簧秤测一物体的重力, “视重”大于物体的重力.(√)
超重与失重
提示:(1)示数发生了变化,示数变小. (2)示数发生了变化,示数变大. (3)当人静止在体重计上时,人处于受力平衡状态, 重力和体重计对人的支持力大小相等,而实际上体重计测 量的是人对体重计的压力,在这种静止的情况下,压力的 大小是等于重力的大小.而当人在体重计上下蹲或突然站 起的过程中,运动状态发生了变化,也就是说产生了加速 度,此时人受力不再平衡,压力的大小不再等于重力,所 以体重计的示数发生了变化.
A.晓敏同学所受的重力变小了 B.晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支 持力
超重与失重
C.电梯一定在竖直向下运动 D.电梯的加速度大小为g5,方向一定竖直向下 答案:D
超重与失重
4.一质量为 m=40 kg 的小孩站在电 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(重 力加速度 g 取 10 m/s2).
解析:由 Ft 图象可知,在 0~2 s 内视重 F1=440 N,
而小孩子的重力 mg=400 N,所以电梯和小孩由静止开始
超重与失重
电梯上升的高度 h1=12a1t21, 由以上两式,解得:a1=1 m /s2,h1=2 m. 在 2~5 s 内,视重 F2=400 N=mg,电梯和小孩向 上做匀速运动,匀速运动的速度 v1=a1t1=2 m/s, 电梯上升的高度 h2=v1(t2-t1)=6 m. 在 5~6 s 内,视重 F3=320 N<mg,电梯和小孩向上 做减速运动, 由牛顿第二定律,得 mg-F3=ma2,
合作探究
超重与失重
一位同学甲站在体重计上静止,另一位同学说出体重计 的示数.注意观察接下来的实验现象.
(1)甲突然下蹲时,体重计的示数是否变化?怎样变化? (2)甲突然站起时,体重计的示数是否变化?怎样变化? (3)当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有 发生变化,为什么体重计的示数发生了变化呢?
超重与失重
电梯上升的高度 h3=v1(t3-t2)-12a2(t3-t2)2, 联立解得:a2=2 m/s2,h3=1 m; 这段时间内电梯上升的总高度 h=h1+h2+h3=9 m. 答案:9 m
超重与失重
课堂小结
THANKS
下减速
向下加速,向 失重 向下 F=m(g-a) <mg
上减速
自由落体运
完全 a=g
失重
F=0
动、抛体运动、 正常运行的卫
星等
超重与失重
规律总结 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 (包括斜向上)时处于超重状态,具有向下的加速度(包括斜 向下)时处于失重状态,向下的加速度为 g 时处于完全失 重状态.
超重与失重
3.从运动的角度判断,当物体加速上升或减速下降 时,物体处于超重状态,当物体加速下降或减速上升时, 物体处于失重状态.
超重与失重
A.人在 Pa 段做自由落体运动,处于完全失重状态 B.人在 ab 段绳的拉力小于人的重力,人处于失重 状态
超重与失重
C.人在 bc 段绳的拉力小于人的重力,人处于失重 状态
D.人在 c 点,人的速度为零,其加速度为零 答案:AB
超重与失重
3.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,则在 这段时间内( )
探究提升
超重与失重
1.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”,大小等于弹簧测力计 所受的拉力或台秤所受的压力.若弹力大于重力是超重, 反之是失重. 2.超重、失重的分析.
状态 加速度
超重与失重
视重(F)与重力 关系
运动情况
受力图
向上加速,向 超重 向上 F=m(g+a) >mg
第四单元 运动和力的关系
第6节 超重与失重
超重与失重
新课导入
2005年10月12日上午9点整,长征 二号载着神舟六号,并且也载着两位宇 航员(费俊龙和聂海胜)顺利发射。在 升空过程中据航天专家介绍,“神六” 的两位航天员身体要承受相当他们自身 重力4倍的重量。这是什么现象呢?
当飞船进入太空后,宇航员在飞 船中处于一种特殊的状态──漂浮,我 们的宇航员费俊龙还即兴翻了两个跟头。 这又是什么现象呢?
随堂练习
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:DFra bibliotek超重与失重
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 点是人能到达的最低点, b 点是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从 P 点 下落到最低点 c 的过程中( )
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