4.6 超重和失重—2020-2021人教版（2019） 新教材 高中物理必修第一册课件(共35张PPT)
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电梯加速下降，体重计的示数为什么会减少？ (1)超重与失重不是物体本身重力变了，而是“视重”变化了． (2)超重或失重都属于一种现象，是“力”的视觉体现．
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【典例示范】 例 1 关于超重和失重，下列说法中正确的是( ) A．超重就是物体受的重力增加了 B．失重就是物体受的重力减小了 C．完全失重就是物体一点重力都不受了 D．不论超重还是失重，物体所受重力是不变的
答案：A
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4.6 超重和失重—2020-2021人教版（2019） 新教材 高中物理必修第一册课件(共35张PPT)
要点二 用牛顿运动定律分析超重和失重现象
平衡、超重、失重和完全失重状态的比较
平衡
6.超重和失重
知识网络导引核心素Fra bibliotek目标物理观念
超重、失重、完全失重
科学思维
通过实验会分析超重、失重现象产生的原因
科学探究
探究超重失重现象及其实质
科学态度与责任
观察体会生活中的超、失重现象，会用物理知识分 析生产、生活中的超重、失重现象
基础导学·研读教材 一、重力的测量(自学教材第 101 页“重力的测量”部分)
答案：A
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训练 1 在某届学校秋季运动会上，张明同学以背越式成功地跳 过了 1.70 米的高度，如图．若忽略空气阻力，g 取 10 m/s2.则下列说法 正确的是( )
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提示：人“站起”过程中，先是加速上升超重，到达一个最大速 度后再减速上升失重，所以人“站起”过程先超重再失重．
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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，利用牛顿第二定律可得：G＝mg.
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，使它处于静止状态．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相等，测力计的示数反映了物体所受 的重力大小．
二、超重和失重(自学教材第 101～102 页“超重和失重”部分) 1．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，叫作失重(weightlessness)现象． (2)产生条件：物体具有_竖__直__向_下__的加速度． 2．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，叫作超重(overweight)现象． (2)产生条件：物体具有_竖__直__向_上__的加速度． 3．完全失重 (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_．
【教材解疑】
(第 102 页) 人站在力传感器上完成下蹲动作．观察计算机采集的图线．图 1 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 2，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．
答案：B
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A．人的重力为 600 N B．乙图中 b 时刻，人处于超重状态 C．乙图中 d 时刻，人处于失重状态 D．乙图中 i 点时刻，人的重心的速度为零
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解析：选项 A，电梯匀减速上升，加速度向下，由牛顿第二定律有 mg－F1＝ma1，解得 F1＝m(g－a1)；选项 B，电梯匀加速上升，加速度向 上，由牛顿第二定律有 F2－mg＝ma2，解得 F2＝m(g＋a2)；选项 C，电梯 匀减速下降，加速度向上，由牛顿第二定律有 F3－mg＝ma3，解得 F3＝ m(g＋a3)；选项 D，电梯匀加速下降，加速度向下，由牛顿第二定律有 mg－F4＝ma4，解得 F4＝m(g－a4)．由题意知，a1＝a2＝1.0 m/s2，a3＝a4 ＝0.5 m/s2，故 F2 最大，由牛顿第三定律得，本题应选 B.
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判断超重、失重的方法 一看“力”：物体受竖直向上的拉力(或支持力)大于重力时，处 于超重状态；小于重力时，处于失重状态． 二看“加速度”：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．
解析：在张明下降过程中，只受重力的作用，有向下的重力加速度， 是处于完全失重状态，A 正确；张明起跳以后在上升过程，也是只受重力 的作用，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，B 错误；在张明起 跳过程中，地面要给人一个向上的支持力，支持力的大小大于人的重力的 大小，人才能够有向上的加速度起跳，向上运动，C 错误；起跳以后在下 降过程中，重力不变，D 错误．
解析：由图及题意可知 a 时刻时，人受到的重力与支持力相等，为 600 N，A 正确；由图可知 b 时刻时人对传感器的压力小于重力，处于失 重状态，故 B 错误；由图可知 d 时刻时人对传感器的压力大于重力，处 于超重状态，故 C 错误；根据图像可知，i 时刻时人的重心处于下落过程 中，此时重力与支持力相等，由于重心在下落过程中先做加速度减小的加 速运动，再做减速运动，重力等于支持力时速度最大，故此时人的重心的 速度最大，故 D 错误．
A．张明下降过程中处于失重状态 B．张明起跳以后在上升过程中处于超重状态 C．张明起跳时地面对他的支持力等于他的重力 D．张明起跳以后在下降过程中重力消失了
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课堂互动·合作探究 要点一 对超重与失重的理解
1.重力与视重 (1)重力：是地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力．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．超重和失重的实质 (1)超重时，物体所受支持力(或拉力)与重力的合力方向向上，测 力计的示数大于物体的重力． (2)失重时，物体所受支持力(或拉力)与物体重力的合力方向向下， 测力计的示数小于物体的重力．
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3．对超重、失重的“三点”理解 (1)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体 的运动方向无关． (2)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化． (3)在完全失重状态下，由重力引起的现象将消失．例如：液体的 压强、浮力将为零，水银压强计、天平将无法使用；摆钟停摆；弹簧 测力计不能测重力等．
超重
失重
完全失重
加速度
a＝0
向上
向下
a＝g
视重(F)与 重力的关
系
F＝mg
F＝m(g＋ a)>mg
F＝m(g－ a)<mg
F＝0
静止或匀
运动情况
速
直线运动
向上加速或 向下减速
向下加速或 向上减速
抛体运动或 自由落体运
动
受力图
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