§4.7 超重和失重
一、教学目标
1.知识与技能
（1）掌握超重现象和失重现象的概念。

（2）理解超重现象和失重现象的原因。

2.过程与方法
（1）观察并感受失重和超重现象。

（2）经历探究产生超重和失重现象条件的过程，理解物理规律在生活实际中的应用。

3.情感态度与价值观
（1）通过探究性学习活动，培养学生的兴趣，增强自信心。

（2）用科学的观点解释身边的物理现象。

二、教学重点、难点
1．“认识超重和失重现象”是本节的重点，要了解什么是超重现象以及失重现象并能在实例中找出。

2．“掌握超重和失重现象的产生条件”是本节的难点，要理解超重和失重现象的产生与加数度a的方向有关，而与速度v无关。

三、教学方法
1.通过相关的图片结合生活实例引出学习主题-超重和失重。

2.通过观察与记录人在电梯中上楼以及下楼过程和状态，再结合二力平衡及牛顿第三定律的分析引出超重与失重的概念。

3.通过牛顿第二定律并结合总结、归纳的方法找出物体产生超重现象和失重现象的条件，强调超重和失重现象的产生与加数度a的方向有关，而与速度v无关。

四、教学过程
(一)引入新课
师：老师这里有一台体重计，我们知道体重计是用来测量体重的，也就是人的质量。

师：请一位学生上来用体重计测量其体重，提出问题：体重计的原理？（强调静止状态）师：让学生下蹲和上升，提出问题：在这个过程中人的质量会不会发生改变？体重计的示数会不会发生改变呢？
让学生进行演示，观察现象。

（体重计的示数发生了改变）
师：为什么体重计的示数会发生改变呢？具体是怎样变化的呢？
师：带着这些问题，我们进入今天的学习——超重和失重。

(二)教学内容
A.回顾（体重计的原理）
问题：
师：我们知道体重计测量体重应用的是什么原理呢？
分析：
1.我们用牛顿第三定律分析一下。

人对体重计的压力F'和体重计对人的支持力F是一对作用力和反作用力。

当人对体重计的压力F'发生改变，那么体重计对人的支持力F也会发生相应的改变，体重计的示数就发生了改变。

体重计对人的支持力F=人对体重计的压力F'(数值上）注意：在任何状态下都成立
2.二力平衡的原理。

人受到的重力G=体重计对人的支持力F
注意：物体静止或者匀速运动状态也就是平衡状态下才成立
3.故：人对体重计的压力F'=人受到的重力G。

所以我们说由于人对体重有一个压力F'而产生的示数在数值上和人的质量相等。

4.原理：体重计是通过测量物体对体重计的压力来测量物体的重力。

B.什么是超重和失重（超重和失重的概念）
视频展示：电梯从1楼到5楼，再由5楼到1楼的过程。

（里面放着一台体重计，上面站着一个体重为58kg的人）
过程分析：静止（58kg）——加速上升（63kg）——匀速上升（58kg）——减速上升（53kg）——静止（58kg）——加速下降（50kg）——匀速下降（58kg）——减速下降（63kg）
定义：
（1）引入：我们看在这个过程中，不同于平衡状态（也就是所谓的正常状态）：人对体重计的压力在电梯加速上升和减速下降的过程中大于人的重力，这时候我们会感觉有股很大的力在抵着我们的脚，心有点发慌——这就是我们物理学中的超重现象；而人对体重计的压力在电梯减速上升和加速下降的过程中小于人的重力，这时候我们会感觉站不住脚，有点晕乎乎的——这就是我们物理学中的失重现象；我们来看一下它们的定义。

（2）内容：
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）强调：这里我们提到一个对悬挂物的拉力。

我们不仅可以用台秤、体重计这样的仪器通过测量压力来测量物体的重力；也可以用弹簧秤这样的仪器通过测量拉力来测量物体的重力，他们都是同样的原理。

（4）应用：判断下面的物体是产生了超重现象还是失重现象
演示实验（150g的钩码，开始用弹簧秤测得其所受重力为1.5N。

再将钩码固定住，用弹簧秤向上拉着处于静止状态时读数为3N。

这时候钩码对弹簧秤的拉力大于钩码的重力，发生了超重现象吗？再让弹簧秤的读数为1N，这时候发生了失重现象吗？）
B.超重和失重产生条件（用牛顿第二定律进行分析）：
引入：
师：怎样判断物体是产生了超重现象还是失重现象呢？也就是超重和失重产生的条件是什么呢？
师：刚才的演示实验中物体既没有发生超重现象，也没有发生失重现象，因为物体处于平衡状态。

而我们看在刚才电梯运动的过程中，超重和失重现象的产生都处于非平衡状态，这是什么意思呢？
生：物体受到合力并不为零。

物体有一个合外力，即有一个加速度。

师：很好，我们可以用以前学习的牛顿第二定律来找出这个加速度。

画图列式：
画受力图（注意选取正方向，这里我们选支持力的方向，也就是向上的方向为正方向）
列式：F—mg=ma
分析：
超重现象——（F>mg）——a>0
失重现象——（F<mg）——a<0
总结：
超重现象产生条件：a向上
失重现象产生条件：a向下
强调：
师：超重和失重现象的产生和物体的速度有没有关系呢？
生：没有。

师：对，我们可以看出上升过程（v竖直向上）还是下降过程（v竖直向下）中每个过程都
可以产生超重现象和失重现象。

应用：
学了这么多，我们来检验一下看看谁反应的最快！
来抢答——下面运动形式产生的现象是超重现象还是失重现象？ 师：飞机最开始的起飞阶段
生：超重现象
师：物体做自由落体运动
生：失重现象
师：过山车由最低点加速上升阶段。

生：超重现象
师：物体做竖直上抛运动
生：失重现象
师：物体做平抛运动或者斜抛运动呢？
生：仍旧是失重现象（抛体运动过程产生的都是失重现象）
师：回答快的同学能不能给老师总结一下规律呢？
生：只要a 向上就是超重现象，a 向下就是失重现象，和v 没关系
（三）总结归纳
超重：F'>mg a>0
失重：F'<mg a<0
（四）作业
作业：通过给出的数据分别算出老师在加速上升和加速下降时的加数度a 。

（五）板书设计
超重和失重
（六）教学反思 一．超重：F'>mg a>0 二．失重：F'<mg a<0
T
G T-G=ma。