《超重与失重》牛顿运动定律PPT

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第一部分内容：【学习素养•明目标】

物理观念：1.知道什么是超重和失重.2.知道产生超重和失重的条件．

科学思维：会由牛顿第二定律分析、解决超重与失重问题．

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超重与失重PPT，第二部分内容：自主预习探新知

一、超重现象

1．超重现象：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)____物体所受重力的现象．

2．产生条件：物体具有________的加速度，与物体的速度大小和方向____．

3．运动类型：超重物体做向上的________或向下的________．

二、失重现象

1．定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)_______物体所受重力的现象．

2．产生条件：物体具有_______的加速度．

3．运动类型：失重物体做向上的_______或向下的_______．

4．完全失重

(1)定义：物体对悬挂物的_______(或对支持物的压力)等于零的状态．

(2)产生条件：物体竖直向下的加速度等于_______．

(3)所有的抛体运动，在不计阻力的情况下，都处于_______状态．

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)物体处于超重状态时，一定向上运动．(   )

(2)物体处于超重状态时，可能向下运动．(   )

(3)竖直向上抛出的物体，在上升过程中处于超重状态．(   )

(4)只要物体向下运动，就会引起失重现象．(   )

(5)物体在完全失重的条件下，对支持它的支撑面压力为零．(   )

(6)物体完全失重时，不受重力作用．(   )

2．下列说法中正确的是(　　)

A．只有正在向上运动的物体，才有可能处于超重状态

B．超重就是物体所受的重力增大

C．物体处于超重状态时，地球对它的引力变大

D．超重时物体所受的重力不变

3．跳水运动员从10 m跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员离开跳板在空中上升过程和下落过程，以下说法正确的有(　　)

A．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态

B．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态

C．上升过程和下落过程均处于超重状态

D．上升过程和下落过程均处于完全失重状态

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超重与失重PPT，第三部分内容：合作探究攻重难

1．实重与视重

(1)实重：物体实际所受重力．物体所受重力不会因为物体运动状态的改变而变化．

(2)视重：用弹簧测力计或台秤来测量物体重力时，弹簧测力计或台秤的示数称为物体的视重．当物体与弹簧测力计保持静止或者匀速运动时，视重等于实重；当存在竖直方向的加速度时，视重不再等于实重．

2．超重现象

(1)超重现象：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象．

(2)产生超重的原因：当物体具有竖直向上的加速度a时，支持物对物体的支持力(或悬绳的拉力)为F.由牛顿第二定律可得：F－mg＝ma.所以F＝m(g＋a)>mg.由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)F′>mg.

(3)超重的动力学特点：

超重向上加速运动向下减速运动加速度方向向上(或有向上的分量)．

【例1】　一个站在升降机上的人，用弹簧测力计提着一个质量为1 kg的鱼，弹簧测力计的读数为12 N，该人的体重为750 N，则他对升降机地板的压力为(g取10 m/s2)(　　)

A．750 N　B．762 N

C．900 N   D．912 N

思路点拨：升降机、人、鱼的加速度相同，由鱼可分析得到人的运动情况．另外，人对地板的压力须考虑他手中所提的鱼．

D　[1 kg的鱼的重力为10 N，而弹簧测力计的拉力为12 N，可知鱼所受的合力F鱼＝(12－10) N＝2 N，由牛顿第二定律可知此时鱼的加速度为2 m/s2，方向向上，这也表明升降机及升降机中的人也正在做加速度向上的运动，将人和鱼看作一个整体，可得N－(M＋m)g＝(M＋m)a，N为地板对人向上的作用力，而人对地板的反作用力与N相等，方向向下，计算可得N＝912 N，故选D.]

理解超重现象的两点技巧

(1)物体处于超重状态时，实重(即所受重力)并不变，只是视重变了，视重比实重增加了ma.

(2)决定物体超重的因素是物体具有向上的加速度，与速度无关，即物体可以向上加速运动，也可以向下减速运动．

1．对失重现象的理解

(1)从力的角度看：失重时物体受到的竖直悬绳(或测力计)的拉力或水平支撑面(或台秤)的支持力小于重力，好像重力变小了，正是由于这样，把这种现象定义为“失重”．

(2)从加速度的角度看：根据牛顿第二定律，处于失重状态的物体的加速度方向向下(a≤g，如图所示)，这是物体失重的条件，也是判断物体失重与否的依据．

2.对完全失重的理解

物体处于完全失重状态(a＝g)时，重力全部产生加速度，不再产生压力(如图所示)，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等．

【例2】质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数分别为多少？(g取10 m/s2)

(1)升降机匀速上升；

(2)升降机以3 m/s2的加速度匀加速下降．

思路点拨：①体重计读数对应人对其压力大小．

②可用转换对象法对人受力分析．

超重、失重问题的处理方法

(1)用牛顿第二定律列方程分析.以加速度的方向为正方向列牛顿第二定律方程，求出结果后，注意运用牛顿第三定律变换成所求的结论，也要注意区分加速度的方向和速度方向．

(2)处理连接体问题时，如测力计、台秤示数的变化问题，对于其中一个物体(或物体中的一部分)所处的运动状态的变化，而导致系统是否保持原来的平衡状态的判断问题，可以根据系统的重心发生的超重、失重现象进行分析判断．

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超重与失重PPT，第四部分内容：当堂达标固双基

1．下列关于超重与失重的判断，正确的是(　　)

A．物体做变速运动时，必处于超重或失重状态

B．物体向下运动时，必处于失重状态

C．做竖直上抛运动的物体，处于超重状态

D．物体斜向上做匀减速运动，处于失重状态

2．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

3．(多选)原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长的弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上，如图所示．现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动情况可能是   (　　)

A．加速上升  B．减速上升

C．加速下降  D．减速下降

4．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，最多能举起多大质量的物体．(g取10 m/s2)

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