46超重和失重（導(dǎo)學(xué)案）（原卷版）高一物理

第6節(jié)超重和失重導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.結(jié)合生活體驗，通過實驗認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實質(zhì)。2.進一步熟練掌握應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的方法和步驟?！緦W(xué)習(xí)重難點】 1．產(chǎn)生超重和失重的條件。（重點）2．會分析解決超重和失重的實際問題。（重點難點）【知識回顧】動力學(xué)兩類基本問題1.兩個分析：(1)分析：逐一分析不同運動特點，找出相鄰過程的。(2)分析：逐過程分析物體，注意、彈力可能變化。2.一個橋梁：3.兩類問題的解題步驟：【自主預(yù)習(xí)】1.重力的測量方法一：先測量物體做自由落體運動的，再用測量物體的質(zhì)量，利用牛頓第二定律可得G＝mg。方法二：利用對重力進行測量。2.超重和失重(1)超重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?物體所受重力的現(xiàn)象。(2)失重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?物體所受重力的現(xiàn)象。(3)完全失重現(xiàn)象：物體對支持物(或懸掛物)作用力的現(xiàn)象。物體的重力始終，大小變化?！菊n堂探究】思考與討論：站在體重計上向下蹲，你會發(fā)現(xiàn)，在下蹲的過程中，體重計的示數(shù)先變小，后變大，再變小。當(dāng)人靜止后，保持某一數(shù)值不變。這是為什么呢？（觀看視頻）一、重力的測量1.重力測量的方法一操作方法：(1)先測量物體做自由落體運動的加速度g；(2)再用天平測量物體的質(zhì)量；(3)利用牛頓第二定律可得：G＝mg2.重力測量的方法二操作方法：利用力的平衡條件對重力進行測量。將待測物體懸掛或放置在測力計上，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)。這時物體所受的重力和測力計對物體的拉力或支持力的大小相等，測力計的示數(shù)反映了物體所受的重力大小。二、超重和失重思考與討論：(1)人在體重計上受到幾個力的作用？(2)如果人靜止在體重計上，這幾個力的大小關(guān)系是怎樣的？(3)人所受的支持力和人給體重計的壓力大小什么關(guān)系？你的依據(jù)什么？（一）視重1.視重：體重計的，反映的是人對體重計的大小。依據(jù)：。2.實重：物體的重力大小。3.視重與實重相等的條件：或直線運動。思考與討論：(1)人站在體重計上向下蹲的過程中，你認(rèn)為人經(jīng)歷了幾個過程或狀態(tài)？(2)人站在體重計上向下蹲的過程中，為什么體重計的示數(shù)會變化呢？（二）靜止體重計上的超重和失重1.人向下加速下蹲過程：(1)人加速下蹲過程中受到幾個力的作用，請做出受力分析？(2)請根據(jù)牛頓第二定律，列出方程，比較所受力的大小，你發(fā)現(xiàn)了什么？失重：物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）物體所受重力的現(xiàn)象，叫作失重現(xiàn)象。思考：物體處于失重狀態(tài)時，物體的重力發(fā)生改變了嗎？2.人向下減速下蹲過程：(1)人減速下蹲過程中受到幾個力的作用，請做出受力分析？(2)請根據(jù)牛頓第二定律，列出方程，比較所受力的大小，你發(fā)現(xiàn)了什么？超重：物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）物體所受重力的現(xiàn)象，叫作超重現(xiàn)象。思考：物體處于超重狀態(tài)時，物體的重力發(fā)生改變了嗎？思考與討論：人站在力傳感器上完成下蹲和站起動作，請你分析力傳感器上的人“下蹲”和“站起”兩個過程中超重和失重的情況。思考與討論：人的運動狀態(tài)對體重計上顯示出的結(jié)果是有影響的。那么，如果站在體重計上的人既不蹲下，也不站起，體重計上的示數(shù)就不會變嗎？（三）電梯里的超重和失重情景一：質(zhì)量為m的人隨升降機一起以加速度a勻加速上升，(1)人對升降機的壓力為多大？(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？情景二：質(zhì)量為m的人隨升降機一起以加速度a勻減速上升，(1)人對升降機的壓力為多大？(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？情景三：質(zhì)量為m的人隨升降機一起以加速度a勻減速下降，(1)人對升降機的壓力為多大？(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？情景四：質(zhì)量為m的人隨升降機一起以加速度a勻加速下降，(1)人對升降機的壓力為多大？(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？小結(jié)：類型v方向a方向現(xiàn)象加速上升向上減速上升向上加速下降向下減速下降向下(1)當(dāng)加速度方向時，物體發(fā)生現(xiàn)象，(2)當(dāng)加速度方向時，物體發(fā)生現(xiàn)象?！纠}】設(shè)某人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的水平地板上，當(dāng)電梯以0.25m/s2的加速度勻加速上升時，求人對電梯的壓力。g取9.8m/s2。思考與討論:當(dāng)物體處于失重狀態(tài)，且a＝g時會發(fā)生什么現(xiàn)象？物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诘那闆r稱為現(xiàn)象。課堂小結(jié)：【自我測評】1．若運載火箭在發(fā)射升空過程中，探測器先做加速運動，后做減速運動。下列說法正確的是（）A．探測器在加速過程中慣性變大B．探測器先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)C．探測器先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．在加速過程，火箭對探測器作用力大于探測器對火箭的作用力2．關(guān)于超重和失重的下列說法中，正確的是（）A．物體向上運動時處于超重狀態(tài)，物體向下運動時處于失重狀態(tài)B．處于完全失重狀態(tài)的物體一定是向下運動C．超重就是物體所受的重力增大了，失重就是物體所受的重力減小了D．物體做自由落體運動時處于完全失重狀態(tài)3．在阿塞拜疆巴庫舉行的2021年蹦床世錦賽中，中國選手嚴(yán)浪宇斬獲男子網(wǎng)上個人金牌，曹云珠摘得女子網(wǎng)上個人銀牌。蹦床模型如圖所示，下列關(guān)于運動員的描述正確的是（）A．離網(wǎng)下降的過程中一直處于失重 B．離網(wǎng)上升的過程中一直處于超重C．觸網(wǎng)下降的過程中一直處于失重 D．觸網(wǎng)上升的過程中一直處于超重4．蹦極是一項戶外極限活動。某游客站在足夠高的位置，用原長為20米的彈性繩（滿足胡克定律）固定住后自由落下。彈性繩長24米時，重力與彈力大小相等，彈性繩長為30米到達最低點時向上彈起。忽略空氣阻力的影響。在該游客的第一次下落過程中，以下說法正確的是（）A．第一次下落過程中，游客能體驗失重感的位移為20米B．第一次下落過程中，游客能體驗超重感的位移為8米C．第一次下落24m時，游客的速度最大D．第一次到達最低點時，游客的速度為0，加速度也為05．質(zhì)量為m的人站在電梯內(nèi)，電梯從1樓上升到40樓，此過程中電梯速度v隨時間t變化的圖像如圖所示，重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A．時間內(nèi)電梯對人的支持力小于mgB．時間內(nèi)人處于超重狀態(tài)C．時間內(nèi)人處于超重狀態(tài)D．時間內(nèi)電梯對人的支持力不斷增大6．如圖，某同學(xué)站在壓力傳感器上做下蹲——起立的動作時傳感器記錄的壓力隨時間變化的圖線，縱坐標(biāo)為壓力，橫坐標(biāo)為時間。由圖線可知，該同學(xué)的體重約為660N，除此以外，還可以得到以下信息（

）A．2s時人處于下蹲靜止?fàn)顟B(tài) B．下蹲過程中人始終處于失重狀態(tài)C．內(nèi)該同學(xué)做了2次下蹲——起立的動作 D．1s時人處在下蹲的最低點7．如圖所示，用手拿著一個水杯，水杯壁上有一個小孔，水面上浮有一木塊，水杯靜止時，有水流從小孔中流出，現(xiàn)在將手松開，讓水杯自由下落（不計空氣阻力），則在落地前（）A．小孔斷流，木塊相對水面位置不變B．小孔斷流，木塊剛好整個浮到水面上C．小孔斷流，木塊剛好整個沉到水面下D．小孔中繼續(xù)有水噴出，木塊相對水面位置不變8．如圖所示，左圖為大型游樂設(shè)施跳樓機，右圖為其結(jié)構(gòu)簡圖。跳樓機由靜止從a自由下落到b，再從b開始以恒力制動豎直下落到c停下。已知