4.6超重和失重 讲义 -高中物理人教版（2019）必修第一册

4.6超重和失重一学科核心素养

(1)通过观察、体验或者实验，以弹簧测力计提拉钩码在竖直方向的运动实验为例，认识超重和失重(包括完全失重)现象。(科学探究)

(2)通过观察同伴站在体重计下蹲和起立过程体重计示数变化(或其他方式),发现超重和失重现象产生的条件，总结概括出超重和失重的概念。(物理观念)

(3)以人在电梯中的运动为例，探究产生超重和失重现象的动力学原理，理解超重和失重现象的本质。培养学生从实际情境中捕捉信息、发现问题并提出问题的能力，促进理论认知。(科学思维)

(4)通过丰富的课程资源(包括实验、视频等)及分层的应用设计，了解超重和夫重现象在各个领域中的应用，解释生活中的超重和失重现象，特别是太空中的完全失重现象，提升解决实际问题的能力，达成学科素养的提升。(科学态度与责任)二学习重难点1.重点:把超重和失重现象与牛顿运动定律联系起来，探究现象本身和加速度的内在联系。

2.难点:设计问题梯度，筛选教学资源，设计典型实验，引导学生探究，控制讨论交流时间是本节的难点。三课前预习1．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___________。（2）失重a.定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）___________物体所受重力的现象。b.产生条件：物体具有___________（选填“竖直向上”或“竖直向下”）的加速度。（3）超重a.定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）___________物体所受重力的现象。b.产生条件：物体具有___________（选填“竖直向上”或“竖直向下”）的加速度。（4）完全失重a.定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）___________的状态。b.产生条件：a=g，方向___________2．（1）在电梯中用弹簧测力计悬挂一物体，当电梯静止不动时，测力计的指针如图甲中题图所示，其示数为______N；（2）当电梯向下加速运动时，测力计的指针如图乙中题图所示，已知重力加速度为，则此时电梯的加速度大小为______；（3）在测力计旁边放上一把刻度尺，如图丙所示，可得此测力计中弹簧的劲度系数为______N/m。【第（2）（3）问的计算结果保留2位有效数字】3．在竖直方向运行的电梯中，会出现置于电梯地板上的物体对地板的压力小于物体所受重力的现象，这种现象称为__________现象。此时电梯的运动情况是__________。4．如图所示，两个物体A、B叠放在一起，接触面粗糙。（1）若将它们同时自由释放，不计空气阻力，在空中运动的过程中，两个物体始终保持图中位置关系没有分离，则物体B_________（填选项前的字母）。（2）若将它们同时竖直向上抛出，不计空气阻力，在空中运动的过程中，两个物体始终保持图中位置关系没有分离，则物体B_________（填选项前的字母）。（3）若将它们同时水平抛出，不计空气阻力，在空中运动的过程中，两个物体始终保持图中位置关系没有分离，则物体B_________（填选项前的字母）。A．只受重力B．受重力和A对它的压力C．受重力和A对它的摩擦力D．受重力、A对它的压力和摩擦力5．为了使物理问题的研究更加简洁和直观，有时需要把物体等效为质点，在研究地球绕太阳的公转时，_____（选填“可以”或“不可以”）把地球视为质点；在地球表面，重力加速度的数值约为，重力加速度会因纬度和海拔的变化略有不同，通常海拔越高的地方，重力加速度________（选填“越大”或“越小”）；跳水运动员跳离跳台在空中运动的过程中处于________（选填“超重”或“失重”）状态。6．失重（1）定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）______物体所受重力的现象。（2）产生条件：物体具有______（选填“竖直向上”或“竖直向下”）的加速度。四自我检测1．如图所示是某同学站在力传感器上，先下蹲后站起过程中力传感器的示数随时间的变化图像。重力加速度g取，则下列说法正确的是（）A．在1~2s时间内，该同学完成了一次下蹲再站起的过程B．下蹲过程，该同学始终处于失重状态；站起过程，该同学始终处于超重状态C．全过程中，该同学重心的加速度的最大值约为D．若仅缩短该同学下蹲所用时间，图线峰值一定不会发生变化2．体重为的小明蹲在电梯中的体重计上，待示数稳定后。启动电梯向上加速的过程中，他突然站起，从电梯启动开始计时，则体重计示数随时间变化规律正确的是（

）A． B．C． D．3．静止的电梯中有一盛水容器，水中浮着一木块，如图所示。当电梯向上做匀加速运动时，木块浸入水中的深度怎样变化（）A．变浅 B．变深C．不变 D．无法判断4．小明同学用台秤研究人在竖直升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得自己的体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从时由静止开始运动到时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图像如图所示，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．在0～2s内，小明处于超重状态B．在0～2s内，小明加速度大小为1m/s2C．在10～11s内，台秤示数为D．在0～11s内，电梯通过的距离为18m5．如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（

）A．鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡B．鱼儿摆尾出水时浮力大于重力C．鱼儿摆尾击水时受到水的作用力D．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点6．下列有关超重与失重的说法正确的是（）A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态D．完全失重就是物体失去了重力7．图甲为一弹簧高跷的结构简图。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就被向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙所示。则下列说法正确的是（）A．人向上弹起的过程中，一直处于超重状态B．人向上弹起的过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C．弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力大于人受到的重力D．弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力小于人受到的重力8．由于生活水平的不断提升，越来越多的家庭拥有了私家轿车，造成车位难求的现象，因此很多停车场采用了多层停车的结构。若车子被“移送”停在上层，车主想使用汽车时就需要车库管理员把车子“移送”到下层。管理员正在“移送”车辆的过程如图所示。假设“移送”过程中车辆相对于底板始终静止，底板始终保持水平，则下列说法正确的是（）A．车子在被水平向右“移送”的过程中，底板对车子的摩擦力一直水平向左B．车子在被水平向右“移送”的过程中，底板对车子的摩擦力不可能水平向左C．车子在被竖直向下“移送”的过程中，车子对底板的力可能小于底板对车子的力D．车子在被竖直向下“移送”的过程中，底板对车子的力可能大于车子自身的重力9．甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点（足够高）同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f＝kv（k为正的常量）。两球的v－t图象如图所示。落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是（）A．释放瞬间甲球加速度较大B．＝C．甲球质量大于乙球质量D．t0时间内两球下落的高度相等10．2019年11月，在温州翔宇中学举行的浙江省中学生田径锦标赛中，某校高二学生王鑫宇以2米的成绩获得冠军，如图所示。则下列说法正确的是（不计空气阻力）（）A．王鑫宇在上升阶段重力变大了B．王鑫宇在空中跨越过程处于失重状态C．王鑫宇起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力D．王鑫宇在助跑过程中，地面对他的支持力做正功参考答案：三课前预习1．

压力

小于

竖直向下

大于

竖