歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！6.超重和失重新課程標(biāo)準(zhǔn)通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)超重和失重核心素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念通過學(xué)習(xí)超重、失重，了解運(yùn)動(dòng)和力之間的關(guān)系．科學(xué)思維建立超重、失重模型，推出彈力與重力之間的關(guān)系．科學(xué)探究了解重力測(cè)量方法，探究超重、失重現(xiàn)象．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過坐電梯等各種活動(dòng)，結(jié)合生活體驗(yàn)理解超重和失重，形成探索自然的驅(qū)動(dòng)力．必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)——突出基礎(chǔ)性素養(yǎng)夯基一、重力的測(cè)量方法一：利用牛頓第二定律，先測(cè)量物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g，再用天平測(cè)量物體的________，利用牛頓第二定律可得：G＝________．方法二：利用力的平衡條件對(duì)重力進(jìn)行測(cè)量．將待測(cè)物體懸掛或放置在________上，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)．這時(shí)物體所受的重力和測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力或支持力的大小________，測(cè)力計(jì)的示數(shù)反映了物體所受的重力大小．【提升】實(shí)重是物體實(shí)際所受的重力，物體所受的重力不會(huì)因物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化．二、超重和失重1．視重：體重計(jì)的________稱為視重，反映了人對(duì)體重計(jì)的________．2．失重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象，叫作失重現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生條件：物體具有________的加速度．3．超重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象，叫作超重現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生條件：物體具有________的加速度．4．完全失重(1)定義：物體對(duì)支持物(或懸掛物)完全沒有作用力，這種現(xiàn)象被叫作完全失重狀態(tài)．(2)產(chǎn)生條件：加速度a＝____，方向________．【情境思考】如圖所示為運(yùn)動(dòng)員跳高時(shí)的精彩瞬間．思考：運(yùn)動(dòng)員在下降過程中處于超重還是失重？答：關(guān)鍵能力·合作探究——突出綜合性素養(yǎng)形成探究點(diǎn)一超重和失重的理解歸納總結(jié)1.物體處于超重和失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力并未變化，只是視重發(fā)生了變化．2．超重或失重只取決于加速度的方向，與物體的速度大小、方向均無關(guān)．3．物體可能不沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，但只要其加速度在豎直方向上有分量ay(ay≠0)，則當(dāng)ay方向豎直向上時(shí)，物體就處于超重狀態(tài)；當(dāng)ay方向豎直向下時(shí)，物體就處于失重狀態(tài)．4．在完全失重狀態(tài)下，一切由重力引起的現(xiàn)象都會(huì)消失．典例示范例1關(guān)于超重和失重，下列說法中正確的是()A．在加速上升的升降機(jī)中，一物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)的下面，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于物體的重力B.處于超重狀態(tài)的物體受到的重力變大C．在減速上升的升降機(jī)中，物體受到的重力變小D．對(duì)地靜止的懸浮在空中的氣球處于完全失重狀態(tài)超重和失重現(xiàn)象判斷的兩個(gè)方法(1)從受力的角度判斷，當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時(shí)處于失重狀態(tài)，等于0時(shí)處于完全失重狀態(tài)．(2)從加速度的角度判斷，當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，向下的加速度為重力加速度時(shí)處于完全失重狀態(tài)．針對(duì)訓(xùn)練1下列關(guān)于超重和失重的說法中，正確的是()A．物體處于超重狀態(tài)時(shí)，其重力增加了B．物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，其重力為零C．物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其慣性比物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)增加或減小了D．物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其質(zhì)量及受到的重力都沒有變化針對(duì)訓(xùn)練2“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)，某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)度位置，c是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置．人在從P點(diǎn)下落到最低點(diǎn)c點(diǎn)的過程中()A.人在a點(diǎn)時(shí)速度最大B．人在ab段做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)C.在bc段繩的拉力大于人的重力，人處于超重狀態(tài)D.在c點(diǎn)，人的速度為零，處于平衡狀態(tài)探究點(diǎn)二用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析超重和失重現(xiàn)象歸納總結(jié)應(yīng)用牛頓第二定律解決超重和失重的方法(1)物體超重與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系(2)物體失重與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系典例示范例2(多選)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個(gè)小球，電梯中有質(zhì)量為50kg的乘客．在電梯運(yùn)行時(shí)乘客發(fā)現(xiàn)輕質(zhì)彈簧的伸長(zhǎng)量始終是電梯靜止時(shí)伸長(zhǎng)量的五分之六．已知重力加速度g＝10m/sA．乘客處于失重狀態(tài)B．電梯可能減速下降，加速度大小為2m/s2C．電梯可能加速上升，加速度大小為2m/s2D．乘客對(duì)電梯地板的壓力為625N求解超重與失重問題的基本思路超重和失重問題實(shí)質(zhì)上就是牛頓第二定律應(yīng)用的延續(xù)，解題時(shí)仍應(yīng)抓住加速度這個(gè)關(guān)鍵量．具體方法是：(1)分析物體運(yùn)動(dòng)的加速度方向；(2)判斷物體處于超重(或失重)狀態(tài)；(3)分析其受力，利用牛頓第二定律分析和求解．針對(duì)訓(xùn)練3某人在地面上最多可舉起50kg的物體，某時(shí)刻他在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中最多舉起了60kg的物體，據(jù)此判斷此電梯加速度的大小和方向?yàn)?g取10m/s2)()A．2m/s2，方向豎直向上B．53m/s2C．2m/s2，方向豎直向下D．53m/s2針對(duì)訓(xùn)練4一質(zhì)量為60kg的人站在觀光電梯底板上，如圖所示的v-t圖像是計(jì)算機(jī)顯示的觀光電梯在某一段時(shí)間內(nèi)速度變化的情況(豎直向上為正方向)．根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是(g取10m/s2)()A．在5～10s內(nèi)，該人對(duì)電梯底板的壓力等于500NB.在0～5s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，該人所受的支持力為624N，處于超重狀態(tài)C．在10～20s內(nèi)，該人所受的支持力為490N，處于失重狀態(tài)D．在20～25s內(nèi)，該人所受的支持力為490N，處于超重狀態(tài)評(píng)價(jià)檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)——突出創(chuàng)新性素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.[2022·福建福安月考]無人機(jī)廣泛應(yīng)用于軍事、科技、生產(chǎn)生活等領(lǐng)域．某架無人機(jī)從地面起飛，執(zhí)行任務(wù)后返回地面，無人機(jī)在空中處于失重狀態(tài)的是()A．勻速上升過程B．勻速下降過程C．加速上升過程D．加速下降過程2.[2022·甘肅天水高一聯(lián)考]運(yùn)動(dòng)員原地縱跳可分為快速下蹲和蹬伸向上兩個(gè)過程，若運(yùn)動(dòng)員的重力為G，對(duì)地面的壓力為F，下列敘述正確的是()A．下蹲過程的減速階段，F(xiàn)<GB．下蹲過程的加速階段，F(xiàn)<GC．蹬伸過程的加速階段，F(xiàn)<GD．蹬伸過程的減速階段，F(xiàn)＝G3.(多選)如圖所示，放在電梯地板上的一個(gè)木塊相對(duì)電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)．突然發(fā)現(xiàn)木塊被彈簧推動(dòng)，據(jù)此可判斷電梯此時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況可能是()A．加速下降B．加速上升C．減速上升D．減速下降4．如圖所示，在升降電梯的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50.0kg.若電梯運(yùn)行中的某一段時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)變?yōu)?0.0kg，則在這段時(shí)間內(nèi)(重力加速度為g)()A.該同學(xué)所受的重力變小了B．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)C．該同學(xué)對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)她的支持力D．電梯的加速度大小為0.2g，方向一定豎直向下5．如圖所示，甲圖是某人站在力傳感器上做下蹲—起跳動(dòng)作的示意圖，甲圖中的“●”表示人的重心，乙圖是根據(jù)力傳感器畫出的壓力F隨時(shí)間t變化的圖線．乙圖中a、d、f、g各點(diǎn)數(shù)據(jù)分別與甲圖中人的a、d、f、g狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，其余點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)沒有在甲圖中畫出．乙圖中a、c、e、i點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)均為600N.根據(jù)這兩個(gè)圖所給出的信息，下列說法中正確的是()A．人的重力為600NB．乙圖中b時(shí)刻，人處于超重狀態(tài)C．乙圖中d時(shí)刻，人處于失重狀態(tài)D．乙圖中i點(diǎn)時(shí)刻，人的重心的速度為零6．超重和失重必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)一、質(zhì)量mg測(cè)力計(jì)相等二、1．示數(shù)壓力2．(2)豎直向下3．(2)豎直向上4．(2)g豎直向下情境思考：提示：失重關(guān)鍵能力·合作探究探究點(diǎn)一【例1】【解析】A對(duì)：加速上升的升降機(jī)，加速度方向向上，其中的物體處于超重狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于物體的重力．B錯(cuò)：物體的重力不會(huì)隨著物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化，處于超重狀態(tài)的物體所受的重力不變．C錯(cuò)：在減速上升的升降機(jī)中，物體處于失重狀態(tài)，但物體所受的重力不變．D錯(cuò)：懸浮在空中的氣球，處于平衡狀態(tài)，加速度為零，并非處于完全失重狀態(tài)．【答案】A針對(duì)訓(xùn)練1解析：不管物體處于超重還是失重狀態(tài)，物體所受的重力都不變．故選項(xiàng)D正確．答案：D針對(duì)訓(xùn)練2解析：A錯(cuò)：人下落至b處，拉力等于重力，加速度為零，獲得最大速度．B錯(cuò)：在ab段繩的拉力小于人的重力，加速度向下，并且下降過程中彈性繩的拉力逐漸變大，加速度減小，人處于失重狀態(tài)．C對(duì)：在bc段繩的拉力大于人的重力，加速度向上，人處于超重狀態(tài)．D錯(cuò)：在c點(diǎn)，人的速度為零，但是彈力大于重力，不是處于平衡狀態(tài)．答案：C探究點(diǎn)二【例2】【解析】電梯靜止不動(dòng)時(shí)，小球受力平衡，有mg＝kx，電梯運(yùn)行時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量比電梯靜止時(shí)大，說明彈力變大了，根據(jù)牛頓第二定律，有65kx－mg＝ma，解得a＝2m/s2，方向豎直向上，電梯可能加速上升或減速下降，乘客處于超重狀態(tài)，故B、C符合題意，A不符合題意；以乘客為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得FN－Mg＝Ma，解得【答案】BC針對(duì)訓(xùn)練3解析：由題意知某時(shí)刻某人在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中最多舉起了60kg的物體，可知物體處于失重狀態(tài)，此人最大的舉力為F＝mg＝50×10N＝500N．則由牛頓第二定律，得m′g－F＝m′a，解得a＝m'g?Fm'＝60×10?50060m/s2答案：D針對(duì)訓(xùn)練4解析：A錯(cuò)：在5～10s內(nèi)，由圖像知電梯勻速運(yùn)動(dòng)，該人對(duì)電梯底板的壓力等于他所受的重力，為600N．B對(duì)：在0～5s內(nèi)，由圖像知，此時(shí)加速度為a＝ΔvΔt＝25m/s2＝0.4m/s據(jù)牛頓第二定律得F－mg＝ma，解得F＝624N.電梯的加速度方向豎直向上，人處于超重狀態(tài)．C錯(cuò)：在10～20s內(nèi)，該人勻減速上升，加速度方向豎直向下，該人處于失重狀態(tài)，由圖像知，此時(shí)加速度大小為0.2m/s2，據(jù)牛頓第二定律得mg－F＝ma2，解得F＝588N.D錯(cuò)：在20～25s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，電梯的加速度方向豎直向下，此時(shí)人處于失重狀態(tài)．答案：B評(píng)價(jià)檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1．解析：當(dāng)無人機(jī)有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，可能加速下降或減速上升．答案：D2．解析：下蹲過程的減速階段，加速度向上是超重，加速階段，加速度向下是失重。蹬伸過程的加速階段，加速度向上是超重；減速階段，加速度向下是失重．答案：B3．解析：木塊突然被推動(dòng)，表明木塊所受摩擦力變小了，也表明木塊與電梯地板之間的彈力變小了，重力大于彈力，其合力方向豎直向下，木塊處于失重狀態(tài)，電梯可能加速下降或者減速上升．答案：AC4．解析：FN＜mg，該同學(xué)處于失重狀態(tài)，但不能判定她的運(yùn)動(dòng)方向，在