第6节超重和失重 学案

中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修一素养提升学案 第四章 运动和力的关系 第1节 重力和弹力 【课标解读】 1.通过体验或实验，认识超重和失重现象. 2.通过在电梯里观察体重计示数或其它方式发现超重和失重现象产生的条件，并应用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质。培养学生从实际情景中捕捉信息，发现问题并提出问题的能力. 3.通过查阅资料、分享和交流，了解超重和失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，培养学生用科学知识解释生活现象的能力，激发学生的学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任． 【知识点探究】 一、重力的测量 1.方法一:利用牛顿第二定律 先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用天平测量物体的质量m,利用牛顿第二定律可得G=mg。 2.方法二:利用力的平衡条件 将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态。这时物体受到的重力的大小等于测力计对物体的拉力或支持力的大小。 二、超重和失重 1.视重和物重的概念：视重是体重计显示的重量，即体重计的示数。物重是物体实际的重量。 2.体重计的测重原理分析：牛顿第三定律可得人对体重计的压力F’和体重计对人的支持力F是一对作用力和反作用力，两者数值上相等，体重计的示数就是物体对体重计的压力，或者说是体重计对物体的支持力。（注意：在任何状态下都成立） 3.二力平衡的原理：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） 4.故：在平衡状态下，即人稳定站立时，体重计示数=人对体重计的压力F'=体重计对人的支持力F=人受到的重力G。 5.总结：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。 【情景探究】 【情景1】.如图,质量为m的人站在电梯内的体重计上,电梯上升过程中经历加速、匀速和减速的过程,在加速和减速上升的过程中,体重计的示数(反映了人对体重计的压力)会发生变化。设加速上升和减速上升时加速度的大小均为a,重力加速度为g,试分析判断: (1)电梯加速上升时,体重计对人的支持力与人的重力的大小关系; (2)电梯减速上升时,体重计对人的支持力与人的重力的大小关系。 【解析】　(1)电梯加速上升时,对人受力分析如图甲所示 由牛顿第二定律得FN-mg=ma 得FN=mg+ma>mg (2)电梯减速上升时,对人受力分析如图乙所示 由牛顿第二定律得mg-FN=ma 得FN=mg-ma