6.超重和失重 课程标准 素养目标 1.能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 2.通过实验,认识超重和失重现象。 3.通过各种活动,例如乘坐电梯、到游乐场参与有关游乐活动等,体验失重与超重。 1.理解超重和失重现象。 (物理观念) 2.运用牛顿运动定律分析竖直方向的动力学问题。 (科学思维) 3.结合牛顿运动定律分析生活中的现象,体验失重和超重。 (科学态度与责任) 高端教学引领 【教学建议】 1.超重和失重的性质: 任务 建议 超重和 失重的 性质 (1)课前让学生体验电梯内的超重、失重现象,课堂上让学生交流观察到的现象。 (2)课上可让学生观察并分析人在体重计上下蹲过程中的现象,体会物理学的研究方法,理解超重、失重的本质。 (3)通过搜集航天器中的超、失重现象的实例,了解我国航天科技的成就,培养学生的自豪感和提高对科学知识的兴趣。 2.超重和失重的应用: 任务 建议 超重和 失重的 应用 (1)通过实例让学生辨析质量、重力和视重的概念。 (2)通过分析生产、生活中的超重和失重现象,掌握应用牛顿运动定律分析超重、失重的基本步骤。 (3)掌握超重、失重的本质。 【情境导引】 我国自行研制的“神舟五号”载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。这是中国首次进行载人航天飞行。乘坐“神舟五号”载人飞船执行任务的航天员是杨利伟。 “神舟十三号”航天员王亚平在中国空间站开展基础物理实验,为全国青少年进行太空授课。 问题导引: (1)航天员在起飞阶段要几乎平躺在座椅上,这是为什么 (2)航天器发射成功后,航天器中的所有物体好像都“飞”了起来,这是为什么 课前自主学习 一、超重和失重的性质 1.超重: (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。 (2)产生条件:物体具有向上的加速度。 2.失重: (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。 (2)产生条件:物体具有向下的加速度。 3.完全失重: (1)定义:物体对支持物(或对悬挂物)完全没有作用力的现象。 (2)产生条件:物体竖直向下的加速度等于g。 二、超重和失重的应用 设物体质量为m,在向上的拉力F作用下在竖直方向上运动,竖直方向加速度为a,重力加速度为g。 1.超重:由F-mg=ma可得F=mg+ma,即拉力大于重力。超重“ma”,加速度a越大,超重越多。 2.失重:由mg-F=ma可得F=mg-ma,即拉力小于重力。失重“ma”,加速度a越大,失重越多。 3.完全失重:由mg-F=ma和a=g联立解得F=0,即拉力为0,失重“mg”。 【易错辨析】 (1)用弹簧测力计测量重力时,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力大小。 ( ) (2)人站在电梯中的体重计上,当电梯匀速上升时,其视重等于重力。 ( ) (3)人站在体重计上静止不动时视重等于重力。 ( ) (4)物体处于超重状态时重力增大了。 ( ) (5)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。 ( ) 提示:(1)×。失重或超重时弹簧测力计的示数不等于物体的重力大小。 (2)√ (3)√ (4)×。物体处于超重状态时重力大小没有改变。 (5)√ 课堂合作探究 主题一 超重和失重的性质 【生活情境】 在乘竖直升降电梯上下楼时,你是否有这样的感觉:在电梯里上楼时,开始时觉得自己有“向下坠”的感觉,好像自己变重了,快到楼顶时又觉得自己有“向上飘”的感觉,好像自己变轻了。在电梯里,下楼时,开始觉得有种“向上飘”的感觉,背的书包也感觉变“轻”了,快到楼底时,觉得自己有种“向下坠”的感觉,背的书包也似乎变“重”了。 【问题探究】 (1)电梯向上启动瞬间加速度方向如何 人处于超重状态还是失重状态 提示:竖直向上,人处于超重状态。 (2)电梯向上将要到达目的地减速运动时加速度方向如何 人处于超重状态还是失重状态 提示:竖直向下,人处于失重状态。 (3)电梯下降启动的瞬间或下降到达目的地前减速运动时, ... ...
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