1、第四章 运动和力的关系第6节 超重和失重教学设计问题与目标1.能运用牛顿运动定律解答较复杂的问题。2.通过实验，认识超重和失重现象，能通过牛顿运动定律对它们进行定量分析，并能分析和说明一些简单的相关问题。重点与难点重点1. 超重和失重的实质2. 在超重和失重中对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算难点利用牛顿第二定律解决超重、失重问题。教学准备教师要求弹簧拉力计、钩码。学生要求复习牛顿第二定律，预习新课。教学过程一、导入新课站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？二、新课教学（一）重力的测量【教师活动】提问重力的
2、产生及重力的三要素。【学生活动】重力是地球表面的物体受到地球吸引而产生的力。三要素为：作用在物体的重心；大小为；方向为竖直向下。【教师活动】引导学生思考有哪些可以测量重力的方法。【学生活动】1.可以根据当地的重力加速度g，用公式计算得到。2.可以依据用弹簧测力计测量。（二）超重和失重【教师活动】让学生们用测力计测量砝码的重力。手持挂有钩码的拉力计向下移动，观察拉力计的示数变化。【学生活动】观察拉力计示数，手持拉力计向下移动时，示数先减小后增大再减小。【教师活动】让学生们探讨拉力计示数发生变化的原因。【学生活动】当拉力计加速向下运动时，受力情况如图所示取砝码为研究对象：由牛顿第二定律有：GF拉=
3、ma，拉力计的拉力为F拉=mgma=m（ga）有公式可见，取向下为正，当加速向下时，a值为正，拉力小于砝码重力，拉力计的示数小于砝码重力，所以砝码处于失重。当拉力计减速向下运动时，受力情况如图所示取砝码为研究对象：由牛顿第二定律有：F拉G=ma，拉力计的拉力为F拉=mg+ma=m（g+a）有公式可见，取向下为正，当减速向下时，a值为负，拉力大于砝码重力，拉力计的示数大于砝码重力，所以砝码处于超重。1.定义：失重：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，叫作失重现象。超重：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，叫作超重现象。完全失重：加速度方向竖直向
4、下，a=g，FN=0。2.条件：失重：当物体的加速度向下时（与重力加速度同向），物体处于失重状态。超重：当物体的加速度向上时（与重力加速度反向），物体处于超重状态。3.超重与失重的判断当我们需要判断物体的超重、失重状态时，我们首先要根据物体的受力情况，分析物体所受合力方向；再根据合力方向判断物体的加速度方向；最后根据加速度方向判断超、失重。三、课堂小结这节课我们学习了超重与失重的概念以及产生条件，也学会了如何判断超重与失重状态。四、作业设计完成课本第105-107页习题。课堂练习1.下列关于超重与失重的说法正确的是( )A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B.在超重现象中,物体的重力
5、是增大的C.物体处于完全失重状态时,其重力一定为零D.如果物体处于失重状态,那么它必然有竖直向下的加速度(或加速度分量)2.如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯竖直运行时，乘客发现弹簧的的形变量比电梯静止时的形变量大，这一现象表明此过程中( )A.电梯一定是在下降B.电梯一定是在上升C.乘客一定处在超重状态D.乘客一定处在失重状态3.某人站在沿竖直方向运动的电梯内,他受到电梯的支持力为所受重力的,则以下判断正确的是()( )A.电梯加速度大小为,人处于超重状态B.电梯加速度大小为,人处于失重状态C.电梯加速度大小为,人处于超重状态D.电梯加速度大小为,人
6、处于失重状态答案以及解析1.答案：D解析：游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态,不是处于失重状态,A不符合题意;在超重现象中,物体的重力是不变的,只是对支持面的压力或对悬挂物的拉力变大了,B不符合题意;物体处于完全失重状态时,其重力不变,只是对支持面的压力或对悬挂物的拉力为零,C不符合题意;如果物体处于失重状态,那么它必然有竖直向下的加速度(或加速度分量),D符合题意;故选D。2.答案：C解析：电梯静止不动时，小球受力平衡，有：弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了，说明弹力变大了，根据牛顿第二定律，有：故加速度向上，电梯减速下降或者加速上升运动，电梯以及电梯中的人处于超重状态；故ABD错
7、误，C正确；故选：C。3.答案：B解析：电梯对人的支持力,根据牛顿第二定律得:,解得人的加速度,方向竖直向下,人处于失重状态,故选B。板书设计第6节 超重和失重一、重力的测量1.可以根据当地的重力加速度g，用公式G=mg计算得到。2.可以依据F=mg用弹簧测力计测量。二、超重和失重1.定义失重：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，叫作失重现象。超重：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，叫作超重现象。完全失重：加速度方向竖直向下，a=g，FN=0。2.条件：物体加速度竖直向上时物体超重；物体加速度竖直向下时物体失重。3.超重与失重的判断首先要根据物体的受力情况，分析物体所受合力方向；再根据合力方向判断物体的加速度方向；最后根据加速度方向判断超、失重。