1、第四章 运动和力的关系4. 6 超重和失重超重、失重是日常生活中比较常见的物理现象,学生往往能感受到,但并没有注意到这一现象的特点。本节课内容要让学生真正理解超重、失重的条件与本质所在。【物理观念】相互作用观念,能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。【科学思维】经历实验和理论探究过程,体会科学探究的方法,领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。【科学探究】通过实验认识超重和失重现象,理解超重、失重现象的实质。【科学态度与责任】引导帮助学生归纳总结超重、失重现象的实质;培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神。【教学重点】超重和失重概念及产生超重失重现象的条件【教学难点】(
2、1)产生超重和失重现象的实质;(2)运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的实例分析。PPT【新课导入】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?【新课讲授】一、重力的测量在地球表面附近,物体由于地球的吸引而受到重力。 测量重力常用两种方法 :一种方法是,(1)先测量物体做自由 落体运动的加速度 g;(2)再用天平测量物体的质量,利用牛 顿第二定律可得另一种方法是,利用力的平衡条件对重力进行测量。 将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态。 这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大 小
3、相等,测力计的示数反映了物体所受的重力大小。这是 测量重力最常用的方法。二、超重和失重体重计的示数称为视重,反映了人对体重计的压力。 根据牛顿第三定律,人对体重计的压力与体重计对人的支 持力 FN 大小相等,方向相反。如图所示 ,选取人为研究对象。人体受到重力 mg 和 体重计对人的支持力 FN,这两个力的共同作用使人在下蹲 的过程中,先后经历加速、减速和静止三个阶段。 1. 超重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)大于物体所受重力的现象 2. 失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)小于物体所受重力的现象。 3. 完全失重:当升降机以加速度 a = g竖直加速下降时,物体对支
4、持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)为零的现象。 4. 视重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 (1)视重大于重力 超重 (2)视重小于重力 失重 (3)视重等于重力 静止或匀速状态 (4)视重等于零 完全失重人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。图 4.6-4 呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况。很明显,图线直观地描绘了人在下蹲过程中力传感器的示数先变小,后变大,再变小,最后保持某一数值不变的全过程。如图 4.6-5,图线显示的是某人站在力传感器上,先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。请你分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况。
5、【例题】设某人的质量为 60 kg,站在电梯内的水平地板上,当电梯以 0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时,求人对电梯的压力。(g 取 9.8 m/s2)超重、失重学生有一定感性和模糊的体会,但理解超、失重概念,对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面,首先是物理语言的误导,使学生认为超重(或失重)就是物体重量的增加(或减少);其次学生往往认为向上运动时就超重,向下运动时就失重,没有真正理解超重与失重的原因。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法,自主学习与小组合作学习的方式,让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣,养成动手与合作能力,生成学生透过现象看本质的物理意识。