1、4.6 超重和失重超重和失重 教学目标:教学目标: (一)知识与技能(一)知识与技能 1、认识超重和失重现象的本质,知道超重与失重现象中,地球对物体的作用力并没有变化; 2、能够根据加速度的方向,判别物体的超重和失重现象; 3、知道完全失重状态的特征和条件,知道人造卫星中的物体处于完全失重状态; 4、运用牛顿第二定律,解释实际中的超重和失重现象。 (二)过程与方法(二)过程与方法 1、通过观察分析实验概括出发生超重、失重现象的条件及实质,培养观察、分析、概括能力。 2、通过对超重、失重问题的研究,领略提问、猜想、计划、验证、论证等物理研究方法。 3、帮助学生提高信息收集和处理能力,分析、思考、
2、解决问题的能力和交流、合作能力 (三)情感态度与价值观(三)情感态度与价值观 1、培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力 2、领悟“学以致用”的思想,有将物理知识应用于科学技术、生产和生活实际的意识,勇于探 究与日常生活有关的物理问题 教学重难点:教学重难点: 重点: 1、发生超重、失重现象的条件及其本质。 2、判断超重和失重现像。 3、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: 1、超重和失重的本质。 教学过程:教学过程: 一、导入新课:一、导入新课: 人站在体重计上向下蹲的过程中,为什么体重计的示数会变化呢? 二、讲授新课:二、讲授新课: 1、重力的测量重力的测量 【
3、实验演示】通过多媒体课件动图展示: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? 【教师提问】什么是重力?重量与重力有什么关系? 【学生回答】重力(体重):由于地球的吸引而受到的力。重量是重力的大小。 【教师提问】怎么测量重力的大小呢? 【师生总结】有两种方法: 方法一: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,利用牛顿第二定律可 得Gmg。 方法二:利用力的平衡条件对重力进行测量。 2 2、超重和失重、超重和失重 【教师提问】人在体重计上向下蹲的过程中,为什么体重计的示数会变化呢? 【课件展示
4、】通过多媒体课件展示:下蹲起立的过程。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。 下降阶段:由前面我们的解题步骤,合力这样求 F合=运动方向的力-反向的力 mg-FN=maFN=m(g-a)mg 即体重计的示数大于人所受的重力。 当人相对于体重计静止不动时,FN= mg。 【教师总结】 视重:人站在体重计上时,体重计的示数称为视重。 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。 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。 注意:无论是超重还是失重
5、,都是人的一种感受,你本身的重力 mg 并没有变化。 【思考讨论】人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。 通过多媒体课件动图展示:下蹲起立的过程。通过分析得到起立、蹲下 和静止不动的三种情况下,所对于的超重和失重情况。 【实验演示】通过多媒体课件动图展示:在电梯地板上获一台体重计,站 在体重计上,观察电梯启动、制动和运行过程中体重计示数的变化。 电梯从低楼层出发加速上升,超重;到高楼层准备出电梯,做减速上升运动,失重;到下降的 时候先是是加速下降,失重;到低楼层后减速下降,超重。 【教师总结】从加速上看,凡是加速度向上的都是超重、反之失重。 【思考讨论】当升降机以加速度 a =
6、g 竖直加速下降时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力是 多少? 【学生回答】由 FN= m(g a)得:FN=0 【教师总结】完全失重:当加速度 a = g 时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)为零 的现象。 【教师提问】举例实际中涉及超重和失重现象? 【学生回答】例如,火箭发射时向上的加速度很大,火箭底部所承受的压力要比静止时大得多。航 天器内的物体将处于完全失重状态。完全失重时,物体将飘浮在空中,液滴呈球形。 【教师提问】对超重和失重现象怎么理解? 【教师总结】 (1)物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力始终不变,只是物体对支持物的压力或对悬挂物的 拉力发生了变化,看起来物
7、重好像有所增大或减小。 (2)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关, 只取决于物体加速度的方向。 加速度向上则 “超重” , 加速度向下则“失重” 。 (3)在完全失重状态下,平常由重力产生的一切物理现象都完全消失,比如物体对桌面无压力,单摆 停止摆动,浸在水中的物体不受浮力等。靠重力才能使用的仪器,也不能再使用,如天平、液体气 压计等。 【教师提问】视重、失重和超重的关系? 【师生总结】 【教师补充】判断超重、失重的方法: 一看“力” : 物体受竖直向上的拉力(或支持力)大于重力时,处于超重状态;小于重力时,处于失重状态 二看“加速度” : 物体具有向上的加速度时,处于超重状态;具有向下的加速度时,处于失重状态;向下的加速 度为重力加速度时,处于完全失重状态 例题:见 ppt 【板书设计】【板书设计】 4.64.6 超重和失重超重和失重 【教学反思】【教学反思】