4.6超重和失重（原卷版）-2022-2023学年高一物理备课必备讲义（人教2019必修第一册 ）

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第四章 运动和力的关系
4.6 超重 失重
课标要求 素养要求
课
标
解
读
1.了解测量重力的两种方法，知道什么是视重.
2.知道什么是超重和失重现象，会利用牛顿运
动定律分析超重和失重的问题．
1．物理观念： 通 过 学习超重、失
重，了解运动和力的关系。
2．科学思维： 建 立 超重、失重模
型，推出弹力和重力之间的关系。
3．科学探究：了解重力测量方法，
探究超重、失重现象。
3．科学态度与责任：通过坐电梯等
各种活动，结合生活体验理解超重
和失重形成探索自然的驱动力。
教材原句 01 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。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。
自主思考 引体向上是同学们经常做的一项健身运动。在下放开始的过程中，该同学感到比
较轻松，这是为什么？在上拉开始的过程中，该同学感觉到很费劲，这是为什么？
教材原句 02 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于 0的状态。
自主思考 两物体叠放在一起做自由落体运动，上方物体对下方物体有压力吗？
探究点 01 对超重、失重现象的理解
情境探究
如图所示，某人乘坐电梯正在向上运动。
(1)电梯启动瞬间加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？电梯匀速向上
运动时，人受到的支持力比其重力大还是小？
(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是
小？
　
探究归纳
1．实重：物体实际所受的重力，物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化。
2．视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将
不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重。
3．判断物体超重与失重的方法
(1)从受力的角度判断
① 超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力。
② 失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力。
(2)从加速度的角度判断
① 当物体的加速度方向向上(或加速度有竖直向上的分量)时，处于超重状态。
② 当物体的加速度方向向下(或加速度有竖直向下的分量)时，处于失重状态。
注意：物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关。
【探究应用 1】2021 年9月17 日，搭载着 3名英雄航天员的神舟十二号载人飞船返回舱成功
着陆于东风着陆场，标志着神舟十二号返回任务取得圆满成功．宇航员在火箭发射与飞船回
收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是(　　)
A．火箭加速上升时，宇航员处于超重状态
B．火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力
C．在飞船绕地球运行时，宇航员处于完全失重状态，则宇航员的重力消失了
D．飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态
【迁移应用 1】(多选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图甲所示，当电
梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图像如图乙，根据图像分析得出的结论中正确
的是(　　)
A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态
B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态
C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高
楼层
D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低
楼层
探究点 02 超重和失重的分析计算
探究归纳
1．超重与失重问题，实质上是牛顿第二定律应用的延续，解题时仍应抓住联系力和运动
的桥梁——加速度。
2．基本思路
(1)确定研究对象；
(2)把研究对象从运动体系中隔离出来，进行受力分析并画出受力图；
(3)选取正方向，分析物体的运动情况，明确加速度的方向；
(4)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程；
(5)解方程，找出所需的结果。
3．注意使用牛顿第三定律，因为压力和支持力并不是一回事，同时注意物体具有向上
(或向下)的加速度与物体向上运动还是向下运动无关。
【探究应用 2】升降机地板上放一个弹簧式台秤，秤盘放一个质量为 20 kg 的物体(g＝10
m/s2)，则：
(1)当升降机匀速上升时，物体对台秤的压力大小是多少？
(2)当升降机以 1 m/s2的加速度竖直上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体对台秤的
压力大小是多少？
(3)当升降机以 5 m/s2的加速度减速上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体对台秤的
压力大小是多少？
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