《人教版(2019)高中物理必修第一册教案》4.6 超重和失重

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4.6 超重和失重

〖教材分析〗

在过去的教材中超重和失重是以例题的形式出现，现在变为一个课时的内

容，通过实验探究才逐步得到超重和失重的概念。本节的内容又十分注重分析

过程，是对前面学习牛顿定律的总结和提升。超重和失重现在已经融入生活中，

注意超重和生活上的区别，教科书通过电子称的分析使学生对超重和失重的物

理内涵有更加清晰的认识。

〖教学目标与核心素养〗

物理观念：通过实验认识超重和失重现象。

科学思维：观察并感受失重和超重现象。

科学探究：经历探究产生超重和失重现象的过程，理解物理规律在生活实

际中的应用。

科学态度与责任：培养学生科学探究能力，激发成就感；养成学科学、爱

科学、用科学的习惯；从探究中体验科学之美，体会合作的重要性。

〖教学重点与难点〗

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。

难点：超重和失重的本质。

〖教学方法〗

教师启发引导教学与学生小组合作探究法、实验分析相结合。

〖教学准备〗

弹簧测力计、物块、电子称、多媒体课件。

〖教学过程〗

一、新课引入

通过多媒体课件动图展示：站在体重计上晃动。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

重力（体重）：由于地球的吸引而受到的力。注意区分我们平时说的重量

与重力的关系，也可以这么说重量是重力的大小。

问题：怎么测量重力的大小呢？

有两种方法，①第一种方法：公式法，由牛顿第二定律 F=ma，可知

F→G，a→g，这样公式就变成 G=mg。所以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 m，就可以求重力了。

② 第二种方法：平衡法。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

力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。

（二）超重和失重

弹簧测力计的示数我们称之为视重。即：物体对支持物的压力或

对悬挂物的拉力的大小。

问题：什么是超重呢？

我们平时去量体重，会有一个标准，超过标准的就是超重，或者

汽车超载。但物理的超重并不是这样的。

通过多媒体课件动图展示：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。

① 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=ma→FN=m

（

g-a

）

<mg

即体重计的示数所反映的视重(力)小于人所受的重力。

归纳，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。

② 上升阶段：F 合=运动方向的力-反向的力

FN - mg=ma→FN=m

（

g+a

）

>mg

即体重计的示数大于人所受的重力。

归纳，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。

当人相对于体重计静止不动时，FN= mg

。

注意：无论是超重还是失重，都是人的一种感受，你本身的重力 mg 并没

有变化。

思考与讨论

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。

做一做

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。

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