超重失重 導(dǎo)學(xué)案-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

4-6-4-6-.6超重和失重【課標(biāo)要求】通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象【學(xué)習(xí)目標(biāo)】(1)通過(guò)體驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象(2)通過(guò)在電梯里觀察體重計(jì)示數(shù)或其他方式發(fā)現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，并應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析超重和失重現(xiàn)象發(fā)生的動(dòng)力學(xué)原因，理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際情境中捕捉信息、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出問(wèn)題的能力。(3)通過(guò)查閱資料、分享和交流，了解超重和失重現(xiàn)象在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，解釋生活中的超重和失重現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，形成良好的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任?！緞?chuàng)設(shè)情境】站在體重計(jì)上向下蹲，觀察體重計(jì)的示數(shù)變化；當(dāng)人靜止后，保持某一數(shù)值不變。難道人的重力會(huì)變化嗎？還是另有原因？【問(wèn)題體驗(yàn)1】請(qǐng)大家思考一下問(wèn)題測(cè)量物體重力的方法有哪些？測(cè)力計(jì)測(cè)量重力的原理是什么？【歸納總結(jié)1】重力的測(cè)量由重力大小G=_________，需測(cè)量的物理量_____________________________________2.由二力平衡可知G=F，F(xiàn)指的是測(cè)力計(jì)對(duì)物體的__________________________________【問(wèn)題體驗(yàn)2】觀看視頻，分析以下問(wèn)題，并填表電梯從一樓由靜止開(kāi)始上升至八樓再由八樓下降至一樓的過(guò)程中，經(jīng)歷哪些運(yùn)動(dòng)過(guò)程?各個(gè)過(guò)程分別是什么樣的運(yùn)動(dòng)?在各個(gè)過(guò)程中體重計(jì)的示數(shù)情況怎樣?運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)示數(shù)情況加速度方向靜止上升下降【歸納總結(jié)2】超重失重1.超重(1)定義:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_________物體所受重力的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生條件：物體具有向上的______________。2.失重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?___________物體所受重力的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生條件：物體具有___________的加速度。(3)完全失重①定義：物體對(duì)支持物(或懸掛物)作用力F=__________;②產(chǎn)生條件：加速度a=_________，方向______________?！具_(dá)標(biāo)檢測(cè)2】請(qǐng)大家計(jì)算一下上面視頻中電梯變速各階段加速度大小和方向【問(wèn)題體驗(yàn)3】人站在力傳感器上完成下蹲動(dòng)作。觀察計(jì)算機(jī)采集的圖線。圖4.6-4呈現(xiàn)的是某人下蹲過(guò)程中力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間變化的情況。很明顯，圖線直觀地描繪了人在下蹲過(guò)程中力傳感器的示數(shù)先變______，后變______，再變______，最后保持某一數(shù)值—________的全過(guò)程。如圖4.6-5，圖線顯示的是某人站在力傳感器上，先“下蹲”后“站起”過(guò)程中力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間的變化情況。請(qǐng)你分析力傳感器上的人“站起”過(guò)程中超重和失重的情況。______________________________________________________________________________【歸納總結(jié)3】1.視重和實(shí)重：彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱為_(kāi)____重，物體的實(shí)際重力為_(kāi)_____重。2.超重和失重分析特征狀態(tài)加速度視重（F）和實(shí)重（mg）的關(guān)系運(yùn)動(dòng)情況受力圖平衡超重失重完全失重【達(dá)標(biāo)檢測(cè)3】當(dāng)在盛水的塑料瓶壁上扎一個(gè)小孔時(shí)，水會(huì)從小孔噴出，但釋放水瓶，讓水瓶自由下落，水卻不會(huì)從小孔流出。這是為什么？【鞏固提升】1、設(shè)某人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的水平地板上，當(dāng)電梯以0.25m/s2的加速度勻加速上升時(shí)，求人對(duì)電梯的壓力。g取9.8m/s2。2.蹦極是一項(xiàng)極限體育項(xiàng)目。運(yùn)動(dòng)員從高處跳下，在彈性繩被拉直前做自由落體運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈性繩被拉直后，在彈性繩的緩沖作用下，運(yùn)動(dòng)員下降速度先增加再減小逐漸減為0。下降過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員在什么階段分別處于超重、失重狀態(tài)？3、火箭發(fā)射時(shí)，宇航員要承受超重的考驗(yàn)。某火箭發(fā)射的過(guò)程中，有一段時(shí)間的加速度達(dá)到3.5g，平時(shí)重力為10N的體內(nèi)臟器，在該超重過(guò)程中需要的支持力有多大？4、一種巨型娛樂(lè)器械可以使人體驗(yàn)超重和失重狀態(tài)（圖4.6-8）。一個(gè)可乘坐二十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下。落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開(kāi)始下落時(shí)的高度為76m，當(dāng)落到離地面28m的位置時(shí)開(kāi)始制動(dòng)，座艙做勻減速運(yùn)動(dòng)。若座艙中某人用手托著質(zhì)量為0.2kg的手機(jī)，當(dāng)座艙落到離地面50m的位置時(shí)，手的感覺(jué)如何？當(dāng)座艙落到離地面15m的位置時(shí)，手要用多大的力才能托住手機(jī)？5、小明住的樓房中有一部電梯，小明用了兩種方法估測(cè)電梯在加速和減速過(guò)程中的加速度。方法1用測(cè)力計(jì)懸吊一個(gè)重物，保持測(cè)力計(jì)相對(duì)電梯靜止，測(cè)得電梯上升加速時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)為G1，減速時(shí)為G2。小明了解到該電梯加速和減速過(guò)程的加速度大小是相同的。由此，請(qǐng)估算電梯變速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度有多大