高一物理第4單元：《超重和失重》學(xué)案 人教版必修1

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111 教學(xué)目標(biāo)： 1：了解超重和失重現(xiàn)象 2：運(yùn)用牛頓第二定律研究超重和失重的原因。 教學(xué)重點(diǎn)： 超重和失重的實質(zhì) 教學(xué)難點(diǎn)： 在超重和失重中有關(guān)對支持物的壓力和對懸掛物拉力的計算。 教學(xué)方法： 實驗法、講練法 教學(xué)用具： 彈簧秤、鉤碼、投影儀、投影片 教學(xué)步驟： 一、導(dǎo)入新課 自從人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船發(fā)生成功以來，人們經(jīng)常談到超重和失重，那么：什么是超重和失重呢，本節(jié)課我們就來研究這個問題。 二、新課教學(xué)： 1：超重和失重： （1）用投影片出示思考題組1： a：物體的速度方向和運(yùn)動方向之間有什么關(guān)系？ b：物體做加速或減速運(yùn)動時，加速度方向和速度方向之間有什么關(guān)系？ （2）實例分析： a：用投影品出示例題1： 升降機(jī)以0.5m/s2的加速度勻加速上升，站在升降機(jī)里的人的質(zhì)量是50kg，人對升降機(jī)地板的壓力是多大？如果人站在升降機(jī)里的測力計上，測力計的示數(shù)是多大？ b：分析題意： 1）人和升降機(jī)以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，為了能夠用牛頓第二定律，應(yīng)該把人作為研究對象。 2）對人進(jìn)行受力分析： 人在升降機(jī)中受到兩個力：重力G和地板的支持里F，升降機(jī)地板對人的支持力和人對升降機(jī)地板的壓力是一對作用力和反作用力，據(jù)牛頓第三定律，只要求出前者就可以知道后者。 3）取豎直向上為正方向，則F支，a均取正值，G取負(fù)值，據(jù)牛頓第二定律得： F支－G＝ma 則：F支＝G＋ma 代入數(shù)值得F支＝515N，所以，F(xiàn)壓＝F支＝515N。 c：問：如果升降機(jī)是靜止的或做勻速直線運(yùn)動，人對升降機(jī)地板的壓力又是多大？ F壓＝F支＝mg＝500N d：比較前邊兩種情況下人對地板的壓力大小，得到人對地板的壓力跟物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)。 e：總結(jié)：升降機(jī)加速上升的時候，人對升降機(jī)地板的壓力比人實際受到的重力大，我們把這種現(xiàn)象叫超重。 那么：在什么情況下產(chǎn)生超重現(xiàn)象呢？ （3）用投影片出示練習(xí)題： 一個質(zhì)量是40kg的物體，隨升降機(jī)一起以2m/s2的加速度豎直減速下降，求物體對升降機(jī)地板的壓力大小，是大于重力還是小于重力？ 學(xué)生自己分析得到：此時人對升降機(jī)地板的壓力F＝480N，大于人的重力400N，即也產(chǎn)生了超重現(xiàn)象。 2：總結(jié)得到： （1）當(dāng)物體也向上的加速度時，產(chǎn)生超重現(xiàn)象； （2）產(chǎn)生超重現(xiàn)象時，物體的重力并沒有改變，只是對水平支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦υ龃蟆? 3、用類比法得到： （1）當(dāng)物體有向下的加速度時，產(chǎn)生失重現(xiàn)象（包括勻減速上升，勻加速下降）。此時F壓或F拉小于G。 （2）當(dāng)物體有向下的加速度且a＝g時，產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象，此時F壓＝0或F拉＝0； （3）產(chǎn)生失重和完全失重時，物體的重力并沒有改變，只是對水平支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w的重力。 4、鞏固訓(xùn)練： 質(zhì)量為m的物體用彈簧秤懸在升降機(jī)的頂棚上，在下列哪種情況下，彈簧秤讀數(shù)最?。? A：升降機(jī)勻速上升； B：升降機(jī)勻加速上升，且a＝ c：升降機(jī)勻減速上升，且a＝ d：升降機(jī)勻加速下降，且a＝ 5：解答本課上的思考與討論： 三、小結(jié)： 1： 叫超重； 叫失重； 叫完全失重。 2、產(chǎn)生超重、失重及產(chǎn)生完全失重的條件分別是什么？ 3、產(chǎn)生超重和失重時，重力、壓力、拉力變化的是什么？不變的是什么？ 四、作業(yè)： 課本練習(xí)六 五、知識回顧： 111