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6．超重和失重
核心素养
学习目标
物理观念
通过实验认识超重和失重现象．
科学思维
观察并感受超重和失重现象．
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．
探究点一超重和失重现象的理解
一、重力的测量
1．先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用________测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得G＝________．
2．利用力的________对重力进行测量．
二、超重和失重
1．用体重计测量物体的重力时，体重计的示数反映了物体对体重计的压力．
2．超重视重大于重力，重力不变
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象．
(2)运动学特征：物体具有________的加速度．
3．失重视重小于重力，重力不变
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象．
(2)运动学特征：物体具有________的加速度．
4．完全失重视重等于零，但重力仍存在
(1)定义：物体对支持物(或悬挂物)________作用力．
(2)运动学特征：物体加速度方向________，大小等于________．
【情境思考】如图所示，一位同学站在地面上用手提住弹簧测力计(图中手未画出).
(1)用弹簧测力计测物体重力时，突然向上加速，观察弹簧测力计的示数如何变化．
(2)用弹簧测力计测物体重力时，突然向下加速，观察弹簧测力计的示数如何变化．
(3)若将弹簧测力计和物体一起释放，观察弹簧测力计的示数如何变化．
【思维提升】
1．视重≠重力的大小
当物体用弹簧测力计竖直悬挂或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，其大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．
2．发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了(即“视重”变大或变小了).
3．物体是否处于超重或失重状态，只与加速度方向有关，与速度方向无关．
4．在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等．
例1如图，跳高运动员起跳后向上运动，越过横杆后开始向下运动，则运动员越过横杆前、后在空中所处的状态分别为()
A．失重、失重B．超重、超重
C．失重、超重D．超重、失重
例2(多选)如图所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象．由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程．他稳定站立时，体重计的示数为500N．关于实验现象，下列说法正确的是()
A．“起立”过程是超重现象，“下蹲”过程是失重现象
B．“起立”和“下蹲”过程都有超重和失重现象出现
C．图像记录的是他先“下蹲”稳定后又“起立”的过程
D．“下蹲”过程先出现失重现象，“起立”过程先出现超重现象
题后反思
判断物体超重与失重的方法
(1)从受力的角度判断：
超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力．
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：
当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时，处于超重状态．
当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时，处于失重状态．
练1用速度传感器测量一质量为m的物体在竖直方向的速度，一段时间内与传感器连接的电脑显示v-t图像如图所示，已知速度向上为正，则下列正确的是()
A．t1时刻物体处于失重状态
B．t2时刻物体处于失重状态
C．t1时刻物体所受重力大于mg
D．t2时刻物体的加速度竖直向上
练2图甲是某同学站在接有力传感器的板上做下蹲、起跳动作的示意图，图中的O点表示他的重心．图乙是传感器所受压力随时间变化的图像，图像上a、b两点的纵坐标分别为900N和300N，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力．根据图像分析可知()
A．该同学的重力可由b点读出，为300N
B．该同学在b到c的过程中先处于超重状态再处于失重状态
C．该同学在双脚与板不接触的过程中处于完全失重状态
D．该同学在b点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度
探究点二用牛顿第二定律分析超重、失重现象
【情境思考】
在乘竖直升降电梯上下楼时，你是否有这样的感觉：在电梯里上楼时，开始时有“向下坠”的感觉，好像自己变重了；快到楼顶时又有“向上飘”的感觉，好像自己变轻了．下楼时，在电梯里，开始觉得“向上飘”，背的书包也感觉变“轻”了；快到楼底时，觉得自己“向下坠”，背的书包也似乎变“重”了．
(1)电梯向上启动瞬间加速度方向向哪？人受
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