教案-辽宁-2015_辽宁省沈阳市第二十一中学高中物理 4.doc

-6-4.7用牛顿定律解决问题（四）学习目标:1.知道什么是超重与失重。2.知道产生超重与失重的条件。3.了解生活实际中超重和失重现象。4．理解超重和失重的实质。5.了解超重与失重在现代科学技术研究中的重要应用。6．会用牛顿第二定律求解超重和失重问题。学习重点:超重和失重的实质。学习难点:应用牛顿定律求解超重和失重问题。主要内容:一、超重和失重现象1．超重现象定义（力学特征）：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情况叫超重现象。产生原因（运动学特征）：物体具有竖直向上的加速度。发生超重现象与物体的运动（速度）方向无关，只要加速度方向竖直向上—物体加速向上运动或减速向下运动都会发生超重现象。2．失重现象定义（力学特征）：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情况叫失重现象。产生原因（运动学特征）：物体具有竖直向下的加速度。发生超重现象与物体的运动（速度）方向无关，只要加速度方向竖直向下—物体加速向下运动或减速向上运动都会发生失重现象。3．完全失重现象—失重的特殊情况定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况（即与支持物或悬挂物虽然接触但无相互作用）。产生原因：物体竖直向下的加速度就是重力加速度，即只受重力作用，不会再与支持物或悬挂物发生作用。是否发生完全失重现象与运动（速度）方向无关，只要物体竖直向下的加速度等于重力加速度即可。问题：试在右图中分别讨论当GA>GB和GA<GB时弹簧称的示数与GA的关系。超重和失重现象的运动学特征V的方向△V的方向a的方向视重F与G的大小关系现象↑↑↑F＞G↑↓↓↓↓↓F＜G↓↑↑a=gF=0二、注意超重和失重的实质：物体超重和失重并不是物体的实际重力变大或变小，物体所受重力G=mg始终存在，且大小方向不随运动状态变化。只是因为由于物体在竖直方向有加速度，从而使物体的视重变大变小。物体由于处于地球上不同地理位置而使重力G值略有不同的现象不属于超重和失重现象。判断超重和失重现象的关键，是分析物体的加速度。要灵活运用整体法和隔离法，根据牛顿运动定律解决超重、失重的实际问题。问题：1、手提弹簧秤突然上升一段距离的过程中，有无超重和失重现象2．人突然站立、下蹲的过程中有无、失重现象?3．已调平衡的天平，在竖直方向变速运动的电梯中平衡会否被破坏?4．容器中装有水，在水中有一只木球，用一根橡皮筋将木球系在容器底部。在失重的条件下，木球将要上浮一些还是要下沉一些?5．两个木块叠放在一起，竖直向上抛出以后的飞行过程中，若不计空气阻力，它们之间是否存在相互作用的弹力?为什么?6．在超重、失重和完全失重的情况下，天平、杆秤、弹簧秤、水银气压计、水银温度计能否正常工作?7．完全失重时，能否用弹簧秤测量力的大小?【例一】一个人在地面用尽全力可以举起80kg的重物；当他站在一个在竖直方向做匀变速运动的升降机上时，他最多能举起120kg的重物。问：该升降机可能作什么运动?【例二】一台起重机的钢丝绳可承受1．4×104kg的拉力，现用它来吊重1．O×102kg的货物。若使货物以1．0m／s2加速度上升，钢丝绳是否会断裂?【例三】一台升降机的地板上放着一个质量为m的物体，它跟地面间的动摩擦因数为μ，可以认为物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。一根劲度系数为k的弹簧水平放置，左端跟物体相连，右端固定在竖直墙上，开始时弹簧的伸长为△x，弹簧对物体有水平向右的拉力，求：升降机怎样运动时，物体才能被弹簧拉动?【例四】如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的平盘，盘中有一物体，质量为m。当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长L，今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止，然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内，则刚松开手时盘对物体的支持力等于()A．（1+）mgB．（1+）（m+m0）gC．mgD．（m+m0）g课堂训练：1．升降机中站着一个人，在升降机减速上升过程中，以下说法正确的是()A．人对地板压力将增大。B．地板对人的支持力将减小。C．人所受的重力将会减小。D．人所受的重力保持不变。2．竖直向上射出的子弹，到达最高点后又竖直落下，如果子弹所受的空气阻力与子弹的速率大小成正比，则()A．子弹刚射出时的加速度值最大。B．子弹在最高点时的加速度值最大。C．子弹落地时的加速度值最小。D．子弹在最高点时的加速度值最小。3．一个弹簧秤最多能挂上60千克的物体，在以5米／秒2加速下降的电梯里，则它最多能挂上_________千克物体。如果在电梯内弹簧秤最多能挂上40千克物体，此刻电梯在作__________运动，加速值为__________。(g取10米／秒2)4．体重500N的人站在电梯内，电梯下降时v-t图像如图所示。在下列几段时间内，人对电梯地板的压力分别为多大?(g=10m／s2)