第一册超重和失重。

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助教师掌握上课时的教学节奏。那么怎么才能写出优秀的教案呢？下面是小编精心为您整理的“第一册超重和失重”，但愿对您的学习工作带来帮助。

一、知识目标：
1：了解超重和失重现象
2：运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因。
二、能力目标：
培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。
三、德育目标：
渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。
教学重点：
超重和失重的实质
教学难点：
在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。
教学方法：
实验法、讲练法
教学用具：
弹簧秤、钩码、投影仪、投影片
课时安排
1课时
教学步骤：
一、导入新课
自从人造地球卫星和宇宙飞船发生成功以来，人们经常谈到超重和失重，那么：什么是超重和失重呢，本节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学：
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1：知道什么是超重和失重；
2：知道产生超重和失重的条件；
（二）学习目标完成过程：
1：超重和失重：
（1）用投影片出示思考题组1：
a：物体的速度方向和运动方向之间有什么关系？
b：物体做加速或减速运动时，加速度方向和速度方向之间有什么关系？
（2）实例分析：
a：用投影品出示例题1：
升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人的质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？
b：分析题意：
1）人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，为了能够用牛顿第二定律，应该把人作为研究对象。
2）对人进行受力分析：
人在升降机中受到两个力：重力G和地板的支持里F，升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者。
3）取竖直向上为正方向，则F支，a均取正值，G取负值，据牛顿第二定律得：
F支－G＝ma
则：F支＝G＋ma
代入数值得F支＝515N，所以，F压＝F支＝515N。
c：问：如果升降机是静止的或做匀速直线运动，人对升降机地板的压力又是多大？
F压＝F支＝mg＝500N
d：比较前边两种情况下人对地板的压力大小，得到人对地板的压力跟物体的运动状态有关。
e：总结：升降机加速上升的时候，人对升降机地板的压力比人实际受到的重力大，我们把这种现象叫超重。
那么：在什么情况下产生超重现象呢？
（3）用投影片出示练习题：
一个质量是40kg的物体，随升降机一起以2m/s2的加速度竖直减速下降，求物体对升降机地板的压力大小，是大于重力还是小于重力？
学生自己分析得到：此时人对升降机地板的压力F＝480N，大于人的重力400N，即也产生了超重现象。
2：总结得到：
（1）当物体也向上的加速度时，产生超重现象；
（2）产生超重现象时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大。
3、用类比法得到：
（1）当物体有向下的加速度时，产生失重现象（包括匀减速上升，匀加速下降）。此时F压或F拉小于G。
（2）当物体有向下的加速度且a＝g时，产生完全失重现象，此时F压＝0或F拉＝0；
（3）产生失重和完全失重时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力。
4、巩固训练：
质量为m的物体用弹簧秤悬在升降机的顶棚上，在下列哪种情况下，弹簧秤读数最小：
A：升降机匀速上升；
B：升降机匀加速上升，且a＝
c：升降机匀减速上升，且a＝
d：升降机匀加速下降，且a＝
5：解答本课上的思考与讨论：
三、小结：
1：叫超重；叫失重；叫完全失重。
2、产生超重、失重及产生完全失重的条件分别是什么？
3、产生超重和失重时，重力、压力、拉力变化的是什么？不变的是什么？
四、作业：
课本练习六
五、板书设计：

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超重和失重学案

4.6超重和失重学案（粤教版必修1）
1．力的合成和分解的两种重要方法是：_________________、____________________.
2．匀变速直线运动的规律：vt＝______________，s＝________________________，v2t－v20＝2asv＝________________＝.
3．自由落体运动的规律：vt＝______，s＝________________，v2t＝2gs
4．牛顿第二定律：F＝ma，特点是：______性、矢量性、同向性．
5．(1)视重：重力是地球对物体的吸引作用，当物体挂在竖直方向放置的弹簧秤下或放在水平台秤上时，弹簧秤或台秤的示数称为“______”，大小等于测力计所受拉力或台秤所受的压力．视重实际上反映的是“弹力”，只有在平衡状态时，这个“弹力”即______与物体的______才有相等的关系．
(2)超重现象：当物体处于非平衡状态时，物体对________________(或对悬挂物的拉力)大于______________的情况，即______大于______时，称为超重现象．
(3)失重现象：当物体处于非平衡状态时，物体对__________________(或对悬挂物的拉力)小于______________的情况，即______小于______时，称为失重现象．
(4)完全失重：当物体处于非平衡状态时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________的状态，即视重________时，称为完全失重状态．
6．产生超重或失重现象的条件
(1)物体具有________________时产生超重现象．
(2)物体具有________________时产生失重现象．
(3)物体具有__________________时，物体出现完全失重状态.
超重和失重
[问题情境]
小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到底楼时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．这是什么原因呢？

[要点提炼]
1．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于测力计所受的拉力或台秤所受的压力．
2．超重、失重的分析
特征

状态加速
度a视重(F)
与重力
(mg)关系运动情况受力示
意图
平衡a＝0F＝mg静止或____________

超重向上F＝m(g＋
a)mg向上________或向下______运动

失重向下F＝m(g－
a)mg向下________或向上________运动

完全
失重a＝gF＝0自由落体运动、抛体运动、正常运行的卫星

[问题延伸]
超重和失重是常见的现象，那么当物体发生超重或失重现象时，物体的重力真的增加或减少了吗？超重和失重现象的实质是什么？你是怎样理解的？
例1弹簧上挂一个质量m＝1kg的物体，在下列各种情况下，弹簧秤的示数各为多少？(取g＝10m/s2)
(1)以v＝5m/s的速度匀速下降；
(2)以a＝5m/s2的加速度竖直加速上升；
(3)以a＝5m/s2的加速度竖直加速下降；
(4)以重力加速度g竖直减速上升．

变式训练1一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤的示数将()
A．先小于体重，后大于体重，最后等于体重
B．先大于体重，后小于体重，最后等于体重
C．先小于体重，后等于体重
D．先大于体重，后等于体重
例2北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭．它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某游客手中托着质量为1kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8m/s2，问：
(1)当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力多大？
(2)当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用多大的力才能托住饮料瓶？

图1
变式训练2如图1所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是()
A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2
B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2
C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2
D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2
【即学即练】
1．下列说法中正确的是()
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
图2
2．如图2所示，斜面体始终处于静止状态，当物体沿斜面下滑时有()
A．匀速下滑时，M对地面压力等于(M＋m)g
B．加速下滑时，M对地面压力小于(M＋m)g
C．减速下滑时，M对地面压力小于(M＋m)g
D．无论如何下滑，M对地面压力始终等于(M＋m)g
图3
3．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图3所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是()
A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
图4
4．升降机地板上放一个弹簧式台秤，秤盘上的物体质量为20kg.如图4所示．
(1)当升降机以4m/s的速度匀速上升时，台秤的读数是多少？
(2)当升降机以1m/s2的加速度匀加速竖直上升时，台秤的读数是多少？
(3)当升降机以1m/s2的加速度匀减速上升时，台秤的读数是多少？

参考答案
课前自主学习
1．平行四边形定则(或三角形定则)力的正交分解法
2．v0＋atv0t＋12at212(v0＋vt)
3．gt12gt24.瞬时
5．(1)视重视重重力(2)支持物的压力物体所受重力视重重力(3)支持物的压力物体所受重力
视重重力(4)等于零等于零
6．(1)向上的加速度(2)向下的加速度(3)向下的加速度a＝g
核心知识探究
[问题情境]
每个人在乘电梯时都会有这种感觉，这就是我们常说的超重、失重现象．只要你留心观察，在我们的日常生活中就会发现许多超重、失重现象．
[要点提炼]
2．匀速直线运动加速减速加速减速
[问题延伸](1)物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力始终不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或减小，这是超重和失重的实质．
(2)发生超重或失重的现象与物体的速度方向无关，只取决于物体加速度的方向．
(3)物体具有向上的加速度，其运动状态可以是加速向上，也可以是减速下降，这时物体对支持物的压力将大于物体的重力，物体处于超重状态，超出的部分为ma；物体减速上升或加速下降时，具有向下的加速度，物体对支持物的压力将小于物体的重力，这时物体处于失重状态．
解题方法探究
例1(1)10N(2)15N(3)5N(4)0N
解析对物体受力分析，如图所示．
(1)匀速下降时，由平衡条件得F＝mg＝10N.
(2)取向上为正方向，由牛顿第二定律，知F－mg＝ma，F＝m(g＋a)＝15N.
(3)取向下方向为正方向，由牛顿第二定律，知mg－F＝ma，F＝m(g－a)＝5N.
(4)取向下方向为正方向，由牛顿第二定律，知mg－F＝mg，F＝0N
处于完全失重状态．
变式训练1A[人蹲下的过程经历了加速向下，减速向下和静止这三个过程．
在加速向下时，人获得向下的加速度a，由牛顿第二定律得：
mg－FN＝ma
FN＝m(g－a)mg
由此可知弹力FN将小于重力mg.
在向下减速时，人获得向上的加速度a，由牛顿第二定律得：
FN－mg＝ma
FN＝m(g＋a)mg
弹力FN将大于mg.
当人静止时，FN＝mg.]
例2(1)0(2)41.16N
解析(1)在离地面高于28m时，座舱做自由落体运动，处于完全失重状态，因为40m28m所以饮料瓶对手没有作用力，由牛顿第三定律可知，手对饮料瓶也没有作用力．
(2)设手对饮料瓶的作用力为F，座舱自由下落高度为h1后的速度为v，制动时的加速度为a，制动高度为h2，由v2t－v20＝2as得，v2t＝2gh1，v2t＝2ah2
联立解得，a＝h1h2g
对饮料瓶根据牛顿运动定律F－mg＝ma得，F＝mg(h1h2＋1)＝mgh1＋h2h2
代入数据得，F＝41.16N.
变式训练2BC[由电梯做匀速直线运动时，可知重物的重力为10N，质量为1kg；当弹簧秤的示数变为8N时，则重物受到的合力为2N，方向竖直向下，由牛顿第二定律得物体产生向下的加速度，大小为2m/s2，因没有明确电梯的运动方向，故电梯可能向下加速，也可能向上减速．]
即学即练
1．B[当加速度方向竖直向下时，物体处于失重状态；当加速度方向竖直向上时，物体处于超重状态，蹦床运动员在空中上升和下降的过程中加速度方向均竖直向下，且a＝g，为完全失重状态，所以B正确．而A、C、D中运动员均为平衡状态，F＝mg，既不超重也不失重．]
2．AB[对M和m组成的系统，当m匀速下滑时，系统在竖直方向上没有加速度，所以不失重也不超重，对地面的压力等于系统的重力；当m加速下滑时，整个系统在竖直方向上有向下的加速度，处于失重状态，对地面的压力小于系统的重力．当m减速下滑时，系统在竖直方向上具有向上的加速度，处于超重状态，对地面的压力大于系统的重力．]
3．C[对于箱子和箱内物体组成的整体，a＝M＋mg－fM＋m，随着下落速度的增大，空气阻力f增大，加速度a减小直至箱子做匀速运动时a＝0.对箱内物体，mg－FN＝ma，所以FN＝m(g－a)将逐渐增大，故C正确，A、B、D错．]
4．(1)200N(2)220N(3)180N
解析选取物体为研究对象，它受两个力，重力mg和支持力FN，FN的大小即为台秤的读数．
(1)当升降机匀速上升时，a＝0
所以FN－mg＝0，FN＝mg＝200N.
(2)当升降机匀加速上升时，a方向向上，由牛顿第二定律得FN－mg＝ma，FN＝m(g＋a)＝220N.
(3)当升降机匀减速上升时，a方向向下，由牛顿第二定律得mg－FN＝ma，FN＝m(g－a)＝180N.

第一册冲量和动量

俗话说，凡事预则立，不预则废。作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助高中教师提高自己的教学质量。关于好的高中教案要怎么样去写呢？小编为此仔细地整理了以下内容《第一册冲量和动量》，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

接下来，再请同学们思考下列问题：（出示思考题）
（思考1）足球场上一个足球迎头飞
过来，你的第一个反应是什么？如果飞过
来的是铅球呢？为什么？
学生回答后小结：运动物体的作用效
果与物体的质量有关。

（思考2）别人很慢地朝你投来一颗
质量为20g的子弹来你敢不敢用手去接？
如果子弹从枪里面发出来呢？
学生回答后小结：运动物体的作用
效果还与物体的速度有关。
归纳：运动物体的作用效果，由物体的质量和速度共同决定。
（二）动量
1.定义：质量m和速度v的乘积mv．动量通常用字母P表示。
2.公式：p=mv
3.单位:千克米/秒（kgm/s)，1Nm=1kgm/s2m=1kgm/s
4.动量也是矢量：动量的方向与速度方向相同。
4、知识巩固训练二
1）、试证明冲量的单位N·s和动量的单位kg·m/s是相同的。
2）我们说物体的动量在变化，包括几种情况，举例说明。
5、学生讨论回答后，教师总结：
1）动量和冲量的单位是相同的，即：1牛·秒=1千克·米/秒。
2）由于动量是矢量，所以只要物体的速度大小和方向发生变化，动量就一定发生变化。例如做匀速直线运动的物体其动量是恒量，而做匀速圆周运动的物体，由于速度方向不断改变，即使其动量大小不变，但因其方向不断改变，所以其动量是一变量。
过渡引言：如果一个物体的动量发生了变化，那么它的动量变化量如何求解？
（三）动量的变化
1、教师介绍：所谓动量变化就是在某过程中的末动量与初动量的矢量差。即△P=P’-P。
2、出示下列例题：
例1：一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度水平向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以2m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？
例2：一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45，速度大小仍为2m/s，用作图法求出钢球动量变化大小和方向？
v′

v

v

v′

45

45

3、思考下列问题：
1）动量是矢量，其运算遵循什么规律？
2）上边两题中，有什么主要区别？
4、学生讨论后，写出解题过程，并在实物投影仪上展示正确的解题过程。
例1：解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度v=2m/s，碰撞前钢球的动量为P=mv=0.2×2kg·m/s=0.4kg·m/s。碰撞后钢球的速度为v′=0.2m/s，碰撞后钢球的动量为
p′=mv′=-0.2×2kg·m/s=-0.4kg·m/s。
△p=p′-P=-0.4kg·m/s-0.4kg·m/s=-0.8kg·m/s，且动量变化的方向向左。
例2：解：碰撞前后钢球不在同一直线运动，据平行四边形定则，以p′和P为邻边做平行四边形，则△p就等于对解线的长度，对角线的指向就表示的方向：
△p
p′
-p
45
45
∴
方向竖直向上。
教师总结：
动量是矢量，求其变化量可以用平行四边形定则：在一维情况下可首先规定一个正方向，这时求动量的变化就可以简化为代数运算了。
三、小结
1、在物理学中，冲量是反映力的时间积累效果的物理量，力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量，冲量是矢量。
2、物体的质量和速度的乘积叫动量，动量是一个状态量，动量是矢量。动量的运动服从矢量运算规则—平行四边形定则。如果物体的运动在同一条直线上，在选定一个正方向后，动量的运算就可以简化为代数运算。
3、关于动量变化量的运算，△p也是一处矢量，它的方向可以跟初动量的方向相同，也可以跟初动量的方向相反，也可能跟初动量的方向成一角度。
四、作业

第一册力

高中物理第一册教案（新教材）

第一章力

第一课时力重力

㈠教学目的

〖知识目标〗

⒈正确理解力的概念,能分清受力物体和施力物体.

⒉知道力的三要素,力的单位和符号,能作力的凰示和力的示意图.

⒊知道按力的性质和力的效果对力分类,能正确区别各种实际力的类别.

⒋正确理解重力的定义,能确定物体重力的大小,指明重力的方向.

⒌知道物体重心的含义,能确定质量分布均匀的规则物体重心的位置,会分析一般物体重心位置与质量分布的关系.

〖思路方法目标〗

⒈分类方法.（力的分类,矢量和标量）

⒉等效方法.（重心概念）

⒊分析综合方法.（力的概念的深化）

㈡教学重点难点点拨

⒈力的物质性是各种形式力所具有的共同属性.“力是物体间的相互作用”,它反映了任何一个力必定和两个物体发生联系,而且这两个物体间的力的作用是相互的.力的物质性要求我们在认识一个力时,首先要搞清该力的施力物体和受力物体,没有施力物体（或受力物体）的力是不存在的.

⒉力的作用总是要产生一定的效果,它只能从受力物体上体现出来,而且这个效果与力的大小、方向作用点相联系,力的图示能准确地反映某一个力三要素情况.

⒊地球周围的物体,总是要受到地球的吸引而产生重力,它与该物体所处的环境和运动状态无关

⒋物体各部分都受到重力作用.从效果看,这个作用相当于作用于一点.这个点就是整个物体的重力作用点.亦为物体的重心.上述处理方法是“等效思想方法”的应用.用悬挂法找重心,要注意其局限性,它只适用于薄板状物体.

㈢教具

弹簧、弹簧秤、木块、海绵、水盆、不规则的薄板、细线、曲尺…

㈣教学过程

⒈讨论引入

师：请阅读p新教材,共同讨论下述问题：⑴什么是力？⑵在自然界中有哪些力？并举例说明.

（为了加深对力的认识,分清力的种类,性质.掌握力的表示方法和应用,本章我们将系统学习力的知识）

⒉新课内容

⑴力是物体间的相互作用

①力不能离开物体而存在【演示】手和弹簧、水和木块.

②受力是相互的,受力和施力物体同时存在.【演示】线悬挂重物

师：力是个重要概念,如何表示一个力？

⑵力的图示

①力的三要素—大小、方向、作用点.（力的大小可用弹簧秤测量,单位是“牛顿”简称“牛”符号“N”；力的方向是物体间相互作用的方向；力的作用线是沿力的方向的直线）。

【演示】木块浮于水面

（要完整反映一个力,必须把力的三要素全部表述清楚,这可用图示法）

②力的图示—用一根带箭头的线段表示力的方法

具体到：先定力的单位标度

再画出力的指向的方向

最后标出的箭头、箭尾,均可表示出力的作用点.

⑶力的种类（按力的性质和力产生的效果分类）

①性质力—重力、弹力、摩擦力、电磁力…

②效果力—动力、阻力、压力、支持力…（按力的效果命名）

师：严格分清性质力和效果力是物体受力分析的基础,也是正确解决力学问题的重要环节.下面首先研究重力。

⑷重力

①重力就是重量是由地球吸引而使物体受到的力。

②重力的大小和方向

阅读p明确两点：重力的方向是竖直向下的；重力G=mgg=9.8N

师：下面研究重力作用点问题

⑸重心

①质量均匀分布,形状规则物体重心位置是几何中心。

②一般物体重心位置和物体质量分布有关。【演示】悬挂法可确定薄板和曲尺重心位

置（重心可在物体上也可在物体外）

㈤巩固练习

组织讨论下列习题（略）

㈥作业

⒈复习课本内容p1—p5

⒉思考课本练习一第⑴题。

⒊⑵、⑶、⑷题做在练习本上。

第二课时弹力

㈠教学目的（知识目标）

⒈知道什么叫形变,能识别常见的形变,知道如何显示微小的形变.

⒉知识弹力的概念及产生的原因.

⒊知道压力,支持力,拉力是弹力.并能确定压力,支持力,拉力的方向.根据二力平衡确定弹力的大小.

⒋能正确分析具体实例中弹力的受力物体和施力物体.

⒌能用力的图示（示意图）,正确画出弹力.

㈡教学重点、难点点拨

⒈本节课的重点是弹力产生的原因,难点是常见弹力方向的确定

⒉教材通过两个实例,定性了解弹力.然后引出形变和弹力概念,并通过演示实验加以说明.再通过两个例题的分析,对常见弹力方向进行了分析和说明.具体研究方法是：从感性认识出发,上升到理性认识,再通过实验验证并进行具体运用.

⒊从力的物质性认识弹力.它存在于两个直接接触且发生弹性形变的两个物体之间,大小由形变程度决定,形变程度圣要由外部条件变化而变化,属被动力.

⒋弹力归纳为五种模型（绳、杆、面、球、轴）,给学生提供举一反三的条件,促进知识的迁移.

⒌对弹力的分析可以两个不同角度去研究,即从定义出发或以现象出发,这也是思考和解决问题的两条思路.

⒍判断弹力方向应注意到接触处的情况：平面产生或受到的弹力垂直于平面；曲面上某处的弹力垂直于曲面在该处的切面；某一点处的弹力垂直于它的接触面的平面（或切面）的切线.

㈢教具

弹簧、小车、竹片、粘有海绵的木板、木块、盛水玻璃瓶和反射法显示微小形变演示装置.

㈣教学过程

⒈观察实验引入P7《显示微小形变》要求学生观察：⑴用手压椭园玻璃瓶短轴方向,看细管中水面有何变化，⑵再用手压椭园玻璃瓶长轴方向,看细管中水面有何变化.它们的变化有何不同？为什么？⑶手压玻璃瓶的力是怎样产生的？此力有何特点？本节课我们一起来学习这方面的知识

⒉板书课题弹力

【再观察以下三个实验】⑴被拉伸的弹簧使小车向右运动.

⑵向左运动的小车使弹簧压缩.

⑶弯曲的竹片使小车向前运动.

将观察的现象填入下表

实验

小车发生的现象

弹簧或竹片发生的现象

〖师生共同讨论〗

⑴什么是形变？①定义：物体的形状或体积的改变.②常见形变种类有拉伸、压缩、弯曲、扭转等.

阅读课本p5------P6解释上述三个演示实验中的形变和弹力.

⑵弹力的产生①定义.②产生条件.（接触、形变）③施力物体和受力物体.

师问：小车有形变吗？微小形变演示《反射法演示坚硬桌面的微小形变》P6

师生讨论解释：桌面受到手对它的压力作用,桌面发生了形变.

请同学解释引入新课时演示玻璃瓶实验：

由于手指肌肉发生形变,要想恢复原状,手指对玻璃瓶有力的作用.手指发生形变,是施力物体,玻璃瓶阻碍手指恢复原状,是受力物体.

玻璃瓶受到手指对它的弹力作用后,体积发生了变化,导致细管中水面发生变化,这也是显示微小形变的一种方法.

下面,我们共同研究,分析弹力的方向.

⑶弹力的方向①支撑面的弹力②绳的弹力③杆的弹力方向的判断

⑷分析弹力的方法①从定义出发②从表现出的现象出发

㈤巩固练习

（1）分析静止在竖直弹簧上物体们m受几个力作用？m的施力物和力的性质.画出弹簧所受弹力的示意图.

⑵细系住气球时气球静止在空中,细蝇所受弹.

㈥作业

⑴复习课本内容

⑵思考练习二①②题

⑶练习二③④⑤题做在作业本上.

高考物理超重和失重001

牛顿第三定律、超重和失重
◎知识梳理
1.牛顿第三定律
(1).作用力和反作用力一定是同种性质的力，而平衡力不一定；
(2)．作用力和反作用力作用在两个物体上，而一对平衡力作用在一个物体上
(3)．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失；而对于一对平衡力，其中一个力变化不一定引起另外一个力变化
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，公式可写为。
作用力与反作用力的二力平衡的区别
内容作用力和反作用力二力平衡
受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上
依赖关系同时产生，同时消失相互依存，不可单独存在无依赖关系，撤除一个、另一个可依然存在，只是不再平衡
叠加性两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力运动效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零；形变效果不能抵消
力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力也可以不是同性质的力
2.超重和失重
超重现象是指：NG或TG；加速度a向上；
失重现象是指：GN或GT；加速度a向下；
完全失重是指：T=0或N=0；加速度a向下；大小a=g
3.力学基本单位制：（在国际制单位中）
基本单位和导出单位构成单位制.
a：长度的单位——米；b：时间的单位——秒；c：质量的单位——千克
4.牛顿运动定律只适应于宏观低速，且只适应于惯性参照系。
◎例题评析
【例15】弹簧下端挂一个质量m=1kg的物体，弹簧拉着物体在下列各种情况下，弹簧的示数：(g=10m/s2)
（1）、弹簧秤以5m/s的速度匀速上升或下降时，示数为。
（2）、弹簧秤以5m/s2的加速度匀加速上升时，示数为。
（3）、弹簧秤以5m/s2的加速度匀加速下降时，示数为。
（4）、弹簧秤以5m/s2的加速度匀减速上升时，示数为。
（5）、弹簧秤以5m/s2的加速度匀减速下降时，示数为。
【分析与解答】(1)10N(2)15N(3)5N(4)5N(5)15N
【例16】如图所示，浸在液体中的小球固定在轻弹簧的一端，弹簧另一端固定在容器底部，已知小球密度ρ，液体密度为ρ1(ρρ1)，体积为V，弹簧劲度系数为K，求下列两种情况下弹簧的形变量：(1)整个系统匀速上升；(2)整个系统自由下落。
【分析与解答】：（1）小球受力为：重力，弹簧弹力，液体浮力，设小球体积为V，弹簧形变量为，整个系统匀速上升，小球受力平衡，则：

(2)在整个系统自由下落时，在地面的观察者看来，小球自由下落，由于物体处于完全失重状态，浮力消失，f=0，因此F也为零，即。
【例17】电梯地板上有一个质量为200kg的物体，它对地板的压力随时间变化的图象如图所示.则电梯从静止开始向上运动，在7s内上升的高度为多少？

【分析与解答】：以物体为研究对象，在运动过程中只可能受到两个力的作用：重力mg=2000N，地板支持力F.在0～2s内，F＞mg，电梯加速上升，2～5s内，F=mg，电梯匀速上升，5～7s内，F＜mg，电梯减速上升.
若以向上的方向为正方向，由上面的分析可知，在0～2s内电梯的加速度和上升高度分别为
a1==m/s2=5m/s2
电梯在t=2s时的速度为
v=a1t1=5×2m/s=10m/s，
因此，在2～5s内电梯匀速上升的高度为
h2=vt2=10×3m=30m.
电梯在5～7s内的加速度为
a2==m/s2=－5m/s2
即电梯匀减速上升，在5～7s内上升的高度为
h3=vt3+a2t32
=10×2m－×5×22m=10m
所以，电梯在7s内上升的总高度为
h=h1+h2+h3=（10+30+10）m=50m.
答案：50m

◎能力训练5
1．某同学要在升降机内用天平来称量质量，下列哪些情况可以实现?
A．升降机匀速下降
B．升降机减速下降
C．升降机做自由落体运动
D．升降机减速上升，但加速度数值小于重力加速度
2．如图所示，一根细线一端固定在容器的底部，另一端系一木球，木块浸没在水中，整个装置在台秤上，现将细线割断，在木球上浮的过程中不计水的阻力，则台秤上的示数：
A．增大B．减小C．不变D．无法确定

3．如图，在倾角为θ的斜面上，放置质量为2m和m两木块，中间连一尚未发生形变的轻弹簧，两木块同时由静止释放，在斜面光滑和不光滑两种情况下，弹簧(两木块与斜面的摩擦因数相同)
A．均被压缩B．均被拉长C．前者保持原长，后者被压缩D．均保持原长

4.某人在地面上最多能举起60kg的重物，当此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起多少千克的重物?（g取10m/s2）
5.一种能获得强烈失重、超重感觉的巨型娱乐设施中，用电梯把乘有10多人的座舱送到大约二十几层楼高的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m时开始制动.若某人手托着质量为5kg的铅球进行这个游戏，问：
（1）当座舱落到离地高度40m左右的位置时，托着铅球的手感觉如何？
（2）当座舱落到离地高度15m左右的位置时，手要用多大的力才能托住铅球？（g取10m/s2）
●模拟测试
一、选择题
1.牛顿是物理学史上最伟大的科学家，他的一生对物理学产生了巨大的贡献，但他还是虚心地说“我之所以比别人看得远些，是因为我站在了巨人的肩上。”牛顿所说的巨人是指
（A）亚里士多德；（B）伽利略；（C）笛卡尔；（D）法拉第。
2.意大利的物理学家伽利略提出“著名的斜面试验”，逐渐增大斜面倾角并由此推理得出的结论是
A．自由落体运动是一种匀变速直线运动．B．无论物体是否运动，都具有惯性．
C．力不是维持物体运动的原因．D．力是使物体产生加速度的原因．
3.在人类登上月球之前，科学家曾经担心人类踏上月球表面的时候，会使月面上的灰尘扬起来淹没宇航员，尘土长时间内不会沉下来，科学家的担心是因为考虑到
A.月球上的重力加速度较小.B.月球上没有水.
C.月球上没有空气.D.月球上的温差太大.
4.如图所示，小车内有一个光滑的斜面，当小车在水平轨道上做匀变速直线运动时，小物块A恰好能与斜面保持相对静止．在小车运动过程中的某时刻，突然使小车停止，则物体A的运动可能
（A）沿斜面加速下滑
（B）沿斜面减速上滑
（C）仍与斜面保持相对静止
（D）离开斜面做平抛运动
5.如图所示，ab、cd是竖直平面内两根固定的细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，圆周半径为R，b点为圆周的最低点，c点为圆周的最高点。现有两个小滑环A、B分别从a、c处由静止释放，滑环A经时间t1从a点到达b点，滑环B经时间t2从c点到达d点；另有一小球C从b点以初速度v0＝4gR沿bc连线竖直上抛，到达最高点时间为t3，不计一切阻力与摩擦，且A、B、C都可视为质点，则t1、t2、t3的大小关系为
（A）t1＝t2＝t3
（B）t1＝t2＞t3
（C）t2＞t1＞t3
（D）A、B、C三物体的质量未知，因此无法比较
6.如图所示，在空雪碧瓶底四周钻几个小孔，盛满水后，让盛满水的雪碧瓶自由下落，则下落过程中不可能出现的图是
7.竖直向上射出的子弹，达到最高点后又返回原处，假设整个运动过程中，子弹受到的阻力与速度的大小成正比，则整个过程中，加速度大小的变化是
A．始终变大B．始终变小
C．先变大后变小D．先变小后变大
8．质量为m1和m2的两个物体，由静止开始从同一高度下落，运动中所受阻力分别为f1和f2，如果物体m1先落在地面，那是因为………………………
A.m1m2B.f1f2
C.D.
9．如图所示，物体静止于光滑水平面M上，力F作用于物体O点，现要使物体沿着OO‘方向做匀加速运动（F和OO’都在M平面内），那么必须同时再加一个力F1，这个力的最小值为…………………………………………………………………………
A.
B.
C.

D.

10.一质点由静止开始，先做匀加速运动，接着做匀速运动，最后做末速度为零的匀减速运动，三个过程所经历的时间之比为3：4：1，全过程中的最大速度为v.则全过程的平均速度为
A.V/3B.V/4C.3V/4D.4V/5

二．填空题
11.一电梯启动时匀加速上升，加速度为2m/s2，制动时匀减速上升，加速度为-1m/s2，上升高度为52米。则当上升的最大速度为6m/s时，电梯升到楼顶的最短时间是s。如果电梯先加速上升，最后减速上升，全程共用时间为16s，则上升的最大速度是m/s。
12.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m=kg和物块与地面之间的动摩擦因数
μ=。
13.缆车沿着坡度为300的山坡以加速度a上行。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，
斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止，如图。小物块受到的摩擦力大小为_____________，方向___________________。（设缆车保持竖直状态运行）

三．计算题
14（12分）．如图，倾角θ＝370的光滑斜面底端有一挡板，斜面上有质量分别为mA=1kg、mB=2kg的两物块A、B，用劲度系数为K＝200N/m的轻弹簧相连，并处于静止状态。现用一沿斜面向上的恒力F拉动物块A，经时间t=0.2s使B恰离开挡板，此时A的加速度大小为aA=1m/s2.(取sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)求：
（1）从开始到B刚离开挡板时A移动的位移？
（2）作用在物体A上拉力F的大小？

15．如图所示，木块重60N，放在倾角θ=37°的斜面上，用F=10N的水平力推木块，木块恰能沿斜面匀速下滑，求：

(1)木块与斜面间的摩擦力大小；
(2)木块与斜面间的动摩擦因数.
(sin37°=0.6，cos37°=0.8)
16.(12分)A、B两个物体用细绳相连在一起,用竖直向上的拉力F将它们向上提起,如图所示.细绳能承受的最大拉力为100N,两个物体的质量都为5kg,要使绳子在提起两物体的过程中绳不被拉断,求拉力F的范围.(g取10m/s)
17.喷气式飞机在高空飞行时发动机向后喷出高速气体，使飞机受到一向前的推力。飞机在某一高度飞行时，竖直方向合力为零，飞机在竖直方向除受重力外还受向上的升力，飞机所受向上的升力是由机翼上下表面的压力差产生的，飞机的机翼后部装有襟翼，调整襟翼的角度，可改变升力的大小。飞机飞行时还受空气阻力，实验证实飞机所受空气阻力与速度平方成正比，即f=Kv2，K为空气阻力系数，空气阻力系数与飞机的形状、大小、襟翼的角度等因素有关，当飞机载重增大时，所需升力也增大，调整襟翼的角度可增大升力，这时空气阻力系数也将增大。
有一总质量为M的喷气式客机在上海机场升空到某一高度后水平飞向北京，升空到这一高度时客机的速度为V1，加速度为a1。经一段时间速度变为V2，此时的加速度为a2，再经一段时间速度变为V3，此时客机所受合力为零。客机加速过程中推力不变，由于客机加速过程时间较短，客机耗油量忽略不计，空气阻力系数恒为K，求：
(1)机翼上下表面的有效面积均为S，加速过程中机翼上下表面的压强差△P为多少？
(2)a1与a2的比值为多少?
(3)客机速度达V3后以这一速度匀速飞往北京，匀速飞行时客机发动机的平均功率为P，经时间t客机飞至北京上空时(高度未变)，机翼上下表面的压强差减小为△P′。客机飞至北京上空时空气阻力系数变大、变小、还是不变？简要说明理由。客机从上海匀速飞至北京上空的过程中客机的耗油量为多少？克服阻力所做的功为多少？
18．如图所示，质量分别为＝1kg和＝2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上，若对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力和，若＝（9-2t）N，＝（3＋2t）N，则：

（1）经多长时间两物块开始分离?
（2）在同一坐标中画出两物块的加速度和随时间变化的图像?
（3）速度的定义为v＝/st，“v-t”图像下的“面积”在数值上等于位移s；加速度的定义为a＝v/t，则“a-t”图像下的“面积”在数值上应等于什么?

（4）由加速度和随时间变化图像可求得A、B两物块分离后2s其相对速度为多大?