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《超重和失重》教案
教学目标
教学目标：
1.知道什么是超重、失重现象。
2.理解发生超重、失重现象的原因。
3.学会通过加速度分析物体的超重、失重状态。
教学重点：
超重、失重现象的原因。
教学难点：
视重与加速度的关系。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
2分钟
环节一：
引入
教师：同学们，大家好，前两节课我们学习了牛顿运动定律的应用。今天我们来研究两种特殊的现象，超重与失重。
在开始之前，我们先来看一段视频。
学生：观看视频。
教师：同学们，你知道太空中吃饭为什么不容易，宇航员为什么能飘在空中吗？这是物理中的什么现象呢？
学生：失重现象
教师：你说的对，是由于失重。可是你知道什么是失重现象吗？为什么会出现失重现象呢？
3分钟
环节二：
重力的测量
教师：要弄清楚这些，我们得先来说说怎么测量重力。
平常我们怎么测量一个物体的重力呢？
我们常用的方法有两种，第一种方法是测量物体做自由落体运动的加速度g，由G＝mg可得重力。
第二种方法是：将物体悬挂（或放置）在测力计上，使物体静止。这时测力计对物体的拉力（或支持力）与重力大小相等。
在这两种方法中，第二种方法最为常用。
在第二种方法中，为什么要使物体处于静止状态呢？
如果物体不处于静止状态，会带来什么问题？
学生：思考
因为方法2测量重力时认为测力计对物体的拉力（或支持力）与物体所受重力大小相等，其实是用到了物体平衡时的受力特点。
如果物体不静止，则有可能受力不平衡。
下面我们就来具体研究，如果物体不处于平衡状态，测力计的拉力（支持力）与重力有什么关系。
16分钟
环节三：
超重和失重
1.电梯向下运动时的超重、失重问题
教师：如图所示情景，电梯中有一台体重计，人站在体重计上，当人随电梯一起向下加速运动时，体重计对人的支持力是否等于重力大小？
学生：利用牛顿运动定律分析该问题
教师：首先，我们对人进行受力分析，受重力和支持力。
然后取向下为坐标轴的正方向，建立一维坐标系。
根据牛顿第二定律，有mg－FN＝ma
解得FN＝mg－ma，由此可知体重计对人的支持力小于人的重力。
根据牛顿第三定律可知，人对体重计的压力小于人的重力。
我们把体重计的示数所反映的力叫做视重力。
此时，体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力。
教师：我们把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现象，叫作失重现象。
失重状态下视重小于重力。
请同学们思考，在失重状态下，人受到的重力真的减小了吗？
没有，人受到的重力并没有变小。
教师：向下运动时体重计示数可以比人的重力小，那么电梯向下运动时，会不会出现体重计的示数比人的重力大的情况呢？
学生：思考
教师：要想体重计的示数比人的重力大，也就是人所受支持力应大于人的重力，人所受合力就应向上，加速度就应向上。
因此电梯应当向下减速运动。
教师：当电梯向下以大小为a的加速度做减速运动时，对人进行受力分析，受到重力和支持力。
我们仍以竖直向下为正方向，建立一维坐标系。
根据牛顿第二定律有mg－FN＝－ma
可得FN＝mg＋ma
由此可见，此时人所受的支持力大于重力大小。
根据牛顿第三定律，此时体重计所受的压力大于人的重力。
体重计的示数所反映的视重（力）大于人所受的重力。
我们把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现象，叫作超重现象。
超重状态下视重大于重力。
和失重现象一样，此时人实际所受重力大小并没有发生变化。
2.电梯向上运动时的超重、失重问题
刚才我们分析的都是电梯向下运动的情况。
若电梯向上加速或者减速运动，会不会出现超重或者失重现象呢？
请同学们试着分析一下。
学生：自行分析
教师：我们仍以向下为正方向，建立一维坐标系来研究。
当电梯以大小为a的加速度，向上加速运动时，
根据牛顿第二定律，有mg－FN＝－ma
解得FN＝mg＋ma
可知，此时人所受支持力大于人的重力，体重计的示数（视重）大于人的重力，是超重现象。
当电梯以大小为a的加速度，向上减速运动时，
根据牛顿第二定律，有mg－FN＝ma
解得FN＝mg－ma
可知，此时人所受支持力小于人的重力，体重计的示数（视重）小大于人的重力，是失重现象。
通过以上分析我们得出，人在电梯里的体重计上会出现这些有趣的现象，事实真的如此吗？
我们来看一段实验视频。
教师：视频展示电梯中的体重计示数随运动状态的变化
学生：观看视频
3.人下蹲、起立过程中的超重、失重问题
教师：如果体重计不是在电梯中，而是在地面上，人站在体重计上，体重计的示数（视重）一定等于人所受重力大小吗？
学生：思考
教师：没错，人站在置于地面的体重计上也不一定总是保持静止不动的，如果人有下蹲、起立的动作就会影响到体重计的示数。
那么，如果人原来静止在体重计上，突然开始
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