2018-2019高中物理 第四章 力與運動 第六節(jié) 超重和失重 第七節(jié) 力學單位課件 粵教版必修1.ppt

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1、第六節(jié) 超重和失重 第七節(jié) 力學單位,第四章 力與運動,學習目標 1.知道超重、失重和完全失重現象，會根據條件判斷超重、失重現象. 2.會利用超重、失重知識解釋一些實際現象. 3.知道單位制、基本單位和導出單位的概念.明確國際單位制中力學的三個基本物理量及其單位. 4.知道物理運算過程中單位的規(guī)范使用和表示方法.,內容索引,自主預習 預習新知 夯實基礎,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關,自主預習,一、超重、失重和完全失重 1.超重現象：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力) 物體所受的重力的情況稱為超重現象. 2.失重現象：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力) 物體

2、所受的重力的情況稱為失重現象. 3.完全失重現象：如果一個物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)為 ，這種情況是失重現象中的極限，稱為 現象.,大于,小于,零,完全失重,二、力學單位 1.單位制：由 單位和 單位所組成的一系列完整的單位體制. (1)基本單位是可以任意選定的. (2)導出單位是由定義方程式與比例系數確定的. 2.國際單位制中的力學單位 (1)基本單位 長度單位 、質量單位 和時間單位 . (2)常見的導出單位 速度的單位為 ，加速度的單位為 ，力的單位為牛即 .,基本,導出,米(m),千克(kg),秒(s),米/秒(m/s),米/秒2(m/s)2,千克米/秒2(1 N1 kgm

3、/s2),答案,即學即用 1.判斷下列說法的正誤. (1)超重就是物體受到的重力增加了.( ) (2)物體處于完全失重時，物體的重力就消失了.( ) (3)物體處于超重時，物體一定在上升.( ) (4)物體處于失重時，物體可能在上升.( ) (5)物體做豎直上拋運動時，處于超重狀態(tài).( ),答案,2.現有以下一些物理量和單位，按下面的要求選擇填空. A.密度 B.米/秒 C.牛頓 D.加速度 E.質量 F.秒 G.厘米 H.長度 I.時間 J.千克 (1)屬于物理量的有_. 解析 此題中給定的選項內，屬于物理量的有密度、加速度、質量、長度、時間，故此空填“A、D、E、H、I”. (2)在國際單

4、位制中，被選定的基本量有_. 解析 此題中給定的選項內，在國際單位制中，被選定的基本量有質量、長度、時間，故此空填“E、H、I”.,解析,A、D、E、H、I,E、H、I,答案,(3)在國際單位制中的基本單位有_，屬于導出單位的有_. (均選填字母的代號) 解析 此題中給定的選項內，在國際單位制中是基本單位的有千克、秒，屬于導出單位的有米/秒、牛頓，故第一個空填“F、J”，第二個空填“B、C”.,解析,F、J,B、C,重點探究,一、超重和失重,導學探究 如圖1所示，某人乘坐電梯正在向上運動. (1)電梯啟動瞬間加速度方向向哪兒？人受到的支持力比其重力大還是?。侩娞輨蛩傧蛏线\動時，人受到的支持力比

5、其重力大還是?。?答案 電梯啟動瞬間加速度方向向上，人受到的合力方向向上，所以支持力大于重力；電梯勻速向上運動時，人受到的合力為零，所以支持力等于重力.,圖1,答案,答案,(2)電梯將要到達目的地減速運動時加速度方向向哪兒？人受到的支持力比其重力大還是小？ 答案 減速運動時，因速度方向向上，故加速度方向向下，即人受到的合力方向向下，支持力小于重力.,知識深化 1.視重：當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧測力計或臺秤的示數稱為“視重”，大小等于彈簧測力計所受到的拉力或臺秤所受到的壓力. 當物體處于超重或失重時，物體的重力并未變化，只是視重變了.,2.超重、失重的比較,3.對超重、失重

6、的理解 (1)物體處于超重還是失重狀態(tài)，只取決于加速度的方向，與物體的運動方向無關. (2)發(fā)生超重和失重時，物體所受的重力并沒有變化. (3)發(fā)生完全失重現象時，與重力有關的一切現象都將消失.比如物體對支持物無壓力、擺鐘將停止擺動，靠重力使用的儀器不能再使用(如天平).只受重力作用的一切拋體運動，都處于完全失重狀態(tài).,例1 (多選)在升降電梯內的地面上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學站在體重計上，體重計示數為50 kg，電梯運動過程中，某一段時間內曉敏同學發(fā)現體重計示數如圖2所示，在這段時間內下列說法正確的是,答案,解析,圖2,A.曉敏同學所受的重力變小了 B.曉敏對體重計的壓力小于曉敏的重

7、力 C.電梯一定在豎直向下運動 D.電梯的加速度大小為 (g為重力加速度)，方向一定豎直向下,解析 曉敏在這段時間內處于失重狀態(tài)，是由于曉敏對體重計的壓力變小了，而曉敏的重力沒有改變，A錯誤，B正確； 人處于失重狀態(tài)，加速度向下，運動方向可能向上減速，也可能向下加速，故C錯誤； 以豎直向下為正方向，有：mgFma，即50g40g50a，解得a ，方向豎直向下，故D正確.,答案,針對訓練 如圖3所示，在教室里某同學在體重計上研究超重與失重.她由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程.關于她的實驗現象，下列說法中正確的是 A.只有“起立”過程，才能

8、出現失重的現象 B.只有“下蹲”過程，才能出現超重的現象 C.“下蹲”的過程，先出現超重現象后出現失重現象 D.“起立”“下蹲”的過程，都能出現超重和失重的現象,解析,圖3,解析 “下蹲”過程中，人先向下做加速運動，后向下做減速運動，所以先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)；“起立”過程中，先向上做加速運動，后向上做減速運動，最后回到靜止狀態(tài)，人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，選項A、B、C錯誤，D正確.,例2 在電梯中，把一重物置于臺秤上，臺秤與力傳感器相連，當電梯從靜止起加速上升，然后又勻速運動一段時間，最后停止運動時，傳感器的熒屏上顯示出其受的壓力與時間的關系圖象如圖4所示.試由此圖回答問題：(g

9、取10 m/s2),圖4,(1)該物體的重力是多少？電梯在超重和失重時物體的重力是否變化？,答案 30 N 不變,解析 根據題意4 s到18 s物體隨電梯一起勻速運動，由平衡條件及牛頓第三定律知： 臺秤受的壓力和物體的重力相等，即G30 N； 根據超重和失重的本質得：物體的重力不變,答案,解析,(2)算出電梯在超重和失重時的最大加速度分別是多大？,答案 6.67 m/s2 6.67 m/s2,答案,解析,二、單位制的理解,導學探究 如圖5，某運動員的最快速度可以達到10 m/s，某人騎助力車的速度為35 km/h.,圖5,(1)某同學僅憑所給兩個速度的數值能否 判斷運動員的速度與助力車的速度的

10、大小關系？ 答案 不能,(2)你能比較以上兩個速度的大小關系嗎？以上兩個速度哪個大？ 答案 能.10 m/s36 km/h35 km/h，所以運動員的速度較大.,答案,知識深化 國際單位制 1.組成：國際單位制是由7個基本單位、2個輔助單位和19個具有專門名稱的導出單位組成. 2.國際單位制中選定長度(l)、質量(m)、時間(t)、電流(I)、熱力學溫度(T)、發(fā)光強度(I)、物質的量(n)七個量為基本量.,3.力學單位,例3 (多選)關于國際單位制，下列說法中正確的是 A.在力學單位制中，若采用cm、g、s作為基本單位，力的單位是牛(N) B.在力學中，力是基本概念，所以力的單位“牛頓”是力

11、學單位的基本 單位 C.各物理量采用國際單位制中的單位，通過物理公式運算的結果的單位 一定為國際單位制中的單位 D.千克米/秒2、米/秒都屬于力的國際單位,答案,例4 在解一道計算題時(由字母表達結果的計算題)一個同學解得位移s (t1t2)，用單位制的方法檢查，這個結果 A.可能是正確的 B.一定是錯誤的 C.如果用國際單位制，結果可能正確 D.用國際單位制，結果錯誤，如果用其他單位制，結果可能正確,解析,答案,單位制的應用 1.單位制可以簡化計算過程 計算時首先將各物理量的單位統一到國際單位制中，用國際單位制中的基本單位和導出單位表示，這樣就可以省去計算過程中單位的代入，只在數字后面寫上相

12、應待求量的單位即可，從而使計算更簡便. 2.推導物理量的單位：根據物理公式中物理量間的關系推導出物理量的單位. 3.單位制可檢查物理量關系式的正誤 根據物理量的單位，如果發(fā)現某公式在單位上有問題，或者所求結果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計算結果肯定是錯誤的.,達標檢測,1,2,3,1.(超重和失重問題的分析)如圖6所示為一物體隨升降機由一樓運動到某高層的過程中的vt圖象，則,答案,解析,4,圖6,A.物體在02 s處于失重狀態(tài) B.物體在28 s處于超重狀態(tài) C.物體在810 s處于失重狀態(tài) D.由于物體的質量未知，所以無法判斷超重、失重狀態(tài),解析 從加速度的角度判斷，

13、由題意知02 s物體的加速度方向豎直向上，則物體處于超重狀態(tài)；28 s物體的加速度為零，物體處于平衡狀態(tài)；810 s物體的加速度方向豎直向下，則物體處于失重狀態(tài)，故C正確.,2.(單位制的應用)雨滴在空氣中下落，當速度比較大的時候，它受到的空氣阻力與其速度的二次方成正比，與其橫截面積成正比，即fkSv2，則比例系數k的單位是 A.kg/m4 B.kg/m3 C.kg/m2 D.kg/m,解析,1,2,3,4,答案,答案,解析,1,2,3,4,3.(對單位制的理解)(多選)關于力學單位制，下列說法正確的是 A.kg、m/s、N是導出單位 B.kg、m、s是基本單位 C.在國際單位制中，質量的單位

14、可以是kg，也可以是g D.只有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式才是Fma,1,2,3,4,解析 所謂導出單位，是利用物理公式和基本單位推導出來的，力學中的基本單位只有三個，即kg、m、s，其他單位都是由這三個基本單位推導出來的，如“牛頓”(N)是導出單位，即1 N1 kgm/s2(Fma)，所以A項錯誤，B項正確. 在國際單位制中，質量的單位只能是kg，C項錯誤. 在牛頓第二定律的表達式中，Fma(k1)只有在所有物理量都采用國際單位制時才能成立，D項正確.,4.(超重、失重和完全失重的有關計算)質量是60 kg的人站在升降機中的體重計上，如圖7所示.重力加速度g取10 m/s2，當升降

15、機做下列各種運動時，求體重計的示數(單位符號用N來表達). (1)勻速上升；,答案,解析,1,2,3,4,圖7,解析 勻速上升時：由平衡條件得：FN1mg600 N， 由牛頓第三定律得：人對體重計的壓力為600 N，即體重計示數為600 N.,答案 600 N,(2)以4 m/s2的加速度加速上升；,答案,解析,1,2,3,4,解析 加速上升時，由牛頓第二定律得： FN2mgma2， FN2mgma2840 N 由牛頓第三定律得：人對體重計的壓力為840 N， 即體重計示數為840 N.,答案 840 N,(3)以5 m/s2的加速度加速下降.,答案,解析,1,2,3,4,解析 加速下降時，由牛頓第二定律得： mgFN3ma3， FN3mgma3300 N， 由牛頓第三定律得：人對體重計的壓力為300 N， 即體重計示數為300 N.,答案 300 N,