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1、2021版第4章第6節(jié)超重和 失重第7節(jié)力學(xué)單位第六節(jié)超重和失重第七節(jié)力學(xué)單位知識(shí)脈絡(luò)學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解超重、失重和完全失重現(xiàn)象.了解單位制、根本單位制和導(dǎo)出單位.（重點(diǎn)）知道國際單位制中力學(xué)的三個(gè)根本物理量及單位.會(huì)根據(jù)條件判斷超重、失重現(xiàn)象，并會(huì)解釋一些相關(guān)的嗣下234單齒制何際單苗制實(shí)際現(xiàn)象.（重點(diǎn)、難點(diǎn)）I星念單位的導(dǎo)出單短I應(yīng)用先填空1.超重和失重超重:物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況 稱為超重現(xiàn)象.（2）失重:物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∪晌矬w所受重力的情況 稱為失重現(xiàn)象.2. 超重和失重的解釋電梯靜止不動(dòng)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，人的加速度為零，此時(shí)
2、人對(duì)電梯的 壓力等于人的重力.當(dāng)電梯加速上升時(shí)，人的加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可以得出: fn6=加，即FN=Gma，此時(shí)人對(duì)電梯的壓力大于人的重力，人處于超重 狀態(tài).當(dāng)電梯加速下降時(shí)，人的加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可以得出:G_FN=mg,即FN=G_ma，此時(shí)人對(duì)電梯的壓力小于人的重力，人處于失重 狀態(tài).3完全失重現(xiàn)象如果一個(gè)物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ榱悖@種情況是失重現(xiàn) 象中的極限，稱為完全失重現(xiàn)象例如：自由落體運(yùn)動(dòng).再判斷1物體處于超重狀態(tài)時(shí)，是其重力增加了.（X）2人處于完全失重時(shí)，人的重力其實(shí)沒有變化.W）3 物體不管是失重還是超重，都是測(cè)量值與重力大小關(guān)
3、系的比擬結(jié)果，而 重力大小沒有變化.（V）后思考小明在加速上升的電梯中稱體重時(shí)，發(fā)現(xiàn)體重明顯增加了（如圖4-6-1）小 明所受重力真的增加了嗎？為什么體重計(jì)的示數(shù)大于他的體重？圖 4-6-1【提示】 體重計(jì)的示數(shù)顯示的是人對(duì)秤的壓力示數(shù)的增加并不是體增加了，而是在電梯加速上升或減速下降時(shí)，人對(duì)體重計(jì)的壓力增加了.合作探討探討1：物體發(fā)生超重或失重時(shí)，物體的重力是否一定變化?【提示】不變化.物體的超或失重是測(cè)力計(jì)的示數(shù)發(fā)生了變化.而物體所受的重力沒有變化.探討2：發(fā)生失重的物體其速度方向一定是向下的嗎？【提示】 不一定.看物體是超重還是失重，是加速度的方向而不是速度 的方向，當(dāng)加速度向下時(shí)，物體
4、一定失重，而速度可能向上也可能向下.核心點(diǎn)擊1. 實(shí)重和視重（1）實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力物體所受重力不會(huì)因物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變 而變化.（2）視重：當(dāng)物體在豎直方向有加速度時(shí)（即ayHO），物體對(duì)彈簧秤的拉力或第3頁對(duì)臺(tái)秤的壓力將不等于物體的重力，此時(shí)彈簧秤或臺(tái)秤的示數(shù)叫物體的視重.2超重與失重的分析比擬加速度視重(F)與 重力關(guān)系運(yùn)動(dòng)情況受力示意圖平衡a=0F=mg靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)F匚1叱超重向上F=m(g+a)mg向上加速，向下減速失重向下F=m(g_a)Vmg向下加速，向上減速完全失重a=gF=0物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)?1金屬小桶側(cè)面有一小孔A,當(dāng)桶內(nèi)盛水時(shí)，水會(huì)從小孔A中流出如果讓
5、裝滿水的小桶自由下落，不計(jì)空氣阻力，那么在小桶自由下落過程中()圖 4-6-2A水繼續(xù)以相同的速度從小孔中噴出B水不再從小孔噴出C水將以更大的速度噴出D.水將以較小的速度噴出【解析】 水桶自由下落，處于完全失重狀態(tài)，故其中的水也處于完全失重 狀態(tài)，對(duì)容器壁無壓力，故水不會(huì)流出，應(yīng)選B.【答案】B2日本機(jī)器人展在橫濱對(duì)公眾開放，來自日本各地的40多家科研機(jī)構(gòu)和 生產(chǎn)廠商展示了機(jī)器人領(lǐng)域的科研成果.如圖4-6-3所示是日本機(jī)器人展媒體預(yù) 展上一個(gè)小型機(jī)器人在表演垂直攀登關(guān)于機(jī)器人在上升過程中細(xì)繩對(duì)手的拉 第4頁力以下說法正確的選項(xiàng)是（）圖 4-6-3A當(dāng)機(jī)器人高速向上攀爬時(shí)細(xì)繩對(duì)手的拉力比低速攀爬
6、時(shí)大B當(dāng)機(jī)器人減速上升時(shí)，機(jī)器人處于超重狀態(tài)C當(dāng)機(jī)器人減速下降時(shí)，機(jī)器人處于失重狀態(tài)D機(jī)器人加速下降過程中（ag）,細(xì)繩對(duì)機(jī)器人的拉力小于其重力【解析】機(jī)器人對(duì)細(xì)繩的拉力與速度大小無關(guān)只與是否有豎直方向上的加速度有關(guān)，那么A錯(cuò)；機(jī)器人減速上升時(shí)，其加速度方向向下，處于失重狀 態(tài)，那么B錯(cuò)；機(jī)器人減速下降時(shí)，其加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，那么C 錯(cuò)；機(jī)器人加速下降過程中加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，那么D對(duì).【答案】D3. （多項(xiàng)選擇）“蹦極是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)，某人身系彈性繩自迸肚高空P點(diǎn)自由下落，圖4-6-4中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置，c點(diǎn)是人能到達(dá)的U d上婦-1 最低點(diǎn)
7、，點(diǎn)是人靜止懸吊著時(shí)的平衡位置，人在從P點(diǎn)下落到最低點(diǎn)c的過“程中（）圖 4-6-4A人在Pa段做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)B. 在ab段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)C在bc段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)D在c點(diǎn)，人的速度為零，其加速度為零【解析】 可通過以下表格對(duì)各選項(xiàng)逐一進(jìn)行分析選項(xiàng)過程透析結(jié)論A人在Pa段只受重力作用，a=g,完全失重VB人在ab段受重力和向上的拉力，拉力小于重力，合力向下，加 速度向下，失重VC人在bc段受重力和向上的拉力，拉力大于重力，合力向上，加 速度向上，超重XD人到c點(diǎn)時(shí)，拉力最大，合力最大，加速度最大X【答案】AB判斷超重、失重狀態(tài)的方法1
8、 從受力的角度判斷，當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)處于失重狀態(tài)，等于零時(shí)處于完全失重狀態(tài).2從加速度的角度判斷，當(dāng)物體具有向上的加速度(包括斜向上)時(shí)處于超 重狀態(tài)，具有向下的加速度(包括斜向下)時(shí)處于失重狀態(tài)，向下的加速度為g時(shí)處于完全失重狀態(tài).3從運(yùn)動(dòng)的角度判斷.當(dāng)物體加速上升或減速下降時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，當(dāng)物體加速下降或減速上升時(shí)，物體處于失重狀態(tài).力學(xué)單位先填空1單位制的意義(1) 單位制是由根本單位和導(dǎo)出單位所組成的一系列完整的單位體制.(2) 根本單位是可以任意選定的，導(dǎo)出單位那么是由定義方程式與比例系數(shù) 確定的.2國際單位制中的力學(xué)單位
9、(1)國際單位制由7個(gè)根本單位、2個(gè)輔助單位和19個(gè)具有專門名稱的導(dǎo)出 單位組成.在國際單位制中，與力學(xué)有關(guān)的根本單位有三個(gè)：長(zhǎng)度單位一米(m)、 質(zhì)量單位一一千克(kg)和時(shí)間單位秒s).其他與力學(xué)有關(guān)的物理量單位，都 可以由這三個(gè)根本單位導(dǎo)出.再判斷1 力學(xué)中的三個(gè)根本物理量為長(zhǎng)度、質(zhì)量、加速度.(X)2. 一個(gè)物理量的單位假設(shè)由兩個(gè)或兩個(gè)以上的根本單位的符號(hào)表示，那么 這個(gè)物理量的單位一定是導(dǎo)出單位.(V)3 般來說，物理公式主要確定各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，也同時(shí)確定了 單位關(guān)系.(V)后思考檢驗(yàn)一個(gè)公式是否正確，能否根據(jù)單位來判斷？【提示】 能.假設(shè)公式左右兩邊單位不同，那么此公式肯定
10、錯(cuò)誤假設(shè)公 式正確，其等號(hào)兩邊單位必定相同.合作探討探討1：在利用物理公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為什么要統(tǒng)一到國際單位?【提示】物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中在計(jì)算中可以省去單位的代入，只在最后寫上對(duì)應(yīng)單位即可，使計(jì)算簡(jiǎn)便探討2：能否利用單位制檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果的正誤?【提示】 能.假設(shè)發(fā)現(xiàn)某公式單位上有問題或所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量單位不同，那么肯定有錯(cuò)誤.核心點(diǎn)擊1. 對(duì)單位制的理解單位制包括國際單位制和常用單位制.國際單位制中選定長(zhǎng)度(、質(zhì)量(m)、時(shí)間(0、電流(!)、熱力學(xué)溫度、 發(fā)光強(qiáng)度(7)、物質(zhì)的量(n)七個(gè)量為根本物理量.國際單位制包括力學(xué)單位制和其他單位制；力學(xué)單位制中包括根本單
11、位 和導(dǎo)出單位. 根本單位長(zhǎng)度Z，單位：m；質(zhì)量m，單位：kg；時(shí)間r，單位：s. 常用的導(dǎo)出單位速度何，由公式導(dǎo)出，單位：m/s.v v加速度(a),由公式0=七導(dǎo)出，單位：m/s2.力(F),由公式F=ma導(dǎo)出，單位：N(kgm/s2)此外還有功、功率、壓強(qiáng)等等2. 單位制在計(jì)算中的應(yīng)用單位制可以簡(jiǎn)化計(jì)算過程計(jì)算時(shí)首先將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中，用國際單位制中的根 本單位和導(dǎo)出單位表示，這樣就可以省去計(jì)算過程中單位的代入，只在數(shù)字后 面寫上相應(yīng)待求量的單位即可，從而使計(jì)算簡(jiǎn)便.(2) 單位制可檢査物理量關(guān)系式的正誤根據(jù)物理量的單位，如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問題，或者所求結(jié)果的單 位
12、與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計(jì)算結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的.(3) 比擬某個(gè)物理量不同值的大小時(shí)，必須先把它們的單位統(tǒng)一到同一單位 制中，再根據(jù)數(shù)值來比擬.4. (多項(xiàng)選擇)對(duì)下面的物理量和單位中的說法正確的選項(xiàng)是()密度牛米/秒加速度長(zhǎng)度質(zhì)量千克時(shí)間A. 屬于國際單位制中根本單位的是B. 屬于國際單位制中根本單位的是C. 屬于國際單位制中單位的是D. 屬于國際單位制中單位的是【解析】 注意物理量的名稱與單位名稱的區(qū)別，國際單位與國際單位制中的根本單位的區(qū)別密度、加速度、長(zhǎng)度、質(zhì)和時(shí)間不是單位的名稱，而是物理量的名稱.干克是國際單位制中的根本單位，牛、米/秒是國際單位制中的導(dǎo)出單位，都
13、屬于國際單位.【答案】BC5. 在解一道計(jì)算題時(shí)(由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題)，一個(gè)同學(xué)解得位移s=FE+tj，用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果()A. 可能是正確的B. 定是錯(cuò)誤的C. 如果用國際單位制，結(jié)果可能正確D. 用國際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確【解析】 可以將右邊的力耳時(shí)間t和質(zhì)量m的單位代入公式看得到的單 位是否和位移用的單位一致；還可以根據(jù)F = ma ,a = VV，：，全部都換成根本物理量的單位，就好判 斷了.s=2m（ti+t2），左邊單位是長(zhǎng)度單位，而右邊單位推知是速度單位，所以結(jié) 果一定是錯(cuò)誤的，單位制選用得不同，只影響系數(shù)，故A、C、D錯(cuò).【答案】B單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用技巧1 題目中的物理量必須統(tǒng)一單位，T般是選取國際單位2.只有采用國際單位制，牛頓第二定律公式F=kma中的k才能取1.3當(dāng)各物理量均采用國際單位，運(yùn)用公式進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，公式中的各不必 均寫上單位，只需在最后的數(shù)值后面寫上所求量的國際單位即可.
2018版 第4章 第6節(jié) 超重和失重 第7節(jié) 力學(xué)單位
