超重与失重

《超重与失重》教学设计吉林长春市十一高中于龙娇【教学目标】1．知识与技能（1）认识超重失重现象的本质，理解产生超重失重现象的原因。（2）掌握根据加速度方向，判断物体的超重与失重现象。（3）知道完全失重状态的特征和条件。（4）能运用牛顿运动定律分析超重和失重现象，理解生活中的超重和失重现象，并能运用所学知识分析解决相关问题。2．过程与方法（1）通过活动探究的学习方式，探究产生超重和失重现象的过程，学习科学探究的方法。（2）经历观看实验、分组讨论、合作交流的过程，观察并体验超重和失重现象，完成物理知识的构建。3．情感、态度与价值观（1）在探究过程中，领略物理思维方法在探究、分析推理过程中的作用。（2）养成尊重事实，严谨的实验态度。（3）通过合作实验探究的方式，使学生养成相互交流的学习习惯和合作的精神。【教学重点】产生超重和失重的条件和原因。【教学难点】理解产生超重和失重的原因，运用牛顿运动定律解释超重和失重的现象。【教学资源】若干弹簧测力计和砝码，纸带，学生学习单、多媒体课件。【教学设计思想】整个教学过程始终强调在教师指导下的学生自主探究与合作学习，把学生放在主体地位，积极营造学生动手实践、自主探究、合作交流的学习情景。挖掘“超重和失重”知识载体所蕴藏的物理学思想和方法，为了实现三维教学目标，设计了四个活动，将本节课的教学目标落实在课堂活动上，让学生通过观察现象、感知现象，来发现问题、提出问题，再通过师生共同讨论、交流探索获得超重和失重的知识。本设计的基本思路是：通过电梯实验，从表格中分析得出产生超重和失重的条件，并用牛顿运动定律解释超重和失重现象，以此来突出教学重点，突破教学难点。【教学流程】1.教学流程图2．教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图一、创设情景，导入新课实验展示：（1）称重实验：●邀请两名同学上台。●请其中一名同学站在体重秤上，迅速下蹲、迅速站起。●另一名同学观察体重秤示数变化。（2）提纸带实验：纸带下挂一重物，迅速提起，纸带断裂思考：体重秤的示数为什么会发生变化？思考：纸带为什么会被拉断？用一个学生参与的实验，激发学生学习兴趣，引入课题二、探究活动（一）学生自主探究提问：什么是超重和失重现象。引导学生利用弹簧测力计进行实验。强调：弹簧测力计的示数显示的是拉力的大小。钩码运动状态弹簧秤示数变化钩码静止缓缓上升缓缓下降实验：如图所示，在弹簧秤下端挂一钩码，仔细观察钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时、突然上升和突然下降时弹簧秤示数的变化。将实验现象填入下列表格。归纳总结：钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时弹簧秤读数基本不变；突然上升时，弹簧秤的读数变大；突然下降时，弹簧秤的读数变小通过自主探究活动，使学生乐于主动参与到学习过程中。通过引导，初步知道超重和失重的概念。超重：F（拉）/F（压）G失重：F（拉）/F（压）G突然上升突然下降（二）师生共同进行电梯实验探究提问：那么在什么条件下会产生超重和失重现象呢？引导：电梯上升的过程中，既有超重现象又有失重现象；下降的过程中也既有超重又有失重现象，猜想物体发生超重和失重现象可能与哪些因素有关。活动：播放人乘坐电梯上下楼的视频短片。思考：猜想产生超重和失重的条件。猜想：物体产生超重和失重现象可能与物体的速度方向、加速度方向有关。活动：观看视频并填写表格。运动情况v方向a方向秤示数上升加速向上向上变大减速向上向下变小下降加速向下向下变小减速向下向上变大总结：超重和失重现象与加速度方向有关体现新课程的理念，以探究作为主线，层层引导、步步深入，变被动为主动，让学生有感悟、有收获提问：为什么会产生超重和失重现象。引导学生运用牛顿运动定律解释超重和失重现象。超重F1-G=ma失重G-F1=ma提问：超重和失重是重力变化了吗？强调：超重和失重实质上是测力计或体重秤的示数发生了变化即视重发思考：利用牛顿运动定律解释超重和失重现象。超重：F-mg=maF=mg+maFmgF（压）mg失重：mg-F=maF=mg-maFmgF（压）mg通过建立表格，分析交流得到产生超重和失重现象的原因是加速度的方向不同生了变化三、完全失重请同学们计算：例题1：一个质量为70kg的人乘电梯下楼，刚开始电梯以3m/s2的加速度匀加速下降。求解此时他对电梯地板的压力。（取g＝10m/s2）若电梯的加速度为10m/s2，结果又如何？引入：完全失重的概念活动：通过计算发现当电梯的加速度为10m/s2时，人对地板的压力为零。总结：当物体以大小为等于g的加速度竖直下落时，它对悬挂物或支持物完全没有作用力，好像没有了重力一样，称为处于完全失重状态喷水失重现象：用底部侧面开有小孔的塑料瓶装满水的作为演示器材（事先滴几滴红墨水于水瓶中，便于学生观察）演示时用手堵住小孔。当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。思考：如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？引导：太空中飞船中的人和物也处于完全失重状态思考：经过实验发现，做自由落体的水瓶水柱消失。当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对小孔处的水的没有压力，小孔没有水流出四、生活中的超重和失重现象提问：如何利用已学知识解释课前的两个小实验。思考：生活中还有哪些超重和失重的现象思考：利用超重和失重的知识解释原因。飞机起飞和降落，过山车引导学生“从生活走向物理，从物理走向社会”五、总结提问：这节课你收获了什么？总结所学知识。强调注意加速度方向及运动情况与教师一起总结：超重和失重的概念；产生超重和失重的原因主要是看加速度的方向：加速度向上，产生超重现象，可能有两种运动状态分别是加速上升和减速下降；加速度向下，产生失重现象，可能有两种运动状态分别是加速下降和减速上升；完全失重的概念；生活中的超重和失重现象学生整理本节课的收获，建构知识体系【板书设计】超重和失重（一）概念超重：F（拉）/F（压）G失重：F（拉）/F（压）G（二）产生条件超重：a向上失重：a向下实质：在超重和失重现象中，物体实际重力并没有改变，改变的只是外界对物体的支持力（或拉力）。（三）利用牛顿运动定律解释超重：失重：F-mg=mamg-F=maF=mg+maF=mg-maFmgFmgF（压）mgF（压）mg（四）完全失重如果物体正好以大小等于g的加速度竖直下落，这时物体对支持