超重与失重教学设计

1、超重与失重教学设计一、前端分析：1、学习主题的分析：物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说物体的重力增加了或减小了（甚至消失了），地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化。即使是完全失重现象，物体的重力也没有丝毫变大或变小。（当然，物体所受重力会随高度的增加而减少，但与物体超、失重并没有联系。）自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们常谈到超重和失重，在实际生活中也有许多超重和失重现象发生。因此本节课要帮助学生正确理解超重和失重现象，并且运用超重和失重现象来解决一些实际问题。通过对本节课知识的学习和掌握可对牛顿定律的应用进一步升华。2、学生知识基础分析：有了重力的概念，有的学生可能

2、会望文生义，简单认为超重是重力增加，失重是重力减少，完全失重是重力完全消失。有的学生对超重、失重和完全失重现象比较熟悉，但不知道引起超重、失重和完全失重现象的原因。二、教学目标：1、知识与技能：（1）、理解超重和失重现象及两者的产生条件；理解超重和失重现象的本质；（2）、观察能力、对知识的迁移能力2、过程与方法：观察实验，分析总结，逻辑推理3、情感、态度与价值观：（1）通过教师设置情景和热情引导、鼓励学生敢于探索、敢于提问，勇于创新；（2）借助课堂小实验、多媒体课件和丰富的网上资料，培养学生热爱物理、热爱科学的情感；三、重点、难点分析：1、学习重点：超重和失重的概念及产生条件。2、认知难点：视

3、重和实重的区别。准确理解超重、失重和完全失重现象的本质。掌握超重和失重现象并不是物体的重力发生变化，而是物体所受的支持力或拉力发生了变化。四、教学策略及资源：、设置多种超重、失重的情景，讨论分析多种情景下支持力和重力的大小关系，突出支持力或拉力的变化；、通过加速度的方向定性判定物体处于超重状态还是失重状态。3、通过多媒体的使用加强对超重、失重现象的感性认识，引导学生形成正确的概念。五、教学过程设计（一）、通过演示实验，引出要探究的问题1、做如上图实验，先叫同学们思考讨论有几种方法使泡沫板压断？用手压放一重物（先没断，后加重，断了）迅速向上拉，重物把泡沫板压断了，这说明了什么？（压力增大了）为什

4、么压力增大了？引导：物体迅速向上拉过程中，使物体获得了速度，加速度，也产生了位移，究竟哪个条件使压力增大了呢？（二）、实验观察1、引导同学观看电梯中的录像：请同学们注意观察和做好记录在电梯运行时体重计的读数变化，完成下列表格。实验探究：体重计读数（视重）变化的研究引导学生得出结论，提出超重和失重的概念：物体放在静止的台秤上，观察台秤的读数，该读数为物体对台秤的压力值，称为视重，此时的视重等于物体的重量；若迅速向上提动弹簧秤时，弹簧秤的示数大于物体的重力。电梯开始起动的过程，同样观察到视重大于正常测量值，电梯停止的过程中，也观察到视重值小于正常测量值。就此提出概念：物体对支持物的压力（或悬挂物的

5、拉力）大于物体重力的情况，称为超重现象。物体对支持物的压力（或悬挂物的拉力）小于物体重力的情况，称为失重现象。2.小游戏：如何让自己在测力计的示数最小？游戏之前先宣布比赛规则：双脚不能离地，手不能扶其它东西；在读数读好之前不要离开体重计。（三）、理论探索：物体对体重计的压力大小与加速度的大小有什么关系？规范学生应用牛顿运动定律分析，解决问题的思路：假设运用（向上或向下，加速或减速），选取研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程得出支持力的表达方式，再根据牛顿第三定律对压力的变化进行判断。随电梯向上做匀加速直线运动时：由牛顿第二定律F支-mg=ma可得：F支=mg+ma>mg由牛顿第三

6、定律:压=支(大小)压=mg+ma压>mg随电梯向上做匀减速直线运动时：由牛顿第二定律mg-F支=ma可得：F支=mg-ma<mg由牛顿第三定律:压=支(大小)压=mg-ma压<mg探究结果：“产生超重和失重的原因是在竖直方向上存在加速度”。思考：“水平方向的加速或减速运动会产生超重和失重吗？”组织学生一起讨论：“向上的运动就一定产生超重，向下的运动就一定产生失重吗？”组织学生交流同时请同学上黑板板演。归纳规律：向上加速 向下减速：加速度方向向上，产生超重现象向下加速 向上减速：加速度方向向下，产生失重现象得出结论；物体处于超重还是失重状态，仅由加速度方向决定。（四）、完全失

7、重1. 完全失重：当加速度等于g时，让学生分析悬挂物或支持物对物体的拉力或压力为多大？此时物体只受重力作用，物体对支持物的压力（悬挂物的拉力）等于零，象这种状态叫做完全失重。2. 提出问题：你知道完全失重状态下，物体会出现什么现象？（1）、观看宇航员太空生活影片： A物体将要飘浮在空中。B食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛，鼻孔C宇航员站着和躺着睡觉一样舒服。（2）、液滴呈绝对球形（视频）（3）平时的蜡烛火焰与处于完全失重状态下比较？呈什么形状？颜色会不会变呢？答：完全失重情况下火焰成球型，颜色变红（失重不能形成对流，不完全燃烧）3、举例生活中的超重现

8、象并解释： （1）同学们介绍坐电梯的感觉：超重时，脚底压力加大、头晕（为什么？）失重时，轻飘飘的感觉（2）小实验1：在甲乙两同学之间释放一钻有两孔的可乐瓶，会淋湿两同学吗？（斜抛、竖直上抛、自由落体）例：匀速上升的升降机顶部悬有一轻弹簧，弹簧下端挂有一小球若升降机突然停止，在地面的观察者看来，小球在继续上升的过程中A速度逐渐减小B速度先增大后减小C加速度逐渐增大D加速度逐渐减小选题目的：考查牛顿定律的运用解析：升降机匀速上升时，小球受重力和弹簧的弹力处于平衡升降机突然停止时，小球要继续上升，做减速运动，直到速度变为零，选项A正确，B不正确小球上升，弹簧长度减小，弹簧的拉力减小，小球的

9、加速度由零开始增大，直到速度变为零如果小球的初速度（等于升降机上升的速度）较大，到弹簧长度为原长时，加速度为g，速度仍不等于零，小球继续上升，此后弹簧被压缩，弹力方向向下，加速度继续增大，直到速度变为零，选项C正确D不正确所以，选项A、C正确六、教学评价1、过程评价：（1）、本节课设置了较多的情景，准备了一定量小实验和真实事件的图片，希望使物理课堂更贴近生活，使物理知识真正走近学生，据此激发学生的问题意识，拓宽学生的思维空间；从而积极、主动地发现问题、提出问题、解决问题；（2）、教学过程侧重于对真实情景的定性分析，首先加深对超重、失重和完全失重现象本质的理解；而不急于在学生的理解层次未达要求前

10、涉及过多的定量问题；2、形成性练习：（课上根据学生情况和时间有选择地投影或通过教师机向学生机分发，检测学生的学习情况。）（1）、在升降机中挂一个弹簧秤, 下吊一个小球, 如图72所示, 当升降机静止时, 弹簧伸长4cm. 当升降机运动时弹簧伸长2cm, 若弹簧秤质量不计, 则升降机的运动情况可能是（ ）A、以1m/s的加速度下降B、以4.9m/s的加速度减速上升C、以1m/s的加速度加速上升D、以4.9m/s的加速度加速下降（2）、如图73所示，在原来匀速运动的升降机的水平地板上放一物体，受到一个伸长的弹簧的拉力作用，但仍能保持与升降机相对静止现突然发现物体被弹簧拉动，则判定升降机的运动状态可能是（ ）A、加速上升 B、加速下降 C、减速上升 D、减速下降（3）、质量为60kg的人站在电梯内的台秤上，电梯从静止开始运动，台秤上的人注意到开始3s内台秤示数为528N，接着8s内台秤的示数为588N，最后台秤示数增大到678N，直到静止时台秤又恢复到588N，试问电梯是上升还是下降？升降的总高度是多少？答案：（1）、BD （2）、BC （3）、31.5m【板书设计】一、视重：测力计的示数二、超重：视重大于物重1、产生条件：加速度方向向上2、视重F视=mg+ma三、失重：视