《超重和失重》教学设计

附件：教学设计方案模版教学设计方案课程超重与失重课程标准通过实验认识超重和失重现象教学内容分析粤教版。1、本节内容是在上一节学习牛顿第二定律的基础上进一步解释和分析超重与失重现象。超重与失重现象的知识属于前面所学的牛顿第二定律知识的延伸。本节通过电梯内的超重报警现象，提出疑问，并进一步在体重计上进行观察和研究，根据体重计的读数比人的体重时大、时小的现象，引出超重现象和失重现象的定义，再经过电梯中的实验操作，对超重和失重现象给予合理的解释，使学生真正明白超重和失重的概念。2、教科书首先基于学生已有的生活经验，以电梯内的超重报警现象作为引导性问题直接引入主题。在此疑问的基础上，进行第一轮探究，因此教科书中设置了“观察与思考”栏目，借助于体重计进行实验研究，这个实验在人下蹲时有两种现象：下蹲的开始阶段，体重计反映出读数小于人的体重，在下蹲的后阶段，体重计反映出读数大于人的体重；人在起立时，体重计读数先大于人的体重，后小于人的体重。这说明一个问题，即体重计的读数确实与人的体重不一致，由此引出超重和失重的概念。但是由于利用体重计演示超重和失重，运动时间短，体重计稳定性欠佳，抖动严重，很难准确读数，于是，教科书中了电梯模型，并且在“讨论与交流”中提到利用数据采集器中的“力传感器”实际测出钩码在电梯运行过程所受拉力随时间变化的曲线图，这样便于对超重与失重现象的解释。教学目标（一）知识与技能1、通过实验认识超重和失重现象，2、理解产生超重失重现象和失重现象的原因3、知道完全失重现象（二）过程与方法1、

观察并感受失重和超重现象2、经历探究产生超重和失重现象的过程，理解物理规律在生活实际中的应用。（三）情感、态度与价值观1、通过列举一些身边的超重失重例子和日常的小实验，让学生学会观察生活，知道物理就在身边。2、培养学生科学探究能力，激发成就感；养成学科学、爱科学、用科学的习惯；从探究中体验科学之美，体会合作的重要性。学习目标通过实验认识超重和失重现象，并能利用超重和失重现象的知识解释现实生活现象。学情分析学生的兴趣特点一方面，学生在生活经验中能够体验到超重所失重现象的存在；另一方面，他们并不理解超重与失重现象的实质，也不能理性地分析和解释超重与失重现象原因。因此，在教学过程中，要以党性珠前概念为切入点，通过逐步引导，让学生对超重与失重现象有本质、正确的认识。因此，在教学过程中，应该充分利用多媒体辅助教学的优势，让超重与失重现象在课堂中进行有效的模拟演示，从而化抽象具体，启发学生思维。学生的知识基础学生已经学过受力分析、二力平衡、牛顿第二定律、牛顿第三定律等相关的知识，教学中要充分利用学生的已有知识经验，使学生积极主动地参与教学过程。重点、难点重点：通过实验探究和小组讨论，理解产生超重失重现象的条件和实质。难点：超重、失重不是重力的增加或减少，而只是物体对支持物的压力或是对悬挂物的拉力发生了变化，物体的重力依然存在且大小不变。教与学的媒体选择力传感器、电脑、重锤、细绳、演示弹簧秤、饮料瓶课程实施类型√偏教师课堂讲授类偏自主、合作、探究学习类备注教学活动步骤序号1引入环节：1、小实验；2、谈体会。2新课讲授：实验探究3新课讲授：理论分析4新课讲授：探究完全失重现象56教学活动详情教学活动1：引入课题活动目标用贴近生活的实验和例子引入课题，提出要解决的问题，激发学生学习兴趣，由此引出超重和失重的概念解决问题激发学生学习兴趣，由此引出超重和失重的概念技术资源电脑多媒体常规资源饮料瓶活动概述小实验：一个盛满水的饮料瓶，在底部及瓶身周围钻几个洞，静止在手中时，水会流出；如果突然松手，让饮料瓶自由下落时，会观察到什么现象？现象：当饮料瓶自由下落时，水不会流出。提问：刚才的实验中我们看到水会流出的原因是什么？当饮料瓶自由下落时，水不会流出的原因又是什么？请结合生活经验谈谈你的看法。因为重力而使水对器壁产生了压力，所以水会流出。实验中当饮料瓶自由下落时，重力仿佛消失了，实际上是压力消失了。谈体验1、播放游乐场中过山车的视频，请同学们谈谈在游乐场玩十环过山车、垂直过山车等时的感受？学生：害怕、上坡时感觉比较稳、下坡时感觉重力仿佛消失了等。2、除了过山车，在生活中还有哪些时候会让我们有与过山车一样的感受？学生：乘汽车上陡坡或下陡坡、飞机起飞或降落、乘电梯、……小结：刚才同学们所谈到的就是“超重与失重”现象，今天我们就一起探讨超重与失重的问题。教与学的策略教师演示、引导；学生观察、思考反馈评价激发了学生的兴趣，学生表现出好奇、兴奋、思考。教学活动2：新课讲授活动目标通过实验探究让学生感受到超重和失重的真实存在，将抽象的物理情境清晰地展现出来，有利于让学生把感性认识上升到理性认识。通过引导，由浅入深，层层递进，引导学生动脑思考，培养学生的逻辑思维能力和口头表达能力。解决问题对超重和失重的理解技术资源电脑多媒体常规资源力的传感器、弹簧秤、钩码活动概述在弹簧秤下悬挂钩码，当钩码静止时，读出弹簧秤的示数，问：钩码的重力是多少？你是怎么知道的？（利用二力平衡分析弹簧秤测量物体重力的原理，对学生来说已不是难题）小结：当物体处于静止或匀速运动时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于物体的重力。实验探究：探究一：请同学们用力传感器测出桌面上重锤的重力，并用力传感器牵引重锤做各种运动（上下或左右移动），观察在将重锤提起的过程中，电脑屏幕上显示的力传感器的拉力与重锤的重力相比有什么变化？学生活动：进行实验，观察现象。讨论交流：小组内讨论后回答：1．你看到了什么现象？与钩码的重力进行比较。

学生：示数不稳定，有时候比重锤的重力大，有时候比重锤的重力小。

2．重锤的重力变了吗？学生：地球作用在物体上的重力并没有变化。探究二：请你重做刚才的实验，找出力传感器对重物的拉力什么时候大于重锤的重力？什么时候小于重锤的重力？学生活动：重做刚才的实验，细心观察并做好记录。小组讨论交流后得出：钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降、左右移动时拉力基本不变。突然上升时，拉力变大。突然下降时，拉力变小。由此引入超重与失重的概念：

物体对悬挂物的拉力（或者对支持物压力）大于物体所受的重力的现象，称为超重现象。

物体对悬挂物的拉力（或者对支持物压力）小于物体所受的重力的现象，称为失重现象。理论分析超重与失重刚才有同学提到乘电梯时，感到脚掌所受到的力与静止时不一样，我们已经知道这是超重和失重的现象，下面请同学们谈谈乘电梯时的超重与失重发生在什么时候？学生1：电梯上升时超重，下降时失重。学生2：我感觉电梯上升时有超重也有失重，下降时也一样有超重和失重。电梯是处于超重还是失重，需要有依据，下面我们从理论上分析一下。教师进一步明确：电梯在启动和停止的过程中，一般要经历加速上升、减速上升；加速下降、减速下降。分析下列情况中人对电梯的压力分别是多大（设人的质量为m，重力为G）：当电梯静止时当电梯加速上升时（假定电梯是匀加速，加速度大小为a）当电梯减速上升时（假定电梯是匀减速，加速度大小为a）当电梯加速下降时（假定电梯是匀加速，加速度大小为a）当电梯减速下降时（假定电梯是匀减速，加速度大小为a）学生活动：分组讨论学生分组讨论后请不同的小组展示各自的讨论结果，并回答其他小组提出的疑问。经过讨论得出：当电梯静止时，人对电梯的压力为：N=G当电梯加速上升时，人对电梯的压力为：N=G+ma>G当电梯减速上升时，人对电梯的压力为：N=G-ma<G当电梯加速下降时，人对电梯的压力为：N=G-ma<G当电梯减速下降时，人对电梯的压力为：N=G+ma>G根据得出的结论请学生总结电梯处于超重或失重的条件，学生这时不难得出是与加速度的方向有关，而非速度的方向。小结：物体处于超重或失重状态时，物体的重力并不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，这是由物体竖直方向的加速度引起的，当加速度竖直向上时，物体处于超重状态，当加速度竖直向下时，物体处于失重状态。探究完全失重现象让力传感器拉着重锤向下加速运动，观察拉力的大小，再让力传感器拉着