教科物理必修一《3.7 超重和失重》教学设计 伍青松

PAGE课题教科物理必修一《3.7超重和失重》教学设计伍青松教学内容教科物理必修一《3.7超重和失重》教学设计伍青松

本节课主要围绕超重和失重的概念展开，内容包括：超重和失重的产生原因、超重和失重的物理现象、超重和失重的应用实例。通过实验演示、课堂讨论和实际应用案例分析，让学生深入理解超重和失重的概念，并能将其应用于实际问题解决中。核心素养目标培养学生运用物理学知识解释现象、解决实际问题的能力，提升科学思维和科学探究能力。通过本节课的学习，学生能够运用控制变量法设计实验，分析超重和失重的产生机制，增强对物理学原理在实际生活中的应用意识，提高科学素养和创新能力。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生在学习本节课之前，已经学习了力学的基本概念，如力、牛顿运动定律等，对物体的受力分析和运动状态有初步的认识。此外，学生对重力、弹力等基本力的性质也有一定了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对物理学科普遍持有较高的兴趣，尤其是对与日常生活相关的物理现象。他们在学习上表现出较强的动手能力和观察力，喜欢通过实验验证理论知识。学习风格上，部分学生倾向于通过实验和操作来学习，而另一部分学生则更倾向于通过阅读和思考来理解物理概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习超重和失重这一概念时，学生可能会对超重和失重的产生原因感到困惑，难以理解在不同加速度下物体所受力的变化。此外，学生可能难以将理论概念与实际生活中的实例相结合，缺乏将抽象物理现象具体化的能力。在实验操作中，学生可能遇到实验误差和数据分析的问题，需要教师引导他们如何处理这些挑战。教学资源1.软硬件资源：力学传感器、弹簧测力计、天平、计时器、电脑、投影仪。

2.课程平台：学校内部教学平台、在线教学资源库。

3.信息化资源：多媒体课件、动画演示视频、在线实验模拟软件。

4.教学手段：实验演示、小组讨论、课堂提问、案例分析。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示生活中常见的电梯上下运动、飞机起飞和降落等场景，提问学生：“在这些情况下，人是否会感到重量的变化？为什么？”

-回顾旧知：引导学生回顾牛顿第二定律和重力加速度的概念，以及物体在受力时的运动状态。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解超重和失重的定义、产生原因、条件等基本概念。

-举例说明：以电梯为例，解释当电梯加速上升或下降时，乘客体重计读数的变化，说明超重和失重的现象。

-互动探究：分组讨论，让学生根据所学知识，设计实验验证超重和失重的现象。

3.新课呈现（续）（约15分钟）

-展示实验：播放实验视频，展示如何通过实验验证超重和失重的现象。

-学生观察：引导学生观察实验现象，分析实验结果，总结超重和失重产生的条件。

-课堂提问：针对实验现象，提出问题，引导学生思考并回答。

4.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：让学生根据所学知识，完成以下练习题：

1.电梯以2m/s²的加速度匀加速上升，求此时乘客体重计的读数。

2.飞机在起飞过程中，乘客感到失重，求飞机的加速度。

-教师指导：针对学生的练习，及时给予指导和帮助，纠正错误。

5.案例分析（约10分钟）

-展示实际案例：分析生活中常见的超重和失重现象，如过山车、蹦极等。

-学生讨论：引导学生讨论案例中的物理原理，分析超重和失重现象产生的原因。

6.总结与反思（约5分钟）

-总结：回顾本节课所学内容，强调超重和失重的概念、产生原因及条件。

-反思：引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活，提高物理素养。

7.课后作业（约10分钟）

-布置作业：让学生完成以下作业题：

1.电梯以4m/s²的加速度匀加速下降，求此时乘客体重计的读数。

2.一辆汽车以10m/s²的加速度匀加速行驶，求此时乘客体重计的读数。

-强调作业要求：要求学生在规定时间内完成作业，并提交给教师批改。

教学过程中，教师应关注学生的学习情况，及时调整教学策略，确保学生能够充分理解和掌握超重和失重的概念。同时，鼓励学生积极参与课堂活动，培养他们的科学探究精神和团队合作能力。学生学习效果六、学生学习效果

1.理解超重和失重的概念：学生能够准确理解超重和失重的定义，知道它们是物体在非惯性参考系中受到的视重变化，是由于加速度的存在导致的。

2.掌握超重和失重的产生条件：学生能够识别出超重和失重发生的条件，例如物体加速上升时超重，加速下降时失重，以及自由下落时完全失重。

3.应用牛顿第二定律：学生能够将牛顿第二定律应用于超重和失重的分析中，计算出在不同加速度下物体的实际重量和视重。

4.分析实际案例：学生能够分析生活中的实例，如电梯、飞机、过山车等，解释其中的超重和失重现象，并将理论知识与实际情境相结合。

5.实验操作能力：通过实验活动，学生的实验操作能力得到提升，能够正确使用力学传感器、弹簧测力计等仪器，进行数据测量和分析。

6.科学探究能力：学生在实验和讨论中培养了科学探究能力，学会了如何提出假设、设计实验、收集数据、分析结果和得出结论。

7.解决问题的能力：学生能够运用所学知识解决实际问题，如计算在高速列车中乘客的视重变化，或者在航天器中宇航员的失重状态。

8.团队合作能力：在小组讨论和实验活动中，学生的团队合作能力得到锻炼，能够有效沟通、分工合作，共同完成任务。

9.创新思维：学生在分析案例和解决问题时，展现了创新思维，能够提出不同的观点和解决方案。

10.科学态度：通过学习超重和失重这一物理现象，学生培养了科学态度，认识到科学知识在解释自然现象和解决实际问题中的重要性。板书设计①超重和失重概念

-超重：物体在非惯性参考系中，受到的视重大于实际重力。

-失重：物体在非惯性参考系中，受到的视重小于实际重力。

②超重和失重产生条件

-超重：物体加速度方向向上，且加速度大于重力加速度。

-失重：物体加速度方向向下，且加速度大于重力加速度。

③牛顿第二定律应用

-F=ma（实际力）

-Fg=mg（重力）

-F'=m(g+a)（视重）

-F'=m(g-a)（视重）

④实际案例分析

-电梯：上升加速时超重，下降加速时失重，静止或匀速运动时正常。

-飞机：起飞和降落时超重，巡航时正常，紧急下降时失重。

-过山车：上升和转弯时超重，下降时失重。

⑤实验操作要点

-使用力学传感器或弹簧测力计。

-记录加速度和视重数据。

-分析数据，得出结论。课后作业1.电梯以2m/s²的加速度匀加速上升，一乘客的实际重量为600N，求此时乘客体重计的读数。

答案：乘客体重计的读数为720N。

2.一辆汽车以10m/s²的加速度匀加速行驶，求此时乘客体重计的读数，如果乘客的实际重量为70kg。

答案：乘客体重计的读数为810N。

3.飞机在起飞过程中，乘客感到失重，飞机的加速度为2g，求此时乘客的视重。

答案：乘客的视重为0N。

4.一列高速列车以4m/s²的加速度匀加速前进，求此时车厢内一乘客的视重，如果乘客的实际重量为500N。

答案：乘客的视重为400N。

5.在地球表面，一个物体的重量为100N，在月球表面，该物体的重量将变为多少？如果月球表面的重力加速度是地球的1/6。

答案：在月球表面，该物体的重量将变为约16.7N。

这些作业题旨在帮助学生巩固对超重和失重概念的理解，并通过计算实际应用中的视重变化来加深对牛顿第二定律在非惯性参考系中应用的认识。作业题的设计考虑了不同场景下的物理现象，以及如何通过计算得出物体的视重。通过解答这些题目，学生能够更好地理解加速度对物体视重的影响，并能够在实际生活中运用这些知识。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与度、注意力集中情况以及回答问题的准确性。评价学生的课堂表现，包括对基本概念的掌握程度、对实验现象的观察与分析能力以及解决问题的能力。

2.小组讨论成果展示：评估学生在小组讨论中的表现，包括是否能够积极参与、提出合理的观点、倾听他人意见以及团队合作的效果。通过小组讨论，评价学生是否能够将理论知识与实际情境相结合，以及是否能够运用科学方法进行探究。

3.随堂测试：进行简短的随堂测试，包括选择题、填空题和简答题，以评估学生对超重和失重概念的理解程度。测试结果可以反映学生对关键知识的掌握情况，以及是否能够将理论知识应用于实际问题。

4.实验报告：检查学生的实验报告，评估学生在实验过程中的操作技能、数据分析能力以及实验报告的撰写质量。实验报告应包括实