高中物理 第3章 6 超重与失重教学设计 教科版必修1

高中物理第3章6超重与失重教学设计教科版必修1课题课时课程基本信息1.课程名称：高中物理第3章6超重与失重教学设计

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2023年3月15日星期三上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标分析本节课旨在培养学生科学探究、科学思维和科学态度与责任等核心素养。通过探究超重与失重的现象，学生能够学会运用控制变量法进行实验设计，发展科学探究能力。同时，学生将理解超重与失重的物理原理，培养逻辑推理和问题解决能力。此外，通过分析实际生活中的超重与失重现象，学生将增强对物理知识的实际应用意识，提升科学态度与责任。教学难点与重点1.教学重点，

①理解超重与失重的概念，能够区分它们在生活中的不同应用场景。

②掌握超重与失重状态下的加速度与重力加速度的关系，并能通过加速度求出物体所受的合外力。

③学会使用牛顿第二定律分析超重与失重情况下的物体受力情况。

2.教学难点，

①理解超重与失重现象的物理本质，即加速度方向与重力加速度方向的关系。

②正确处理超重与失重状态下的牛顿第二定律问题，特别是在非惯性参考系中的应用。

③将超重与失重的理论应用于解决实际问题，如电梯运动、跳伞运动等，并能正确解释现象。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、计算机）、白板或黑板、物理实验器材（弹簧测力计、砝码、滑轮等）。

-课程平台：学校内部网络教学平台。

-信息化资源：超重与失重现象的视频资料、在线实验模拟软件。

-教学手段：实物演示、小组讨论、课堂练习、课后作业。教学过程一、导入新课

1.老师提问：同学们，我们之前学习了牛顿第二定律，知道力与加速度的关系。今天我们来探讨一个有趣的现象——超重与失重。

2.学生回答：力等于质量乘以加速度。

二、新课讲授

1.老师讲解：超重与失重是物体在非惯性参考系中受到的加速度不同于重力加速度时产生的现象。

2.学生跟随老师学习超重与失重的定义。

3.老师演示：使用弹簧测力计和砝码，展示物体在不同加速度下的受力情况。

4.学生观察实验现象，思考实验结果。

5.老师讲解：当物体加速度向上时，物体受到的合外力增大，出现超重现象；当物体加速度向下时，物体受到的合外力减小，出现失重现象。

6.学生理解超重与失重的产生原因。

7.老师提问：如何判断物体处于超重或失重状态？

8.学生回答：根据物体所受合外力与重力的关系，合外力大于重力为超重，合外力小于重力为失重。

9.老师讲解：牛顿第二定律在超重与失重状态下的应用。

10.学生跟随老师学习牛顿第二定律在超重与失重状态下的应用。

11.老师提问：如何求解超重与失重状态下的物体所受合外力？

12.学生回答：利用牛顿第二定律，结合物体加速度和重力加速度求解。

13.老师讲解：超重与失重现象在实际生活中的应用。

14.学生思考并举例说明超重与失重现象在实际生活中的应用。

三、课堂练习

1.老师提出问题：一物体在电梯中向上加速，加速度为2m/s²，求物体所受合外力。

2.学生运用所学知识，计算物体所受合外力。

3.老师提出问题：一物体在电梯中向下减速，加速度为-2m/s²，求物体所受合外力。

4.学生运用所学知识，计算物体所受合外力。

5.老师提出问题：一物体在跳伞过程中，加速度为-9.8m/s²，求物体所受合外力。

6.学生运用所学知识，计算物体所受合外力。

四、课堂小结

1.老师总结：本节课我们学习了超重与失重的概念、产生原因、应用以及牛顿第二定律在超重与失重状态下的应用。

2.学生回顾所学内容，加深对超重与失重现象的理解。

五、课后作业

1.老师布置作业：完成课本中的练习题，巩固所学知识。

2.学生完成课后作业，巩固所学内容。

六、教学反思

1.老师反思：本节课通过实验演示、课堂练习等方式，让学生理解超重与失重现象，掌握牛顿第二定律在超重与失重状态下的应用。在教学过程中，注重引导学生思考，培养学生的科学探究能力。

2.学生反思：通过本节课的学习，我对超重与失重现象有了更深入的理解，学会了运用牛顿第二定律解决实际问题。在今后的学习中，我会继续努力，提高自己的物理素养。知识点梳理1.超重与失重的基本概念

-超重：当物体所受的合外力大于物体的重力时，物体处于超重状态。

-失重：当物体所受的合外力小于物体的重力时，物体处于失重状态。

2.超重与失重的产生原因

-超重：物体在竖直向上的加速度作用下，物体所受的合外力增加。

-失重：物体在竖直向下的加速度作用下，物体所受的合外力减少。

3.超重与失重状态下的受力分析

-超重状态下，物体所受的合外力等于物体的重力加上由于加速度产生的额外力。

-失重状态下，物体所受的合外力等于物体的重力减去由于加速度产生的额外力。

4.超重与失重状态下的加速度与重力加速度的关系

-超重状态下，物体的加速度方向向上，加速度的大小等于合外力除以物体的质量。

-失重状态下，物体的加速度方向向下，加速度的大小等于合外力除以物体的质量。

5.超重与失重状态下的牛顿第二定律应用

-超重状态下，牛顿第二定律可以表示为：合外力=物体的质量×加速度。

-失重状态下，牛顿第二定律可以表示为：合外力=物体的质量×加速度。

6.超重与失重现象的实际应用

-电梯运动：在电梯加速上升时，乘客会感到超重；在电梯减速上升或加速下降时，乘客会感到失重。

-跳伞运动：跳伞者在自由下落过程中，由于重力加速度的作用，会感到失重；当打开降落伞时，由于空气阻力，会逐渐减速，感觉逐渐恢复到正常重力状态。

-火箭发射：火箭在发射升空过程中，乘客会感到超重；在火箭达到一定高度后，由于重力加速度的减小，乘客会感到失重。

7.超重与失重现象的实验研究

-使用弹簧测力计和砝码，通过改变加速度，观察物体所受合外力的变化。

-通过实验数据，分析超重与失重状态下的受力情况，验证牛顿第二定律在超重与失重状态下的应用。

8.超重与失重现象的安全注意事项

-在进行超重与失重现象的实验时，要注意安全，防止物体脱落或造成伤害。

-在实际应用中，要充分考虑超重与失重现象对物体和人员的影响，确保安全。课后作业1.作业内容：一物体在电梯中向上加速，加速度为2m/s²，物体的质量为50kg，求物体所受的合外力。

答案：合外力=质量×加速度=50kg×2m/s²=100N

2.作业内容：一物体在电梯中向下减速，加速度为4m/s²，物体的质量为30kg，求物体所受的合外力。

答案：合外力=质量×加速度=30kg×4m/s²=120N

3.作业内容：一物体在跳伞过程中，加速度为-9.8m/s²，物体的质量为70kg，求物体所受的合外力。

答案：合外力=质量×加速度=70kg×(-9.8m/s²)=-686N

4.作业内容：一物体在水平面上受到一个水平向右的力，力的大小为20N，物体的质量为5kg，求物体的加速度。

答案：加速度=力/质量=20N/5kg=4m/s²

5.作业内容：一物体在竖直方向上受到一个向上的力，力的大小为30N，物体的质量为10kg，求物体的加速度。

答案：加速度=力/质量=30N/10kg=3m/s²板书设计1.超重与失重概念

①超重：物体所受合外力大于重力

②失重：物体所受合外力小于重力

2.超重与失重原因

①加速度方向向上时，物体超重

②加速度方向向下时，物体失重

3.超重与失重状态下的受力分析

①超重状态：合外力=重