失重和超重-教學(xué)設(shè)計

1、課題用牛頓運動定律解決問題（二）-朱琴教材人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理必修一第四章第七節(jié)教材分析用牛頓運動定律解決問題（二）選自高中物理，必修1，第四章，第七節(jié)。本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了牛頓運動三定律的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是牛頓運動定律的具體應(yīng)用。對于這一知識點，教材安排該內(nèi)容為例題人在加速上升的電梯中對地面的壓力等三個實際問題，分別闡述了超重和失重，共點力平衡條件以及動力學(xué)看自由落體，很好地體現(xiàn)了新課程“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。同時，教材中安排這一節(jié)，以超重和失重展開，既能進(jìn)一步鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)過的受力分析、牛頓運動定律等知識，又能增強(qiáng)物理知識與日常生活的聯(lián)系，同時激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興

2、趣、培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的思想熱情。教學(xué)目標(biāo)知識與技能（1）知道應(yīng)用牛頓運動定律解決的幾類基本問題。（2）掌握牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。（3）會運用牛頓運動定律和動力學(xué)公式，解決生活中簡單的力學(xué)問題。過程與方法（1）通過生活中的實例感受力和運動關(guān)系的重要性。（2）通過實驗探究超失重現(xiàn)象原因及共點力的平衡條件的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，進(jìn)一步學(xué)會應(yīng)用牛頓運動定律解決實際問題的方法（3）在此過程中，培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力，提高學(xué)生在處理實際問題時提煉出情景的能力，增強(qiáng)學(xué)生能在多種情景中找出問題的實質(zhì)的能力。情感態(tài)度與價值觀（1）通過探究性學(xué)習(xí)活動，體會牛頓運動定

3、律在認(rèn)識和解釋自然現(xiàn)象中的重要作用，產(chǎn)生探究的成就感（2）通過運用牛頓運動定律解釋身邊物理現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，認(rèn)識到掌握物理規(guī)律是有價值的（3）通過小組實驗的學(xué)習(xí)模式，培養(yǎng)學(xué)生與人交流的能力和團(tuán)隊合作意識。學(xué)情分析本節(jié)課為高一物理第四章第七節(jié)的內(nèi)容，在此之前，學(xué)生掌握受力分析的方法，學(xué)習(xí)了牛頓運動定律和動力學(xué)的基本規(guī)律，具備進(jìn)一步求解力學(xué)問題的知識基礎(chǔ)；同時高一年級的學(xué)生思維活躍，已經(jīng)慢慢將形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)變，對物理規(guī)律和生活實際的聯(lián)系比較感興趣。在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生可能會有的疑惑：一是對于超重和失重實質(zhì)的理解，物體重力是否改變；二是在對物體的運動狀態(tài)進(jìn)行分析時，可能會出現(xiàn)將速度與加速度方向

4、辨識不清的困難。教學(xué)重點難點重點：用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法難點：物體的受力分析和運動狀態(tài)的分析，以及解題方法的靈活選擇和運用教法與學(xué)法根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點、教學(xué)重難點及學(xué)生目前的思維認(rèn)知水平，問題教學(xué)法、實驗法、談話法、講解法、推理法相結(jié)合。突破學(xué)生已有生活經(jīng)驗的錯誤前概念學(xué)生可依據(jù)猜想與假設(shè)，設(shè)計與論證。運用歸納分析法，討論法進(jìn)行學(xué)習(xí)。器材多媒體計算機(jī)、PPT課件、書本、彈簧秤、鉤碼、飲料瓶、體重計教學(xué)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容教學(xué)過程設(shè)計意圖新課引入教師用紙帶拉著鉤碼向上運動。情景引入：播放楊利偉在太空的工作的視頻片段。 航天員楊利偉返回地面后，電視臺記者在對他進(jìn)行采訪時，有一段很生動的對話

5、： 思考與討論：師：上面對話中的“有載荷”、“有壓力”、“失重”等是在怎樣的情況下產(chǎn)生的？生：“有載荷”、“有壓力”、是在加速上升的產(chǎn)生的，而“失重”是在飛船加速下降入軌后產(chǎn)生的。師：你是否也有過“類似”的經(jīng)歷？ 生1：坐電梯 生2：在游樂場坐過山車時。 師：同學(xué)們說得很對，看來失重和超重跟我們并不遙遠(yuǎn)。我們今天就來學(xué)習(xí)超重與失重。趣味實驗引入，發(fā)散學(xué)生思維。教師用紙帶拉著鉤碼向上運動。提出問題：能不能用一個手把紙帶拉斷？為什么紙帶一開始能承受鉤碼的重力，而當(dāng)我們用力向上拉的時候它卻斷了？ 學(xué)生動手用紙帶拉鉤碼向上運動，體會趣味物理。用已有認(rèn)知和該實驗現(xiàn)象形成認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。創(chuàng)設(shè)

6、生活情境，從生活走向物理。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。同時為課堂教學(xué)埋下伏筆：學(xué)生思考：紙帶會斷是因為拉力變大？但是重力難道變大了嗎？引發(fā)學(xué)生的思想矛盾。新課教學(xué)一、超重和失重的定義實驗探究1實驗探究2引導(dǎo)學(xué)生分組實驗，觀察實驗現(xiàn)象，感受超重與失重。在彈簧測力計下掛一個鉤碼，使其上下運動，觀察彈簧測力計示數(shù)的變化。 教師演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察彈簧測力計，分析產(chǎn)生超重與失重的情況。師：這就是超重和失重。 教師演示實驗，學(xué)生觀察體重計示數(shù)，分析產(chǎn)生超重與失重的情況。師：這就是超重和失重。以上兩個實驗我們不難發(fā)現(xiàn)：物體彈簧測力計的拉力與體重計的壓力有時比物體重力大有時比物體重力要小。在我

7、們物理學(xué)中就把：1.超重：物體對懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ?大于物體所受重力的現(xiàn)象 2.失重：物體對懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ?小于物體所受重力的現(xiàn)象 在學(xué)生理解概念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的認(rèn)識：測力計的示數(shù)表示的是鉤碼對它的拉力。讓學(xué)生直觀地感受超重與失重現(xiàn)象，并學(xué)會分析物理現(xiàn)象的本質(zhì)通過實驗結(jié)果，幫助學(xué)生自主總結(jié)出超重和失重的定義，教會學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究的方法。二、什么情況下發(fā)生超重？ 什么情況下發(fā)生失重？ 3、為什么會發(fā)生超重或失重現(xiàn)象？剛才的實驗示數(shù)變化太快，我們不好觀察到底什么時候發(fā)生超重什么時候發(fā)生失重？換句話說發(fā)生超重失重的條件是什么呢？我們剛才說電梯里有超重和失重

8、，我們把測力計和體重計放到電梯里仔細(xì)觀察探究發(fā)生失重和超重的條件？師：由以上的實驗現(xiàn)象和結(jié)論我們猜想物體發(fā)生超重和失重的條件到底與什么物理量有關(guān)呢？那我們能不能把電梯力這六個階段的加速度與速度的方向用箭頭標(biāo)出來，記錄到表格中，從表格中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和結(jié)論呢？教師引導(dǎo)學(xué)生分析物體的運動狀態(tài)，總結(jié)得出結(jié)論：發(fā)生超重與失重取決于加速度方向，與速度方向無關(guān)。2、什么情況下發(fā)生超重？ （加速度向上時） 什么情況下發(fā)生失重？（加速度向下時）師：為什么會發(fā)生超、失重呢？能不能從我們物理學(xué)的角度去解釋和分析發(fā)生超、失重的原因？學(xué)生討論：在教師的引導(dǎo)下，受力分析，總結(jié)超重失重的四種情況。實驗驗證：當(dāng)裝有水的水杯壁上有

9、一個孔時，在水壓作用下，水會從孔中流出來。如果讓這個杯子自由下落又是什么情況呢？經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)水柱消失，原因是什么？師：當(dāng)瓶子自由下落時，瓶中的水處于完全失重狀態(tài)，小孔以上部分的水對小孔處的水的沒有壓力，小孔沒有水流出。小結(jié)：學(xué)生任選一個示數(shù)進(jìn)行觀察，到底什么時候發(fā)生超失重？并把自己觀察到的結(jié)果數(shù)據(jù)記錄到導(dǎo)學(xué)案的相應(yīng)表格中。學(xué)生相互討論分享觀察到的實驗結(jié)果。生：與加速度有關(guān)、與速度有關(guān)？生：小組相互討論六個階段的加速度與速度方向情況，交流相互的意見和結(jié)論。歸納發(fā)生超、失重的條件。引導(dǎo)學(xué)生分析鉤碼在各種狀態(tài)下的受力情況及加速度方向及應(yīng)用牛頓運動定律列出方程。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下小組討論完成其余三種情況的受力情況并列牛頓第二定律方程重新提出新課引入中的實驗，進(jìn)行演示，在過程中，通過設(shè)置疑問，引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中的思路，層層遞進(jìn)。通過受力分析的方式進(jìn)行講解，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)受力分析的重要性，以此突破教學(xué)難點。板書設(shè)計：超重和失重1、什么是超重現(xiàn)象？什么是失重現(xiàn)象？ 超重：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? 大于物體所受到的重力的情況稱為超重現(xiàn)象。 失重：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? 小于物體所受到的重力的情況稱為失重現(xiàn)象。2、什么情況下發(fā)生超重？ （加速度向上時） 什么情況下發(fā)生失重？（加速度向下時）3、為什么會發(fā)生超重或失重現(xiàn)象？設(shè)計反思本節(jié)課通過創(chuàng)設(shè)情境，演示實驗，