超重與失重教案

1、超重與失重教案廈門二中 朱海燕教材司南版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修 1 第六章第四節(jié) 教學(xué)目標(biāo)1 知識(shí)與技能 認(rèn)識(shí)超重、失重現(xiàn)象 知道超重、失重產(chǎn)生的條件 會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析超重、失重的實(shí)質(zhì) 會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律計(jì)算超重、失重問(wèn)題2 過(guò)程與方法 經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究方法研究超重失重問(wèn)題， 經(jīng)歷信息收集和處理，分析、解決問(wèn)題的過(guò)程3 情感態(tài)度與價(jià)值觀 體驗(yàn)探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅 養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 具有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí) 教學(xué)重點(diǎn)1 超重、失重產(chǎn)生的條件；2 超重、失重的實(shí)質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)1 超重、失重產(chǎn)生的條件教學(xué)方法情景設(shè)問(wèn)法、實(shí)驗(yàn)探究法、講授

2、法、教學(xué)用具 多媒體設(shè)備、體重計(jì)、彈簧秤、塑料瓶、鐵桶課時(shí)安排:1課時(shí)課前準(zhǔn)備：1學(xué)生復(fù)習(xí)初中彈簧秤稱重原理2學(xué)生課前查詢資料預(yù)習(xí)力的多種單位及換算特別提示注意千克力。3組織多名學(xué)生協(xié)助拍攝以下幾組錄象：手壓體重計(jì)，體重計(jì)有讀數(shù)；手拉彈簧秤，彈簧秤有讀數(shù)；在電梯中稱體重，隨著電梯上升與下落，體重計(jì)讀數(shù)發(fā)生變化教學(xué)過(guò)程:引入新課-體重計(jì)彈簧秤讀數(shù)說(shuō)明-研究超重失重-課堂小結(jié)-課后活動(dòng)布置教學(xué)活動(dòng)備注設(shè)計(jì)意圖一、引入新課：8分鐘從尖端科技到激發(fā)學(xué)習(xí)興1、播放視頻1 :神州五號(hào)飛船火刖發(fā)射大型娛樂(lè)設(shè)施趣，開(kāi)展探索介紹說(shuō)明：此時(shí)宇航員要承受大約 8倍重力再到身邊的小自然、理解自的壓力實(shí)驗(yàn)，由遠(yuǎn)及近然的

3、興趣與提出問(wèn)題：為什么會(huì)這樣？地讓學(xué)生全面熱情；2、播放視頻2:翻滾過(guò)山車車由靜止急速降落形成對(duì)超重、失時(shí)人們尖叫的場(chǎng)景介紹說(shuō)明：此時(shí)車中的人正感受著強(qiáng)烈的飄起來(lái)的感覺(jué)提出問(wèn)題：為什么會(huì)這樣？3、生活中隨處可見(jiàn)超重、失重現(xiàn)象。演示實(shí)驗(yàn)：側(cè)壁被圖釘打孔的開(kāi)口塑料瓶，在瓶 內(nèi)灌水后，有水不斷從小孔流出，當(dāng)釋放瓶子， 瓶子下落，小孔中沒(méi)有水流出。提出問(wèn)題：為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象？4、學(xué)生動(dòng)手感受器材；每人兩根橡皮筋、一個(gè)鉤碼動(dòng)作1 :用橡皮筋掛一個(gè)鉤碼，靜止時(shí)橡皮筋伸 長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度；動(dòng)作2 :加速上提鉤碼，橡皮筋伸長(zhǎng)，拉力增大；動(dòng)作3 :加速下落，橡皮筋收縮，拉力減小。提出疑問(wèn)：橡皮筋為什么會(huì)伸長(zhǎng)會(huì)縮

4、短？重的感性認(rèn)識(shí)地面上用鐵桶 接瓶子，以防塑 料桶被砸壞，地 板被灑滿水。每人兩根橡皮 筋同時(shí)拉鉤碼， 以防一根橡皮 筋被拉斷，不能 反復(fù)實(shí)驗(yàn)。特別引導(dǎo)學(xué)生 觀察加速上提 瞬間橡皮筋的 變化和加速下 落瞬間橡皮筋 的變化。假設(shè)有學(xué) 生觀察到上提 時(shí)后來(lái)橡皮筋二、新課教學(xué)1、體重計(jì)、彈簧秤讀數(shù)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)研究準(zhǔn)備7分鐘師：在研究超重、失重之前我們先正確認(rèn)識(shí)體 重計(jì)、彈簧秤讀數(shù)原理。同學(xué)們已在課前查詢?cè)S 多有關(guān)資料，那么請(qǐng)問(wèn)，不管什么情況，體重計(jì)、也縮短了等其 它現(xiàn)象，并提出 疑冋，應(yīng)向?qū)W生 說(shuō)明學(xué)完本節(jié) 課便可自行分 析。正確認(rèn)識(shí)體重 計(jì)、彈簧秤讀數(shù) 原理，為研究超 重、失重現(xiàn)象作 好知識(shí)準(zhǔn)備彈簧秤

5、的讀數(shù)一定就是物體所受的重力嗎？一個(gè)50千克重的人站在體重計(jì)上，體重計(jì)讀數(shù)一定是50千克重嗎？生：不一定。師：同理，重10N的豬肉掛在彈簧秤上，彈簧秤的讀數(shù)一定是10N嗎？生：不一定，如果彈簧秤在抖動(dòng)，讀數(shù)不穩(wěn)定。播放視頻：錄象1 :手壓體重計(jì)，體重計(jì)有讀數(shù)。師：此讀數(shù)是手的重力大小嗎？生：不是，是手對(duì)體重計(jì)的壓力。錄象2 :手拉彈簧秤，彈簧秤有讀數(shù)。師：此讀數(shù)是手的重力大小嗎？生：不是，是手對(duì)彈簧秤的拉力。師：是的，其實(shí)體重計(jì)、彈簧秤的讀數(shù)指示的 是受到的壓力、拉力的大小，不一定是物體的 重力大小。師：什么條件下物體對(duì)體重計(jì)的壓力、 對(duì)彈簧 秤的拉力等于物體的重力？課前已布置學(xué)生復(fù)習(xí)初中彈簧

6、秤稱重原理課前已布置學(xué) 生查詢資料預(yù) 習(xí)力的多種單 位及換算特別 是千克力為數(shù)據(jù)記錄表 格中判斷什么 現(xiàn)象提供初步 依據(jù)視頻呈現(xiàn)實(shí) 驗(yàn)錄象增強(qiáng) 了現(xiàn)象的直 觀性與真實(shí) 性，同時(shí)通 過(guò)實(shí)驗(yàn)探究 讓學(xué)生進(jìn)一 步體驗(yàn)科學(xué) 探究過(guò)程，了 解科學(xué)研究 方法，培養(yǎng)科 學(xué)探究能力生：物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)對(duì)物體 的支持力與物體受到的重力平衡，大小相等，又 根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)物體的支持力是作用力與反作用力，大小相引導(dǎo)學(xué)生從速等，所以此時(shí)物體對(duì)體重計(jì)的壓力等于物體的重度、加速度、運(yùn)力。同理，也是物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 物動(dòng)形式的角度體對(duì)彈簧秤的拉力等于物體的重力。思考超

7、重、失重體重計(jì)讀數(shù)的單位說(shuō)明產(chǎn)生的條件師：同學(xué)們可能已經(jīng)注意到我們始終說(shuō)體重計(jì)測(cè)量哪個(gè)力的大小，可是儀器的表盤上卻標(biāo)示著千克等質(zhì)量單位，這不是互相矛盾嗎？體重計(jì)實(shí)質(zhì)是測(cè)量力的工具，由于它的功能需要，將讀數(shù)單位表達(dá)為質(zhì)量單位，其實(shí)體重計(jì)的質(zhì)量讀數(shù)與在幻燈片放映力有著一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，你們通過(guò)課前資料查詢已中數(shù)據(jù)填寫完了解到1千克可對(duì)應(yīng)1千克力即1千克的物體將超重過(guò)程的受到的重力。表格背景設(shè)置同時(shí)為了能夠更直觀地觀祭下面的實(shí)驗(yàn)，我們可為綠色將失重在實(shí)驗(yàn)錄象前在體重計(jì)的刻度盤上貼上以牛頓過(guò)程的表格背N為單位的刻度標(biāo)簽，如1kg對(duì)應(yīng)的重力為景設(shè)置為淺紅9.8N。色2、研究超重、失重現(xiàn)象20分鐘理論升華：應(yīng)

8、用超重、失重現(xiàn)象的簡(jiǎn)易判斷牛頓第二定律考察學(xué)生運(yùn)師：我們把體重計(jì)彈簧秤讀數(shù)大于物體的重分析超重、失重動(dòng)分析、受力力的現(xiàn)象稱為超重，把體重計(jì)彈簧秤讀數(shù)小的實(shí)質(zhì)分析與運(yùn)用于物體的重力的現(xiàn)象稱為失重。探究超重、失重產(chǎn)生的條件 師：由體重計(jì)、彈簧秤讀數(shù)原理我們知道當(dāng)物 體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)讀數(shù)等于物體重力的 大小，那么，什么條件下讀數(shù)會(huì)偏大偏小產(chǎn)生超 重、失重現(xiàn)象呢？請(qǐng)你們認(rèn)真觀祭視頻實(shí)驗(yàn)， 記 錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 播放視頻：錄象3:人站立于體重計(jì)上，電梯從1樓啟動(dòng)上 升到10樓，再?gòu)?0樓啟動(dòng)下降到1樓，體重 計(jì)讀數(shù)有變化。 學(xué)生觀看視頻，記錄數(shù)據(jù)在每人一份的表格中表格附在教案后 抽取局

9、部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在投影儀上展出，師生 共同討論記錄的正確性 學(xué)生找出表格中所有超重過(guò)程，找出超重時(shí)加 速度的特點(diǎn)，同時(shí)找出速度的特點(diǎn)。師生共同得 出結(jié)論：超重時(shí)加速度向上，但速度可向上也可 向下 學(xué)生找出表格中所有失重過(guò)程，找出失重時(shí)加 速度的特點(diǎn)，同時(shí)找出速度的特點(diǎn)。師生共同得學(xué)生嘗試應(yīng)用牛頓第二定律牛頓第二定 律計(jì)算超重 失重問(wèn)題的 能力考察學(xué)生對(duì) 實(shí)驗(yàn)探究結(jié) 果的理解、掌 握情況反應(yīng)教學(xué)效 果計(jì)算超重、失重問(wèn)題出結(jié)論：失重時(shí)加速度向下，但速度可向上也可 向下小結(jié)超重失重的條件，即運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。認(rèn)識(shí)超重、失重的實(shí)質(zhì)師：為何加速度向上時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)大于人的重量，產(chǎn)生超重現(xiàn)象?多媒體展示對(duì)超重現(xiàn)

10、象的分析:問(wèn)題辨析的形 式讓學(xué)生知道 在超重、失重現(xiàn) 象中重力沒(méi)有 改變由課后思考的 形式讓學(xué)生認(rèn) 識(shí)、分析完全失 重現(xiàn)象人站立于體重計(jì)上，受到重力和向上的支持力， 當(dāng)加速度向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，人的合力 向上，故支持力要大于重力。根據(jù)牛頓第三定律， 人對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)人的支持力是一 對(duì)作用力與反作用力，所以人對(duì)體重計(jì)的壓力的 大小等于體重計(jì)對(duì)人的支持力，大于人的重力。 師：為何加速度向下時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)小于人的 重力，產(chǎn)生失重現(xiàn)象？多媒體展示對(duì)失重現(xiàn)象的分析:當(dāng)加速度向下時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，人的合力 向下，故支持力要小于重力。根據(jù)牛頓第三定律， 人對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)人的支

11、持力是一 對(duì)作用力與反作用力，所以人對(duì)體重計(jì)的壓力的 大小等于體重計(jì)對(duì)人的支持力，小于人的重力 3知識(shí)應(yīng)用7分鐘實(shí)例分析：(多媒體)一個(gè)質(zhì)量是50kg的人隨升降機(jī)一起以2m/s2的 加速度勻加速上升，求人對(duì)升降機(jī)地板的壓力大 小解題思路：運(yùn)動(dòng)分析，受力分析，列方程N(yùn)-G=maN-50 xi0=50 2N=600(N)N '=N=600(N)問(wèn)題辨析：多媒體當(dāng)極速升降機(jī)載著人勻減速上升時(shí)，人處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)？物體處于超重狀態(tài)時(shí)，其所受的重力增加了？物體處于失重狀態(tài)時(shí)，其所受的重力減小了？ 不管物體處于超重或失重狀態(tài)，其所受的重力均 沒(méi)有變化？三課堂小結(jié)：多媒體1分鐘超重的條件：物

12、體的加速度向上失重的條件：物體的加速度向下超重的頭質(zhì)：物體受到向上的支持力或拉力大于重力失重的頭質(zhì)：物體受到向下的支持力或拉力小于重力四課后活動(dòng)布置多媒體2分鐘課后思考：當(dāng)物體的加速度向下且 a=g時(shí)， 物體對(duì)水平支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?零，產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象，請(qǐng)用牛頓第二定律分析 這一現(xiàn)象。課本120頁(yè)作業(yè)：4、5、6、7活動(dòng)安排：建議乘坐電梯、到游樂(lè)場(chǎng)乘坐過(guò)山車等，了解和體 驗(yàn)失重與超重。通過(guò)聽(tīng)講座、看錄像等活動(dòng)，了解宇航員的生活， 了解在人造衛(wèi)星上進(jìn)行微重力條件下的實(shí)驗(yàn)，嘗試設(shè) 計(jì)一種在人造衛(wèi)星或宇宙飛船上進(jìn)行微重力條件下的 實(shí)驗(yàn)方案。附：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、分析表電梯運(yùn)動(dòng)階段運(yùn)動(dòng)速度V加速度a體重計(jì)讀與重力比擬什么現(xiàn)象形