超重與失重教學設(shè)計.doc

課題：超重與失重授課教師：王姍姍授課年級：高一年級授課時間： 授課地點：高一五班教室教學目標：知識與技能：1. 通過視頻認識超重和失重現(xiàn)象，理解超重和失重的定義。2. 理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件。3. 理解超重和失重現(xiàn)象的實質(zhì)。4. 能運用牛頓第二、三定律定量分析超重和失重現(xiàn)象。過程與方法：1.通過觀看視頻和討論交流的過程，認識超重和失重現(xiàn)象并歸納總結(jié)出超重和失重現(xiàn)象的產(chǎn)生條件與實質(zhì)，培養(yǎng)學生的觀察能力和歸納總結(jié)的能力。2.經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象條件的過程，進一步學會運用牛頓運動定律解決實際問題的方法。情感、態(tài)度與價值觀：通過運用超重和失重知識解釋身邊的物理現(xiàn)象，讓學生學會觀察生活，激發(fā)學生的學習興趣，并認識到掌握物理規(guī)律是有價值的。教學重點：1.運用牛頓第二、三定律解釋超重和失重現(xiàn)象。2.理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件。3.理解超重和失重現(xiàn)象的實質(zhì)。教學難點：1. 理解超重和失重現(xiàn)象的產(chǎn)生條件和實質(zhì)。教學資源：視頻、PPT、黑板教學過程：教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一：復(fù)習舊知，準備新課 5分鐘 環(huán)節(jié)二：播放視頻，引入新課，初步認識超重和失重現(xiàn)象15分鐘環(huán)節(jié)三：引入生活情景，理解超重失重現(xiàn)象10分鐘環(huán)節(jié)四：隨堂練習，鞏固新知10分鐘問：之前已經(jīng)學習了牛頓第二定律和牛頓第三定律，下面我們來看這樣一個問題：電梯以1.0m/s的速度豎直勻速上升，電梯地板對站在電梯里質(zhì)量為60kg的人的支持力為_ N；如果電梯以0.5 m/s2的加速度加速上升，地板對人的支持力為_N；如果電梯以0.5 m/s2的加速度減速上升，地板對人的支持力又為_N。(g取10 m/s2)那么人對地板的壓力呢？在播放視頻之前，讓同學猜想如果在電梯中放入一體重計，一人站在體重計上，隨著電梯的運行，體重計的示數(shù)是否會發(fā)生變化？然后觀看視頻，認真觀察電梯中體重計示數(shù)的變化，并思考示數(shù)變化的原因。問：通過觀看視頻，電梯運行過程中體重計的示數(shù)是如何變化的？（引導(dǎo)學生與靜止時體重計的示數(shù)相比較）問：我們已經(jīng)知道了在電梯運行過程中體重計的示數(shù)是如何變化的，這是否說明人的重力變了？為什么？（引導(dǎo)學生思考重力和哪些因素有關(guān)）問：既然人的重力沒變，那么體重計的示數(shù)為什么變化呢？體重計的示數(shù)直接體現(xiàn)了哪個力的大??？（引導(dǎo)：用手壓臺秤秤盤，其示數(shù)體現(xiàn)了手對臺秤的壓力大?。挥檬掷瓘椈蓽y力計，其示數(shù)體現(xiàn)了手的拉力的大小，）問：在什么情況下，體重計的示數(shù)才體現(xiàn)人的重力大小？（引導(dǎo)學生分析人的受力情況）小結(jié)：在靜止或勻速運動時，體重計的示數(shù)體現(xiàn)了人的重力大小。問：在電梯上升和下降過程中，體重計示數(shù)變化的原因。引導(dǎo)：在電梯上升過程中，將其分為加速上升，勻速上升和減速上升三個階段，分別從速度方向，加速度方向，示數(shù)N與重力G 的大小關(guān)系三個方面來分析。一、加速上升階段問：根據(jù)運動狀態(tài)，速度方向如何？加速度方向如何？取誰為研究對象？分析其受力情況，并根據(jù)牛頓第二、三定律分析示數(shù)變大的原因。小結(jié)：根據(jù)剛才的分析，N=G+maG物體對支持物的壓力大于物體所受重力的現(xiàn)象叫做超重。二、勻速上升階段（之前已分析）小結(jié)：物體對支持物的壓力等于物體所受重力的大小。三、減速上升階段問：分析體重計示數(shù)變小的原因。小結(jié)：根據(jù)分析，N=G-maG，物體對支持物的壓力小于物體所受重力的現(xiàn)象叫做失重。問：如果此時豎直向下的加速度a=g，體重計的示數(shù)是多少？小結(jié)：物體對支持物的壓力等于零的現(xiàn)象叫做完全失重。這就是我們這節(jié)課的主要內(nèi)容：超重與失重引導(dǎo)：在電梯下降過程中，也將其分為加速下降，勻速下降和減速下降三個階段，仍分別從速度方向，加速度方向，示數(shù)N與重力G 的大小關(guān)系三個方面來分析。并想一想什么狀態(tài)下出現(xiàn)失重? 什么狀態(tài)下出現(xiàn)超重?（讓學生自己動手分析原因）讓學生自己設(shè)計表格，分別記錄電梯在上升和下降過程中的速度方向、加速度方向、壓力與重力的大小關(guān)系以及是否發(fā)生超重失重現(xiàn)象。問：大家是否曾經(jīng)用彈簧秤測量物體的重力？你看到的彈簧秤讀數(shù)直接表示的是哪個力?物體的重力應(yīng)該怎樣測量呢？小結(jié)：當物體處于靜止或勻速運動時，由于二力平衡，彈簧秤對物體的拉力大小等于物體的重力大小，再根據(jù)牛頓第三定律，物體對彈簧秤的拉力大小等于物體的重力大小，即可由彈簧秤讀書得出物體的重力。問：根據(jù)上一環(huán)節(jié)的學習，推測當物體加速上升、減速上升、加速下降、減速下降時，彈簧秤讀數(shù)如何變化？（與靜止或勻速運動時比較）這是否說明物體的重力變了？小結(jié)：當物體加速上升或減速下降時，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)-G=ma，根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)=F=G+ma，即物體對彈簧秤的拉力大于物體重力；物體對懸掛物的拉力大于物體所受重力的現(xiàn)象叫做超重。當物體減速上升或加速下降時，加速度向下，同理，F(xiàn)=F=G-ma，即物體對彈簧秤的拉力小于物體重力；物體對懸掛物的拉力小于物體所受重力的現(xiàn)象叫做失重。而當a=g時，則F=0。物體對懸掛物的拉力等于零的現(xiàn)象叫做完全失重。問：通過剛才的學習，請同學們自己總結(jié)一下什么是超重現(xiàn)象？什么是失重現(xiàn)象？同樣讓學生自己設(shè)計表格，分別記錄物體在上升和下降過程中的速度方向、加速度方向、拉力與重力的大小關(guān)系以及是否發(fā)生超重失重現(xiàn)象。問：我們已經(jīng)知道了超重和失重的定義，那么是否能這樣認為：向上的運動就一定產(chǎn)生超重，向下的運動就一定產(chǎn)生失重？（引導(dǎo)學生根據(jù)之前的兩個表格進行分析）既然超重和失重與速度方向無關(guān)，那么超重和失重現(xiàn)象取決于什么因素？小結(jié)：力與加速度直接相關(guān)聯(lián)，由于重力方向豎直向下，因而要發(fā)生超重失重現(xiàn)象，豎直方向必須要有加速度。只要加速度豎直向上，則發(fā)生超重現(xiàn)象；只要加速度豎直向下，則發(fā)生失重現(xiàn)象，與速度的方向無關(guān)。問：當物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力是否發(fā)生變化？小結(jié)：在地面附近，物體發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時，只是物體對支持物的壓力或物體對懸線的拉力的增大或減小，是“視重”的改變，物體受到的重力不變。例1：一個人站在磅秤上，讀出體重為500N。在他忽然蹲下的過程中，磅秤上讀出的體重有無變化？為什么？如果此人又突然向上迅速站起來，磅秤上讀出的體重又有什么變化？例2：側(cè)面有一個洞的水瓶里面裝滿水，讓水瓶做自由落體運動，水會不會從洞中射出來？為什么？思考問題，回想牛頓第二定律，畫出受力分析圖，根據(jù)共點力平衡條件和牛頓第二定律分析解答?；叵肱ｎD第三定律，并給出答案。認真觀看視頻，并積極思考。當電梯加速上升時，示數(shù)變大；勻速上升時，與靜止時示數(shù)相等；減速上升時，示數(shù)變小；加速下降時，示數(shù)變??；勻速下降時，同樣與靜止時示數(shù)相等；減速下降時，示數(shù)變大。重力沒變。根據(jù)G=mg，人的質(zhì)量沒變，地球表面附近g也沒變，所以G沒變?？赡茈y以回答人對體重計的壓力在二力平衡，即靜止或勻速運動時，人的重力與體重計對人的支持力大小相等，也就是與人對體重計的壓力大小相等。根據(jù)教師的引導(dǎo)積極思考原因速度向上，加速度方向向上人受重力和支持力根據(jù)牛頓第二定律N-G=ma，則N=G+ma。根據(jù)牛頓第三定律，人對體重計的壓力與體重計對人的支持力為一對作用力與反作用力，其大小相等，方向相反，且在同一直線上，即體重計的示數(shù)N=N=G+ma。初步認識超重現(xiàn)象N=N=G類比加速上升階段，N=N=G-ma。初步認識失重現(xiàn)象N=0，即體重計的示數(shù)為零。初步認識完全失重現(xiàn)象加速下降：失重勻速下降：實重減速下降：超重自行設(shè)計表格，注意觀察發(fā)生超重失重現(xiàn)象時的速度方向和加速度方向是否一致。物體對彈簧秤的拉力利用平衡條件，使物體保持靜止或勻速運動加速上升：變大減速上升：變小加速下降：變小減速下降：變大物體重力不變深入認識超重和失重現(xiàn)象超重：物體對懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象。失重：物體對懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┬∮谟谖矬w所受重力的現(xiàn)象。完全失重：物體對懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┑扔诹愕默F(xiàn)象。自行設(shè)計表格，并與剛剛的表格進行對比。不能這樣認為當物體向上加速或向下減速時，會產(chǎn)生超重現(xiàn)象；當物體向上減速或向下加速時，會產(chǎn)生失重現(xiàn)象。超重和失重與速度方向無關(guān)。只與加速度方向有關(guān)；加速度向上，則超重；加速度向下，則失重。理解發(fā)生超重和失重現(xiàn)象的條件。物體的重力不變理解超重和失重的實質(zhì)，只是“視重”的改變，而物體的重力不變。開始下蹲時，加速度豎直向下，失重，讀數(shù)變?。粚⒁紫聲r，加速度豎直向上，超重，讀數(shù)變大。開始站起時，加速度豎直向上，超重，讀數(shù)變大；將要站起時，加速度豎直向下，失重，讀數(shù)變小。當瓶子自由下落時，瓶中的水處于完全失重狀態(tài)，小孔以上部分的水對以下部分的水的沒有壓力，小孔沒有水流出。復(fù)習牛頓第二定律和牛頓第三定律的應(yīng)用，同時為新課教學中對超重與失重的解釋做理論儲備。使學生從生活實際出發(fā)對超重失重有一個初步的感性認識，了解“視重”與“實重”的區(qū)別，并培養(yǎng)學生觀察和歸納總結(jié)的能力。使學生知道體重計的示數(shù)體現(xiàn)了彈力的大小，是可以變化的，而重力是不變的，為突破超重和失重的實質(zhì)做好鋪墊。在教師引導(dǎo)下，讓學生分析電梯上升過程的運動情況，列出表達式，并使學生初步認識超重和失重現(xiàn)象；當學生對于電梯上升過程清楚后，后面的下降過程直接請同學回答。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)在電梯上升和下降過程中發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時的速度方向和加速度方向，為理解超重和失重的產(chǎn)生條件打下基礎(chǔ)，同時培養(yǎng)學生的歸納總結(jié)能力。以生活情境的導(dǎo)入，使學生加深對超重和失重現(xiàn)象的認識，并切實理解超重和失重的定義。通過提問的方式，使學生深入理解發(fā)生超重和失重現(xiàn)象的條件和實質(zhì)。鞏固本節(jié)課所學內(nèi)容，理解超重和失重的定義、產(chǎn)生條件和實質(zhì)。板書設(shè)計：超重和失重一超重和失重的定義：1.超重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象2.失重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谟谖矬w所受