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1、WORD格式整理.超重與失重教學(xué)設(shè)計(jì)(附:教學(xué)反思)【教學(xué)目標(biāo)】1 .知識(shí)與技能(1)認(rèn)識(shí)超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象。(2)會(huì)運(yùn)用牛頓第二定律分析超重和失重的原因。(3)知道完全失重現(xiàn)象。2 .過(guò)程與方法(1)觀察并體驗(yàn)超重和失重現(xiàn)象。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出問(wèn)題的能力。(2)經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象條件的過(guò)程,理解物理規(guī)律在生 活實(shí)際中的應(yīng)用。3 .情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)自信?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象的概念和原因。【教學(xué)難點(diǎn)】(1)準(zhǔn)確理解超重、失重和完全失重現(xiàn)象的本質(zhì)。(2)掌握超重和失重現(xiàn)象不是物體重力發(fā)生了變化,而是物體所受的支持力或拉力
2、發(fā)生了變化。【教學(xué)器材】彈簧稱和鉤碼各25套,可樂(lè)瓶(開(kāi)有孔)一個(gè),多媒體課件視頻?!窘虒W(xué)方法】實(shí)驗(yàn)探究法、啟發(fā)式教學(xué)【教材分析】超重和失重一節(jié)安排在牛頓運(yùn)動(dòng)定律之后,是一節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律 的應(yīng)用課;從內(nèi)容組織上講,本節(jié)內(nèi)容首先從楊利偉和記者的對(duì)話切 入,接著用實(shí)驗(yàn)探究引出超重和失重的概念, 然后運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律 對(duì)產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件進(jìn)行分析推理,再到實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng) 用,符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。【學(xué)情分析】通過(guò)前面對(duì)“牛頓第二定律”的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)解決物體做勻變 速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題已有所了解,但對(duì)定律的運(yùn)用還不是很熟練,很難 從理論上自主地得到超重、失重現(xiàn)象的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。學(xué)生在學(xué)習(xí)超重 和失重現(xiàn)象時(shí)
3、會(huì)容易把生活中說(shuō)的有些“超重”與物理學(xué)上的超重 混為一談,把物理學(xué)上的失重誤認(rèn)為是物體“失去重力”; 容易把超 重、失重現(xiàn)象的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征與物體的運(yùn)動(dòng)方向相聯(lián)系。【設(shè)計(jì)思想】本節(jié)課的設(shè)計(jì)思想主要是通過(guò)對(duì)身邊物理現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生 科學(xué)探究能力,實(shí)踐能力,自主學(xué)習(xí)能力。同時(shí)體現(xiàn)以學(xué)生為主的教 育思想,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是,勇于探索的科學(xué)態(tài) 度和科學(xué)精神。首先通過(guò)航空視頻引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣, 再?gòu)膶?shí)驗(yàn)出發(fā) 讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題。 從而認(rèn)清超重和 失重的事實(shí)?!窘虒W(xué)流程】播放視頻,引出課題一一實(shí)驗(yàn)探究,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題一一分析問(wèn)題,理論驗(yàn)證(超重、失重、完全失重)一一
4、鞏固練習(xí),加強(qiáng)理解【教學(xué)過(guò)程】(一)新課引入情景引入:播放“楊利偉的太空生活”視頻片段(通過(guò)播放視頻,引 出要探究的問(wèn)題)引導(dǎo)學(xué)生同時(shí)閱讀課本中記者和楊利偉的對(duì)話:記者:當(dāng)你乘坐 船升空時(shí),你有什么感覺(jué)?楊利偉:感到有載荷,就是感到胸部受到壓力。記者:壓力很大?感到很難受嗎?楊利偉:還可以,不覺(jué)得很難受。我們平時(shí)訓(xùn)練時(shí),這種壓力可達(dá)到8個(gè)G說(shuō)得通俗一點(diǎn),就等于有8個(gè)人壓在你的身上。飛船加速上 升時(shí),壓力沒(méi)有這么大。記者:你什么時(shí)候感到失重?當(dāng)時(shí)的感覺(jué)怎樣?楊利偉:在船箭分離時(shí)候,感覺(jué)身體突然被拋了一下,就飄了起來(lái), 船里的小灰塵也飄起來(lái)了。思考與討論:師:上面對(duì)話中的“有載荷”、“有壓力”、“
5、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” 是在飛船入軌后產(chǎn)生的。師:你是否也有過(guò)“類似”的經(jīng)歷?.專業(yè)知識(shí)分享WORD格式整理.生:坐電梯、在游樂(lè)場(chǎng)坐過(guò)山車(chē)時(shí)、滑沙時(shí)、蕩秋千時(shí)等。師:同學(xué)們說(shuō)得很對(duì),我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)超重與失重。(二)新課教學(xué)1 .實(shí)驗(yàn)探究,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題師:同學(xué)們,我們是怎樣測(cè)量物體重力的?生:通常情況下,我們把物體掛在測(cè)力計(jì)的掛鉤上,保持物體靜止, 再來(lái)讀取測(cè)力計(jì)的示數(shù)。教師講解彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)重力的原理:彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)顯示的是彈簧 掛鉤所受的拉力,而彈簧對(duì)重物的拉力和重物對(duì)彈簧的拉力是一對(duì)作 用力和反作用力F=F',當(dāng)物
6、體保持靜止時(shí),物體處于平衡狀態(tài),由 于二力平衡時(shí)拉力等于重力,故可以顯示出物體的重力大小。師:是不是在任何情況下,彈簧秤的示數(shù)都能顯示物體重力的大小呢?(當(dāng)然不是)為了弄清這個(gè)問(wèn)題先請(qǐng)同學(xué)們做個(gè)實(shí)驗(yàn)(課前已發(fā)下器材)。實(shí)驗(yàn)的 要求是:先記住鉤碼靜止時(shí),彈簧秤的讀數(shù)和彈簧秤指針的位置,此 時(shí)彈簧秤的讀數(shù)就等于鉤碼的重力大小。然后讓一個(gè)學(xué)生提著彈簧秤,彈簧秤下端掛鉤碼,讓手提彈簧秤緩緩 上升、緩緩下降、突然上升、突然下降,另一個(gè)同學(xué)觀察指針的移動(dòng) 情況(引指導(dǎo)學(xué)生觀看測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化情況, 說(shuō)明指針的移動(dòng)方向 對(duì)應(yīng)示數(shù)大小的變化情況:指針下移,說(shuō)明讀數(shù)變大,指針上移,說(shuō) 明讀數(shù)變小。)學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)
7、結(jié)果:鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降時(shí)彈簧秤讀數(shù) 基本不變;突然上升時(shí),彈簧秤的讀數(shù)變大;突然下降時(shí),彈簧秤的 讀數(shù)變小。2 .分析問(wèn)題,得出結(jié)論引導(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(yùn)動(dòng)定律列出方程:(若設(shè)鉤碼質(zhì)量為 mi豎直方向上運(yùn)動(dòng)的加速 度為a)鉤碼受豎直向上的拉力和豎直向下的重力。靜止、緩緩上升、緩緩下降時(shí):物體處于平衡狀態(tài),F(xiàn)=mg突然上升時(shí):物體向上加速運(yùn)動(dòng),則根據(jù)牛頓第二定律: F-mg =ma貝U F=mg+ma引導(dǎo)學(xué)生得出:當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí),物體對(duì)懸掛物的拉力大 于物體本身的重力。師:人們常把彈簧秤稱出的讀數(shù) F'稱為視重,mg稱為物體
8、的實(shí)重, 則視重和實(shí)重誰(shuí)大?生:視重大。1) .教師總結(jié)提出超重概念:當(dāng)物體具有向上的加速度的時(shí)候,物體 對(duì)懸掛物的拉力或?qū)χС治锏膲毫Υ笥谖矬w本身重力的情況稱為超 重現(xiàn)象。此時(shí)視重大于實(shí)重。師:在超重情況下,物體本身的重力變沒(méi)有變?生:物體本身的重力大小不變。即實(shí)重不變。突然下降時(shí):物體向下做加速運(yùn)動(dòng),加速度方向向下,則根據(jù)牛頓第二定律:mg - F =ma貝U F=mg - ma引導(dǎo)學(xué)生得出:當(dāng)物體具有向下的加速度時(shí),物體對(duì)懸掛物的拉力小 于物體本身的重力。師:這種彈簧秤的讀數(shù)小于物體實(shí)際重力的現(xiàn)象我們就稱它為什么現(xiàn)象?生:失重現(xiàn)象。2) .引導(dǎo)學(xué)生類比得出失重概念:當(dāng)物體具有向下的加速度
9、的時(shí)候, 物體對(duì)懸掛物的拉力或?qū)χС治锏膲毫Υ笥谖矬w本身重力的情況稱 為失重現(xiàn)象。此時(shí)視重小于實(shí)重。師:現(xiàn)在我們知道超重和失重現(xiàn)象了,那么,你們?cè)谑裁礃舆\(yùn)動(dòng)情況 下觀察到超重與失重現(xiàn)象?讓學(xué)生回憶上面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,大膽猜想,發(fā)生超重與失重現(xiàn)象可能哪些 運(yùn)動(dòng)量有關(guān)?(學(xué)生可能會(huì)提出:速度的方向,速度的大小,加速度 的方向,加速度的大小,位移大小方向等)請(qǐng)觀看在觀光電梯中拍攝運(yùn)動(dòng)電梯中的超重、失重現(xiàn)象視頻。提問(wèn):電梯的上升過(guò)程包括幾個(gè)階段?下降過(guò)程包括幾個(gè)階段(請(qǐng)學(xué) 生回答)生:上升過(guò)程包括加速上升、勻速上升、減速上升三個(gè)階段,下降過(guò) 程包括加速下降、勻速下降、減速下降三個(gè)階段。請(qǐng)同學(xué)們將觀察過(guò)程的現(xiàn)
10、象填在下表中。運(yùn)動(dòng)電梯中的超重、失重現(xiàn)象運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)加速度a方向示數(shù)F與G的大小關(guān)系超重或失重上升過(guò)程加速上升a向上F>G (F=mg+ma)超重勻速上升a=0F=G平衡減速上升a向下F<G (F=mg - ma)失重卜降過(guò)程加速下降a向下F<G (F=mg ma)勻速下降a=0F=G平衡減速下降a向上F>G (F=mg+ma)超重提問(wèn)1:在發(fā)生超和失重現(xiàn)象時(shí),物體的加速度方向與超重和失重的具體關(guān)系是怎樣的?(請(qǐng)學(xué)生歸納)生:當(dāng)物體加速上升或減速下降時(shí),具有豎直向上的加速度,此時(shí)物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥诒旧碇亓?,我們稱物體處于超重狀態(tài);當(dāng)物體減速上升或
11、加速下降時(shí),具有豎直向下的加速度,此時(shí)物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮诒旧碇亓?,我們稱物體處于失重狀態(tài);提問(wèn)2 :超重的時(shí)候物體是否變重了 ?失重的時(shí)候物體是否變輕了 ?(請(qǐng)學(xué)生回答)生:發(fā)生超、失重現(xiàn)象時(shí)物體的重力沒(méi)有發(fā)生變化,物體的重力與物 體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。提問(wèn)3:失重現(xiàn)象中如果a=g且方向向下,那么繩對(duì)物體的拉力等于 多少?學(xué)生分析: mg - F =ma 而a=g 貝U F=03) .師:測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于零,測(cè)力計(jì)測(cè)不出物體的重力,這就是“完 全失重”。完全失重:物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕倪@種狀態(tài)稱為完全失重狀態(tài)。特征是 a=g ,方向豎直向下。師:同學(xué)們?cè)?/p>
12、完全失重的情形下,會(huì)有許多奇妙的事情發(fā)生,請(qǐng)先來(lái)觀察一個(gè)實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)2:師拿出開(kāi)有口的可樂(lè)瓶,灌入水 ,水從孔中流出,師問(wèn):有沒(méi)有辦法讓水流中斷?學(xué)生提出各種方法。師演示實(shí)驗(yàn):讓可樂(lè)瓶自由下落,水不再流出。師:為什么水不會(huì)流出呢?引導(dǎo)學(xué)生得出:水和水瓶的重力完全用以提供各自的重力加速度了,所以水不流了。師:除了自由下落的物體處于完全失重外,還有一種完全失重的情況。事實(shí)上環(huán)繞地球飛行的宇宙飛船里用秤是稱不出任何物體的重力的。這說(shuō)明宇宙飛船里的物體處于什么狀態(tài)?飛船內(nèi)的空間是一個(gè)什么樣的空間?生:飛船內(nèi)的物體都處于完全失重狀態(tài), 飛船內(nèi)的空間是一個(gè)完全失 重的空間。師:在完全失重的空間里,科學(xué)家
13、可以進(jìn)行大量的生物、生理、生化、 物理、醫(yī)學(xué)等實(shí)驗(yàn),并能取得地面上進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到的優(yōu)秀效 果。同學(xué)們可上網(wǎng)查閱相關(guān)資料。4) .課堂鞏固練習(xí)例題:質(zhì)量是60kg的人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上,當(dāng)升降機(jī)做下列運(yùn)動(dòng)時(shí),體重計(jì)的讀數(shù)分別是多少?(取 g=10m/s2)(1)升降機(jī)以0.6 m/s 2的加速度加速上升。2 .(2)升降機(jī)以2.0 m/s的加速度加速下降。(三)課堂總結(jié)1、知識(shí)總結(jié)超重、失重現(xiàn)象只取決于物體具有的豎直方向的加速度,與物體的運(yùn)動(dòng)方向和水平方向的加速度無(wú)關(guān)。(將物體受到的豎直方向的支持力 或拉力記為F。)(1)超重:有豎直向上的加速度; F=mg+ma(2)失重:有豎直向下的加速度;F=mg - ma。完全失重:豎直向下的加速度 a=g 則F=0;2、分析超重、失重的方法對(duì)超重、失重的分析實(shí)質(zhì)就是牛頓第二定律的應(yīng)用。【板書(shū)設(shè)計(jì)】超重與失重1 .超重:當(dāng)物體加速上升或減速下降時(shí),具有豎直向上的加速度,此時(shí)物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥诒旧碇亓?,我們稱物體處于超重狀態(tài)。F=mg+ma2 .失重:當(dāng)物體減速上升或加速下降時(shí),具有豎直向下的加速度,此時(shí)物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮?/p>
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