失重和超重-教學設(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準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)課是在學習了牛頓運動三定律的基礎(chǔ)上進行的，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，既能進一步鞏固學生學習過的受力分析、牛頓運動定律等知識，又能增強物理知識與日常生活的聯(lián)系，同時激發(fā)學生學習物理的興

2、趣、培養(yǎng)學生愛科學、學科學、用科學的思想熱情。教學目標知識與技能（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公式，解決生活中簡單的力學問題。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，學習科學探究的方法，進一步學會應(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)學生善于發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力，提高學生在處理實際問題時提煉出情景的能力，增強學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）通過探究性學習活動，體會牛頓運動定

3、律在認識和解釋自然現(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)學習的興趣，認識到掌握物理規(guī)律是有價值的（3）通過小組實驗的學習模式，培養(yǎng)學生與人交流的能力和團隊合作意識。學情分析本節(jié)課為高一物理第四章第七節(jié)的內(nèi)容，在此之前，學生掌握受力分析的方法，學習了牛頓運動定律和動力學的基本規(guī)律，具備進一步求解力學問題的知識基礎(chǔ)；同時高一年級的學生思維活躍，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。在學習過程中學生可能會有的疑惑：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法根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點、教學重難點及學生目前的思維認知水平，問題教學法、實驗法、談話法、講解法、推理法相結(jié)合。突破學生已有生活經(jīng)驗的錯誤前概念學生可依據(jù)猜想與假設(shè)，設(shè)計與論證。運用歸納分析法，討論法進行學習。器材多媒體計算機、PPT課件、書本、彈簧秤、鉤碼、飲料瓶、體重計教學設(shè)計教學內(nèi)容教學過程設(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：同學們說得很對，看來失重和超重跟我們并不遙遠。我們今天就來學習超重與失重。趣味實驗引入，發(fā)散學生思維。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，而當我們用力向上拉的時候它卻斷了？ 學生動手用紙帶拉鉤碼向上運動，體會趣味物理。用已有認知和該實驗現(xiàn)象形成認知沖突，激發(fā)學生的求知欲望。創(chuàng)設(shè)

6、生活情境，從生活走向物理。培養(yǎng)學生的觀察能力，激發(fā)學生的求知欲望。同時為課堂教學埋下伏筆：學生思考：紙帶會斷是因為拉力變大？但是重力難道變大了嗎？引發(fā)學生的思想矛盾。新課教學一、超重和失重的定義實驗探究1實驗探究2引導(dǎo)學生分組實驗，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 在學生理解概念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學生建立正確的認識：測力計的示數(shù)表示的是鉤碼對它的拉力。讓學生直觀地感受超重與失重現(xiàn)象，并學會分析物理現(xiàn)象的本質(zhì)通過實驗結(jié)果，幫助學生自主總結(jié)出超重和失重的定義，教會學生自主學習探究的方法。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的角度去解釋和分析發(fā)生超、失重的原因？學生討論：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)：學生任選一個示數(shù)進行觀察，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)學案的相應(yīng)表格中。學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，進行演示，在過程中，通過設(shè)置疑問，引導(dǎo)學生在探究過程中的思路，層層遞進。通過受力分析的方式進行講解，進一步強調(diào)受力分析的重要性，以此突破教學難點。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，