《超重與失重》教學(xué)設(shè)計(jì)(附：教學(xué)反思)

1、?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?！窘虒W(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發(fā)生了變化?！窘虒W(xué)器材】彈簧稱(chēng)和鉤碼各25套，可樂(lè)瓶開(kāi)有孔一

2、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?！緦W(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)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

3、，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?！驹O(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)表達(dá)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，引出課題實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題分析問(wèn)題，理論驗(yàn)證超重、失重、完全失重穩(wěn)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

4、，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)，這種壓力可到達(dá)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：在船箭別離時(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、“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

5、在飛船入軌后產(chǎn)生的。 師：你是否也有過(guò)“類(lèi)似的經(jīng)歷？ 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

6、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?qū)?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)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)根本不變；突然上升時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變大；突然下降

7、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：假設(shè)設(shè)鉤碼質(zhì)量為m，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)，那么根據(jù)牛頓第二定律：F-mg =ma那么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(chēng)出的讀數(shù)F稱(chēng)為視重，mg稱(chēng)為物體的實(shí)重，那么視重和實(shí)重誰(shuí)大？

8、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(chēng)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，那么根據(jù)牛頓第二定律：              mg - F =ma        

9、0;        那么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(chēng)它為什么現(xiàn)象？生：失重現(xiàn)象。2). 引導(dǎo)學(xué)生類(lèi)比得出失重概念：當(dāng)物體具有向下的加速度的時(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(chēng)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，大膽猜測(cè)，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

10、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)生答復(fù)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)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)

11、失重下降過(guò)程加速下降a向下F<G  (F=mg ma)失重勻速下降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(chēng)物體處于超重狀態(tài)；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∮诒旧碇亓?，我們稱(chēng)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

12、變輕了？請(qǐng)學(xué)生答復(fù)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   那么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? 等于零的這種狀態(tài)稱(chēng)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)谕耆е氐那樾?/p>

13、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)有方法讓水流中斷？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(chēng)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)家可以進(jìn)行大量的生物

14、、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)法到達(dá)的優(yōu)秀效果。同學(xué)們可上網(wǎng)查閱相關(guān)資料。4). 課堂穩(wěn)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)做以下運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)分別是多少？取g=10m/s21升降機(jī)以0.6 m/s2的加速度加速上升。2升降機(jī)以2.0 m/s2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

15、度a=g   那么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(chēng)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