高中物理教科版高中 牛頓運動定律超重與失重教學(xué)設(shè)計

1、第三章 牛頓運動定律超重與失重教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標（一）知識與技能1通過實驗和各種生活現(xiàn)象認識超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象。2通過對電梯中臺秤示數(shù)變化觀察并結(jié)合牛頓運動定律理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實質(zhì)。 (二)過程與方法1培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力和實驗觀察能力。2使學(xué)生掌握探究問題的一般過程：現(xiàn)象猜想驗證結(jié)論應(yīng)用。3引導(dǎo)幫助學(xué)生歸納總結(jié)發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及實質(zhì)。（三）情感態(tài)度與價值觀1滲透“學(xué)以致用”的思想，有將物理知識應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理問題。2培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際，實事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。3深刻了解超重與失重的利與弊，為祖國的航天事業(yè)深感驕傲，對航天工

2、作者的付出和宇航員的辛苦深表崇敬。二、分析（一）教材分析本節(jié)內(nèi)容為物理必修一第三章牛頓運動定律第六節(jié)內(nèi)容。自從實現(xiàn)載人航天，人類經(jīng)常會提高“超重、失重”這兩個詞，本堂課就來給學(xué)生介紹什么是超重和失重，并且揭示超重、失重的本質(zhì)，并且通過學(xué)習(xí)超重、失重后來引導(dǎo)學(xué)生解決生活中的一些實際問題。（二）學(xué)情分析學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓三大運動定律，通過本章第五節(jié)牛頓運動定律的應(yīng)用的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)具備了利用牛頓運動定律分析動力學(xué)問題的基本能力；同時通過本章第四節(jié)牛頓第三定律的學(xué)習(xí)學(xué)生掌握了臺秤、彈簧測力計的使用要求和測量原理。學(xué)生可能通過電視、報紙、雜志看到“超重、失重”這兩個詞，并且在他們學(xué)了“重力

3、”這個概念后，就可能會誤以為“超重”就是物體重力的增加，“失重”就是物體重力的減少。（二）教學(xué)重點1超重與失重現(xiàn)象的本質(zhì)與條件2完全失重（三）教學(xué)難點1超失重現(xiàn)象的本質(zhì)2完全失重現(xiàn)象的認識（四）教學(xué)方法1創(chuàng)設(shè)情景引入問題分析推理歸納總結(jié)根據(jù)理論提出猜想實驗驗證。2通過實例分析、強化訓(xùn)練，使學(xué)生能夠更加熟練地運用牛頓運動定律解決問題。（五）教學(xué)準備：1直尺、三角板 2多媒體、（六）教學(xué)時數(shù)：1課時三、教學(xué)過程過程設(shè)計學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入理清本章知識脈絡(luò)、明確第五節(jié)內(nèi)容僅為理論上的應(yīng)用而本節(jié)主要是解決生活實際中的物理現(xiàn)象。播放電梯上行視頻。觀察電梯上行過程中臺秤和彈簧測量計示數(shù)變化通過臺秤和彈

4、簧測量力計示數(shù)變化引入本節(jié)的研究問題新課教學(xué)一、彈簧測力計工作原理彈簧測力計測量的是彈簧一端的受力TTG 重物：T=G（平衡態(tài)） 彈簧測力計示數(shù)：F=T(大小) （牛頓第三定律）故有F=G 二、簡化電梯運行過程三、再次觀察電梯運行過程1播放電梯上行和電梯電梯下行視頻2通過對加速運動和減速運動的認識確定加速度方向3記錄表格運動情況測力計示數(shù)的變化加速度方向臺秤示數(shù)表達式速度向上由靜止到向上運動（加速上升）由向上運動到靜止（減速上升）速度向下由靜止到向下運動（加速下降）由向下運動到靜止（減速下降）4確定臺秤示數(shù)表達式分析電梯由靜止到向上運動臺秤示數(shù)表達式FG FG=ma 有F=G+ma四、觀察表格

5、得出超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象定義超重：物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?大于物體所受重力的現(xiàn)象叫超重(overweight) 失重：物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?小于物體所受重力的現(xiàn)象叫失重(weightlessness) 提出問題：處于超重或者失重的物體重力會變嗎？超重、失重的本質(zhì)：重力不變，而是支持力或拉力變化。五、觀察表格得出物體處于超重和失重的條件超重條件：當(dāng)物體具有向上的加速度失重條件：當(dāng)物體具有向下的加速度六、賦詩一首超重失重兩紛紛， 拉力支持定乾坤。重力長存無變故， 超失須看加速度。 七、思考物體沿光滑斜面下滑過程中，物體處于超重還是失重？aaxay 加速度是矢量，可以分解

6、。如圖將加速分解在豎直方向和水平方向，而豎直方向的加速度向下故物體也處于失重。提問：（1）斜面對地面的壓力與物體和斜面的重力大小相等嗎？ 由于物體處于失重，所以斜面對地面的壓力小于物體和斜面的重力。 a=g（2）將物體豎直向上拋出，物體在空中處于超重還是失重？ 故物體一直都是失重拓展：靜止釋放A、B，則兩者之間的彈力多大？vABAB整體：a=gA ：mAg+N=mAg解得N=0八、完全失重當(dāng)重物豎直向下的加速度a=g時，測力計的示數(shù)為零，我們把物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?等于零的現(xiàn)象叫完全失重。播放跳水視頻播放飛行訓(xùn)練視頻九、思考讓礦泉水瓶自由下落還會有水從小孔中流出嗎？引導(dǎo)分析水流

7、出來的原因（水的壓力） 播放視頻水杯拓展：完全失重狀態(tài)下的常見考查現(xiàn)象。（液體浮力消失、天平不能測量質(zhì)量。）回憶、復(fù)習(xí)牛頓第三定律所學(xué)相關(guān)知識學(xué)生主動參與積極回答問題。學(xué)生分析加速度方向、記錄臺秤示數(shù)變化。學(xué)生自行分析其它情況的臺秤示數(shù)表達式學(xué)生參與，回答問題學(xué)生參與，回答問題學(xué)生齊讀學(xué)生參與，回答問題學(xué)生參與，回答問題學(xué)生參與，回答問題學(xué)生觀看視頻學(xué)生參與，回答問題學(xué)生光看視頻明確問題根源所在：即臺秤示數(shù)之所以變化是因為臺秤所受壓力大小變化。將物理現(xiàn)象簡化為熟悉的物理模型，便于學(xué)生理解分析物理現(xiàn)象。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力熟悉牛頓運動定律明確處于超失重的物體其重力是不變的。明確物體處于超失重的條件

8、是加速度方向。通過詩的形式讓學(xué)生記住超失重的本質(zhì)和條件深化對超失重條件得理解。利用超失重現(xiàn)象解決物理問題，體會學(xué)習(xí)了超失重現(xiàn)象的優(yōu)越感。深化對超失重條件得理解，引出完全失重現(xiàn)象。通過視頻再次理解完全失重現(xiàn)象。通過對宇航員飛行訓(xùn)練的認識；激發(fā)對航天工作者的辛苦付出的崇敬之情。利用完全失重解決問題。通過視頻即實際現(xiàn)象來驗證理論。結(jié)束播放空間站內(nèi)景視頻學(xué)生光看視頻通過視頻展示空間站中內(nèi)景和宇航員的生活情況，激發(fā)學(xué)生對航天事業(yè)的興趣四、板書設(shè)計（一）彈簧測力計工作原理TTG彈簧測力計測量的是彈簧一端的受力 重物：T=G（平衡態(tài)） 彈簧測力計示數(shù)：F=T(大小) （牛頓第三定律）故有F=G （二）超重與失重1超重：物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?大于物體所受重力的現(xiàn)象