高中物理第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律7用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）教案1新人教版必修1

超重和失重(一)學(xué)習(xí)任務(wù)分析1、本節(jié)教材是學(xué)生學(xué)完牛頓運(yùn)動(dòng)定律后學(xué)習(xí)的，是牛頓第二定律知識(shí)的遷移部分，也為下一章《曲線運(yùn)動(dòng)》奠定基礎(chǔ)，因此本節(jié)是本章的一個(gè)比較重要的知識(shí)點(diǎn)。2、超重主要是日常生活中比較常見的物理現(xiàn)象，學(xué)生往往能感受到，但并沒有注意到這一現(xiàn)象的特點(diǎn)，也不知道這就是超重、失重現(xiàn)象。怎樣才能讓學(xué)生不是機(jī)械化地記住超重、失重的運(yùn)動(dòng)形式，而是真正理解超重、失重的本質(zhì)所在，這是本堂課所要突破的難點(diǎn)。3、本節(jié)課我采用實(shí)驗(yàn)探究的方法，即先讓學(xué)生通過錄像、自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)分析歸納出哪些情況會(huì)產(chǎn)生超重和失重，并進(jìn)一步分析超重、失重的本質(zhì)，在豎直方向是有加速度的，培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析、歸納等各項(xiàng)綜合本質(zhì)和能力的培養(yǎng)。（二）學(xué)生分析超重、失重是日常生活中比較常見的物理現(xiàn)象，學(xué)生能感受到，但超、失重概念理解對(duì)學(xué)生而言有一定的困難，我覺得主要來自兩方面，首先是物理語言的誤導(dǎo)，使學(xué)生認(rèn)為超重（或失重）就是物體重量的增加（或減少）；其次學(xué)生往往認(rèn)為向上運(yùn)動(dòng)時(shí)就超重，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)就失重，沒有真正理解超重與失重的本質(zhì)。因此在本節(jié)課教學(xué)中我利用了實(shí)驗(yàn)探究的方法讓學(xué)生自己分析、歸納，得出結(jié)論，并利用看一看、做一做、比一比，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（三）教學(xué)目標(biāo)l、知識(shí)與技能：(1)知道超重和失重現(xiàn)象；(2)理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的原因；(3)能夠運(yùn)用牛頓第二定律和牛頓第三定律分析超重和失重現(xiàn)象。2、過程與方法：(1)經(jīng)歷觀看錄像、分組實(shí)驗(yàn)、討論交流的過程，觀察并體驗(yàn)超重和失重現(xiàn)象。(2)經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象原因的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，進(jìn)一步學(xué)會(huì)運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問題的方法。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和熱情，使他們了解一些我國航天技術(shù)的成就。在自主實(shí)驗(yàn)和逐步探究的學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)細(xì)心觀察、勤于思考和相互交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣和合作精神。（四）教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：什么是超重、失重及產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件。難點(diǎn)：(1)產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件；(2)運(yùn)用牛頓第二定律和牛頓第三定律對(duì)超重和失重現(xiàn)象的分析。（五）教學(xué)媒體教師的教具攝像機(jī)(或數(shù)碼相機(jī))，電腦彈簧秤和鉤碼共同6組，超重和失重演示儀電梯的超重失重錄像片或動(dòng)畫、宇航員在飛行器中模擬訓(xùn)練的錄像片學(xué)生的學(xué)具分組實(shí)驗(yàn)：彈簧稱、砝碼分組實(shí)驗(yàn)：可樂瓶水情境通過觀看錄像情境通過觀看錄像“太空生活，”學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，及學(xué)生看錄像后提出問題引入。抽象歸納超重失重現(xiàn)象問題1什么是超重、失重？實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（彈簧稱、物塊）問題2什么情況下會(huì)產(chǎn)生超重、失重？超重、失重的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征實(shí)踐應(yīng)用①看一看②做一做③比一比理論探究推理計(jì)算問題3為什么會(huì)產(chǎn)生超重和失重？超重、失重的動(dòng)力學(xué)原因（七）教學(xué)過程課題引入：2003年10月15日中國首次載人宇宙飛船成功地完成了它的使命。在太空中有很多不同于地球上的環(huán)境需要宇航員去適應(yīng)，所以在進(jìn)入太空之前宇航員要進(jìn)行大量的模擬訓(xùn)練，以下要看到的是眾多訓(xùn)練中的一項(xiàng)。師：利用多媒體展示宇航員在飛行器中的模擬訓(xùn)練錄像，這是宇航員所必須經(jīng)受的大量模擬訓(xùn)練中的一項(xiàng)，大家思考一下影片中反映的是哪種訓(xùn)練。（學(xué)生觀看錄像）引入生活中的類似現(xiàn)象：人在臺(tái)秤上的超重和失重。（學(xué)生體驗(yàn)并觀看錄像）師：到底什么叫失重，是不是宇航員的重力沒有了？當(dāng)然我們不可能到飛行器中去研究失重現(xiàn)象，但是我們可以利用教室內(nèi)現(xiàn)有的儀器去感受一下。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，用彈簧秤鉤住鉤碼分別做向上加速、勻速，減速運(yùn)動(dòng)；以及向下加速、勻速，減速運(yùn)動(dòng)。為了使所有的同學(xué)都能看清實(shí)驗(yàn)的過程，從實(shí)驗(yàn)出發(fā)，圍繞著超重和失重，學(xué)生提出問題。師生共同歸納整理提出的問題：(1)什么是超重(失重)現(xiàn)象?(2)什么情況下會(huì)出現(xiàn)超重(失重)現(xiàn)象?(3)為什么會(huì)出現(xiàn)超重(失重)現(xiàn)象?【新課教學(xué)】解決問題1：什么是超重(失重)現(xiàn)象?請(qǐng)剛才做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生回答看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，共同分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1．當(dāng)彈簧秤拉著鉤碼靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤示數(shù)等于鉤碼的重力；若向上加速和向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤示數(shù)大于鉤碼的重力；若向下加速和向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤示數(shù)小于鉤碼的重力；此時(shí)引入一個(gè)視重的概念。2．若視重小于實(shí)重，我們稱物體處于失重狀態(tài)；若視重大于實(shí)重，我們稱物體處于超重狀態(tài)。分析：在超重和失重現(xiàn)象當(dāng)中物體實(shí)際重力是否發(fā)生改變，為什么?二、探索研究解決問題2：什么情況下會(huì)出現(xiàn)超重現(xiàn)象?（1）實(shí)驗(yàn)探究：在大家的課桌上都放有一個(gè)彈簧秤，一個(gè)鉤碼，請(qǐng)大家利用這兩個(gè)儀器做實(shí)驗(yàn)，且完成任務(wù)單中的表格，表格中的兩欄指導(dǎo)大家研究物體向上運(yùn)動(dòng)和向下運(yùn)動(dòng)這兩種情況。填完表格后請(qǐng)完成后面的思考題。運(yùn)動(dòng)情況速度方向加速度方向彈簧秤拉力與物體重力關(guān)系向上運(yùn)動(dòng)加速向上運(yùn)動(dòng)減速向下運(yùn)動(dòng)加速向下運(yùn)動(dòng)減速思考：①物體的超重和失重是取決于速度還是取決于加速度？

②請(qǐng)根據(jù)牛頓第二定律分析物體超重與失重的物理原理。（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）請(qǐng)小組代表回答：怎樣實(shí)現(xiàn)向上加速，向上減速，向上勻速？在向上提拉彈簧時(shí)，已經(jīng)包含有兩種運(yùn)動(dòng)：開始時(shí)向上加速，物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，停下來之前物體將由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止必然有一個(gè)減速的過程。（2）小組代表交流分析結(jié)果：①物體上升過程可分為兩個(gè)階段：加速上升、減速上升；物體下降過程也可分為兩個(gè)階段：加速下降、減速下降。②當(dāng)物體加速上升和減速下降時(shí)會(huì)出現(xiàn)超重現(xiàn)象；當(dāng)物體加速下降和減速上升時(shí)會(huì)出現(xiàn)失重現(xiàn)象。③出現(xiàn)超重現(xiàn)象時(shí)加速度方向向上，出現(xiàn)失重現(xiàn)象時(shí)加速度方向向下。ssvaa失重減速上升超重加速上升svaa失重加速下降超重減速下降三、解決問題3：為什么會(huì)出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象?學(xué)生對(duì)超重現(xiàn)象中的物體進(jìn)行受力分析．運(yùn)用牛頓第二定律和牛頓第三定律寫出物體對(duì)支持物壓力(或物體對(duì)懸掛物拉力)F的表達(dá)式。向上加速(向下減速)時(shí)：F拉－mg＝ma可見，F(xiàn)拉>mg超重向下加速時(shí)(向上減速)：mg－F拉＝ma可見，mg>F拉失重四、課后實(shí)驗(yàn)1、可樂瓶底側(cè)開一小孔讓水流出（靜止、勻速、加速上升、加速下降、平拋、自由下落）。先讓學(xué)生說明可能看到的現(xiàn)象，然后學(xué)生動(dòng)手做一做,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否吻合。2、比一比，做游戲比一比看誰能讓自己在測力計(jì)上的示數(shù)最小?(以小組為單位，選派代表參加比賽)比賽的規(guī)則：雙腳不能離開測力計(jì)，手不能撐扶其它物體，沒記錄完數(shù)據(jù)不要離開秤。請(qǐng)獲勝同學(xué)談感受，并分析比賽取勝的關(guān)鍵因素是什么?(測力計(jì)示數(shù)的大小不僅取決于參