超重和失重 教學(xué)設(shè)計(jì) 高中物理新人教版必修第一冊(cè)（2023-2024學(xué)年）

第6節(jié)超重和失重

教學(xué)設(shè)計(jì)

備課人學(xué)科物理

課題4.6超重和失重

教科書(shū)中將“超重與失重”以單獨(dú)一節(jié)的形式呈現(xiàn)出來(lái)，注重學(xué)生在學(xué)習(xí)超重和失重過(guò)程

中的體驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)過(guò)程，強(qiáng)化應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析超重和失重過(guò)程的方法。

教科書(shū)通過(guò)讓學(xué)生站在體重計(jì)上向下蹲的過(guò)程中觀察體重計(jì)示數(shù)的變化，引發(fā)疑問(wèn)，強(qiáng)調(diào)

學(xué)生的參與、體驗(yàn)與思考。在學(xué)生展開(kāi)活動(dòng)之前，教科書(shū)幫助學(xué)生明確了兩種常見(jiàn)的測(cè)量重力

的方法，為學(xué)生后續(xù)利用體重計(jì)尋找超重和失重產(chǎn)生的條件并理解超重和失重搭建了臺(tái)階。在

教學(xué)內(nèi)容

“超重和失重”中，教科書(shū)引導(dǎo)學(xué)生利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)體重計(jì)上的人進(jìn)行分析，并根據(jù)體重

分析

計(jì)的示數(shù)與重力的關(guān)系，介紹了超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象。教科書(shū)在“思考與討論”欄目中將體重

計(jì)示數(shù)變化圖像化，并引導(dǎo)學(xué)生分析從體重計(jì)上“站起”過(guò)程中超重和失重的情況，強(qiáng)調(diào)了學(xué)

生的分析過(guò)程。再通過(guò)“做一做”欄目和所給的例題，再一次體驗(yàn)超重和失重的過(guò)程，強(qiáng)化了

牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。教科書(shū)最后提出了超重和失重現(xiàn)象在許多領(lǐng)域中都有所應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生

通過(guò)多種方式進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。

學(xué)生在日常生活中對(duì)超重和失重是有所感知的，并且也會(huì)通過(guò)各種媒體了解到我們國(guó)家

學(xué)情分析太空授課等視頻了解到失重現(xiàn)象，但是對(duì)于超重和失重的實(shí)質(zhì)并不清楚，也不能很好的解釋有

關(guān)的日常生活中的超重失重現(xiàn)象。

1.結(jié)合生活體驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實(shí)質(zhì)。

教學(xué)目標(biāo)

2.進(jìn)一步熟練掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題的方法和步驟。

教學(xué)重難1.產(chǎn)生超重和失重的條件。（重點(diǎn)）

點(diǎn)2.會(huì)分析解決超重和失重的實(shí)際問(wèn)題。（重點(diǎn)難點(diǎn)）

教學(xué)過(guò)程

教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

學(xué)生觀看視頻通過(guò)觀看視頻

!察東的變1

導(dǎo)入新課

和問(wèn)題思考，

1為本節(jié)課內(nèi)容

思考與討論：的展開(kāi)做鋪墊

站在體重計(jì)上向下蹲，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在下蹲的過(guò)程中，體學(xué)生討論并回

重計(jì)的示數(shù)先變小，后變大，再變小。當(dāng)人靜止后，保持某答

一數(shù)值不變。這是為什么呢？

一、重力的測(cè)量

1.重力測(cè)量的方法一

操作方法：學(xué)生識(shí)記記錄明確重力測(cè)量

(1)先測(cè)量物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g;的兩種方法

(2)再用天平測(cè)量物體的質(zhì)量；

(3)利用牛頓第二定律可得：G=mg

2.重力測(cè)量的方法二

操作方法：

利用力的平衡條件對(duì)重力進(jìn)行測(cè)量。將待測(cè)物體懸掛或

放置在測(cè)力計(jì)上，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)。這時(shí)物體所受的重力

和測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力或支持力的大小相等，測(cè)力計(jì)的示數(shù)

反映了物體所受的重力大小。

講授新課

二、超重和失重

思考與討論：

(1)人在體重計(jì)卜.受到幾個(gè)力的作用？學(xué)生討論并回讓學(xué)生通過(guò)受

(2)如果人靜止在體重計(jì)上，這幾個(gè)力的大小關(guān)系是怎樣的？答力分析和結(jié)合

(3)人所受的支持力和人給體重計(jì)的壓力大小什么關(guān)系？你的牛頓第三定律

依據(jù)什么？明確體重計(jì)示

(一)視重?cái)?shù)的含義

1.視重：體重計(jì)的示數(shù),反映的是人對(duì)體重計(jì)的壓力大小。依

據(jù)：牛頓第三定律。學(xué)生識(shí)記記錄明確“視重”

2.實(shí)重：物體實(shí)際的重力大小。和“實(shí)重”的

3.視重與實(shí)重相等的條件：靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。含義

思考與討論：

(1)人站在體重計(jì)上向下蹲的過(guò)程中，你認(rèn)為人經(jīng)歷了幾個(gè)過(guò)學(xué)生站體重計(jì)讓學(xué)生明確過(guò)

程或狀態(tài)？上體驗(yàn)，討論程和示數(shù)變化

(2)人站在體重計(jì)上向下蹲的過(guò)程中，為什么體重計(jì)的示數(shù)會(huì)并回答

變化呢？

(二)靜止體重計(jì)上的超重和失重

1.人向下加速下蹲過(guò)程：

(1)人加速下蹲過(guò)程中受到幾個(gè)力的作用，請(qǐng)做出受力分析？學(xué)生做受力分通過(guò)比較示數(shù)

(2)請(qǐng)根據(jù)牛頓第二定律，列出方程，比較所受力的大小，你析列牛頓第二與重力大小關(guān)

發(fā)現(xiàn)了什么？定律方程系，明確失重

失重：物體對(duì)支持物的壓力(對(duì)懸掛物的拉力)小于物體所的概念

受重力的現(xiàn)象，叫作失重現(xiàn)象。

思考：物體處于失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力發(fā)生改變了嗎？學(xué)生討論明確“實(shí)重”

不變

2.人向下減速下蹲過(guò)程：

(1)人減速下蹲過(guò)程中受到幾個(gè)力的作用，請(qǐng)做出受力分析？學(xué)生做受力分通過(guò)比較示數(shù)

(2)請(qǐng)根據(jù)牛頓第二定律，列出方程，比較所受力的大小，你析列牛頓第二與重力大小關(guān)

發(fā)現(xiàn)了什么？定律方程系，明確超重

超重：物體對(duì)支持物的壓力(對(duì)懸掛物的拉力)大于物體所的概念

受重力的現(xiàn)象，叫作超重現(xiàn)象。

思考：物體處于超重狀態(tài)時(shí)，物體的重力發(fā)生改變了嗎？學(xué)生討論明確“實(shí)重”

不變

思考與討論：

人站在力傳感器上完成下蹲和站起動(dòng)作，請(qǐng)你分析力傳學(xué)生討論并回讓學(xué)生學(xué)會(huì)根

感器上的人“下蹲”和“站起”兩個(gè)過(guò)程中超重和失重的情況。答據(jù)F-t圖像判

FNFN斷超失重過(guò)程

/y■qV

00

2468t/s2468t/s

圖4.6-4下蹲過(guò)程圖4.6-5卜蹲、站起兩個(gè)過(guò)程

【觀察與實(shí)驗(yàn)】

學(xué)生觀看視頻通過(guò)視頻觀

看，讓學(xué)生檢

力傳感翳測(cè)，驗(yàn)判斷結(jié)果是

人■起的失重和超?現(xiàn)象

否正確

思考與討論：

人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)體重計(jì)上顯示出的結(jié)果是有影響的。那

么，如果站在體重計(jì)上的人既不蹲下，也不站起，體重計(jì)上

學(xué)生討論回答為電梯里的超

的示數(shù)就不會(huì)變嗎？

重和失重做鋪

(三)電梯里的超重和失重

墊

情景一:質(zhì)量為m的人隨升降機(jī)一起以加速度。勻加速上升，

(1)人對(duì)升降機(jī)的壓力為多大？

學(xué)生計(jì)算回答

(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？

情景二:質(zhì)量為m的人隨升降機(jī)一起以加速度a勻減速上升，

(1)人對(duì)升降機(jī)的壓力為多大？

學(xué)生計(jì)算回答

(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？

讓學(xué)生通過(guò)計(jì)

情景三:質(zhì)量為m的人隨升降機(jī)一起以加速度a勻減速下降，

算發(fā)現(xiàn)超重和

(1)人對(duì)升降機(jī)的壓力為多大？

學(xué)生計(jì)算回答失重的規(guī)律

(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？

情景四:質(zhì)量為m的人隨升降機(jī)一起以加速度a勻加速下降，

(1)人對(duì)升降機(jī)的壓力為多大？

學(xué)生計(jì)算回答

(2)人是處于超重還是失重狀態(tài)？

【觀察與實(shí)驗(yàn)】

電梯中支持力的變化學(xué)生觀看視頻實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論

小結(jié)：

類(lèi)型V方向a方向現(xiàn)象學(xué)生識(shí)記記錄明確如何判斷

加速上升向上向上超重

超重和失重

減速上升向上向下失重

加速下降向下向下失重

減速下降向下向上超重

(1)當(dāng)加速度方向向上時(shí),物體發(fā)生超重現(xiàn)象，

(2)當(dāng)加速度方向囪工時(shí)，物體發(fā)生失重現(xiàn)象。

【例題】設(shè)某人的質(zhì)量為60kg,站在電梯內(nèi)的水平地板上，學(xué)生例題解析超重現(xiàn)象的應(yīng)

當(dāng)電