超重與失重教案表格

部/院/系物理系專業(yè)物理學姓名張臣學號0710130947我校指導教師李蘭秀實習學校教學指導教師徐淑青原任課教師徐淑青2010年11月22日(星期三)第6節(jié)課本人本次實習第十個教案實習學校烏魯木齊市二十中實習班級高一（8）實習科目物理教學課題超重與失重所用教材教材名稱：必修1，第3章5節(jié)出版社：人民教育出版社教學目標（一）知識與技能(1)知道什么是超重和失重現(xiàn)象，知道什么是完全失重現(xiàn)象。(2)知道產(chǎn)生超重和失重的條件以及超、失重的實質。(3)運用牛頓第二定律和牛頓第三定律研究超重和失重現(xiàn)象。（二）過程與方法經(jīng)歷實驗和理論探究過程，嘗試用科學探究的方法研究物理問題，學生分析實驗現(xiàn)象并從中得出規(guī)律的能力（三）情感態(tài)度與價值觀通過運用超重與失重知識解釋身邊物理現(xiàn)象，激發(fā)學習的興趣。了解一些我國航天技術的成就激發(fā)學生對科學的興趣和熱情。在相互交流過程中培養(yǎng)合作學習精神。教學重點了解超重與失重現(xiàn)象以及產(chǎn)生的條件教學難點理解超重、失重和完全失重現(xiàn)象的本質。清楚超重和失重現(xiàn)象不是物體的重力發(fā)生變化，而只是物體的視重發(fā)生了變化。教學用具彈簧秤、砝碼、媒體資源教學方法“情景—問題—探究—結論”的教學模式教材分析本節(jié)內(nèi)容是在已經(jīng)學習了牛二定律的基礎上進一步學習物體的超重與失重現(xiàn)象。知識的遷移和應用部分，因此本節(jié)是本章的一個比較重要的、典型的應用型知識點。超重和失重產(chǎn)生原因的分析，要用到牛頓第二、第三定律，這不僅有利于學生鞏固對定律的內(nèi)容理解，也有助于培養(yǎng)學生分析問題的能力。學情分析超重、失重是日常生活中比較常見的物現(xiàn)象，學生也有一定感性認識和模糊的體會。高一學生正處于好奇心強，完全可以通過自主體驗與自主學習來完成本節(jié)課的內(nèi)容。學生可能將超重、失重現(xiàn)象與牛頓運動定律知識割裂，教學中要注意引導學生，將新知識納入舊知識結構，讓學生體會到超重、失重只是牛頓運動定律知識的遷移與應用而已。教學過程及內(nèi)容一、創(chuàng)設情境，新課引入：在奧運會舉重賽場上，奧運健兒們能輕易地舉起上百公斤的杠鈴，在賽場上爭金奪銀。與奧運會舉重冠軍的挺舉記錄200kg來說，我們同學的挺舉成績50kg是微不足道的。但有一位同學卻不這么認為，他說自己也能輕易舉起兩百公斤的杠鈴，甚至更重的杠鈴也不成問題。其他同學都說他是在吹牛。那么這名同學真的是在吹牛嗎，是否能設計一種環(huán)境使這名同學的預言成真呢，學過本節(jié)知識后我們就能解決這個問題了。二、新課講解播放一段視頻：分別在電梯處于加速上升、勻速上升、減速上升、加速下降、勻速下降和減速下降六種情形下，將物體放在一臺秤上。讓同學們仔細觀察這六種情形下，臺秤的視數(shù)及變化規(guī)律。分組實驗，發(fā)現(xiàn)問題老師：通過剛才的實驗大家看到彈簧秤測得的物體重量好像發(fā)生了變化，現(xiàn)在每個桌上都有一把彈簧秤，大家可以自己試一試。仔細觀察不同狀態(tài)（對應剛才分析的六種電梯的運動狀態(tài)，全班分為六組，每組觀察一種狀態(tài)）學生分組實驗，組內(nèi)討論交流。小組代表說說，小組成員在實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，以及想知道的疑問（引導學生關注觀察壓力大小變化，將其原因暫時擱置）。提問：在不同運動狀態(tài)彈簧秤示數(shù)分別發(fā)生什么變化（與物重比較），由現(xiàn)象引出概念。引導學生意識到我們看到的示數(shù)其實是懸掛物的拉力或是物體對地面的壓力，而并不是直接測量物理的重力。幾個概念1.實重—物體實際受到的重力大小稱為實重。(即真實重量)2.視重—測量出來的重力大小稱為視重。(即表現(xiàn)出來的重量)3.超重—視重大于實重，稱為超重。4.失重—視重小于實重，稱為失重。注：無論是超重、失重還是完全失重，物體所受到的重力是不變的。不同的只是重力的作用效果。分析什么條件下會發(fā)生超重或失重現(xiàn)象（分析觀察觀察到的四種超、失重現(xiàn)象）類型1（加速上升）引導學生分析：物體在加速上升（減速下降）時，物體受力情況？取加速度方向為正方向根據(jù)牛頓第三定律得人對升降機的壓力類型v方向a方向現(xiàn)象加速上升向上向上超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>mg最后讓同學自己分別把剩下三種情況分析出來。總結為表格教學過程及內(nèi)容師生共同得出物體的超重與失重條件：超重：a向上(a>g)，f>mg失重：a向下(a<g)，f<mg例舉日常生活中的超重和失重現(xiàn)象（PPT）1.人起跳過程和從高處跳下，體驗超重和失重。2.乘豎直升降的電梯，在升降過程中，體驗超重和失重。3.乘快速行駛的汽車，突遇上坡或下坡，體驗超重和失重。4.蹦床運動，人上下運動時，體驗超重和失重?！岢鎏厥馇闆r：當a=g，且a方向向下時，稱為完全失重。物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）等于零。趣味小實驗（視頻）在塑料瓶下端靠近底邊處鉆一個小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加滿水。把堵小孔的手移去，可看到小孔處有水噴射出。分析：這是因為液體受到重力而使內(nèi)部存在壓力，小孔以上部分的水對以下部分的水的壓力造成小孔處的水流出。讓瓶子從某一高處自由下落，會發(fā)現(xiàn)什么結果？這是為什么？分析：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以下部分的水的沒有壓力，小孔沒有水流出。反饋應用鞏固知識返回PPT第二頁，請學生回答，剛才的的同學是在吹牛嗎？同學：不是，只要它處于失重的環(huán)境，它的預言是可以實現(xiàn)的。分析：因為人的最大舉力恒定，所以只要站在加速下降或減速上升的電梯中，人提供給杠鈴的最大支持力N仍為500N，但就可以舉起處于失重狀態(tài)的質量m為200kg的杠鈴；以杠鈴為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可知，G-N=ma，即a=(G-N)/m,∴a=(G-N)/m=7.5m/s2超重、失重的利與弊①宇航員乘坐宇宙飛船，升空階段做加速向上的運動，宇航員要承受較大的超重而帶來的身體反應。超重可達重力9倍，使人頭暈、嘔吐、呼吸困難、骨骼有折斷危險。升空時宇航員要采用橫臥姿勢，增強對超重的耐受能力。②會生產(chǎn)出對人類十分有用的產(chǎn)品。在完全失重環(huán)境下，液體呈絕對球形，我們可以制作制造理想的球形滾珠③據(jù)報道，美國一產(chǎn)婦在完全失重的飛船里曾產(chǎn)下一男孩，現(xiàn)約8歲，該男孩所表現(xiàn)出的智力和體力遠遠超過了同齡兒童，被美國人戲稱為“小超人”。④20XX年，景山中學女生李桃桃提出“蠶在太空吐絲結繭”搭載實驗，由美國“哥倫比亞”號航天飛機送入太空實驗，遺憾的是“哥倫比亞”號返回時失事墜毀?！虒W過程及內(nèi)容如果在座的各位同學在這方面有什么奇思妙想，不妨寄與我國宇航部門，希望將來在我國飛船上進行的實驗里，有你們設計的方案。小結：1、超重和失重是一種物理現(xiàn)象。2、物體是超重還是失重是由a的方向來判定的，與v方向無關。不論物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力不變。a向上：超重a向下：失重（a=g為完全失重）作業(yè)：板書設計&6.4超重與失重一、現(xiàn)象超重：視重大于重力失重：視重小于重力二、條件當物體有向上加速度產(chǎn)生超重現(xiàn)象當物體有向下加速度產(chǎn)生失重現(xiàn)象當物體有向下加速度,且a=g時,產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象實質：重力沒有發(fā)生變化，只是視重與重力大小關系發(fā)生變化《超重與失重》教學設計浙江省富陽市第二中學方明霞一、教材及重、難點分析“超重與失重”是高中物理《用牛頓運動定律解決問題（二）》一節(jié)中的一個內(nèi)容，是牛頓運動定律的具體應用。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這一實際問題，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。

本知識的重、難點是把超重和失重現(xiàn)象與牛頓運動定律聯(lián)系起來，探究現(xiàn)象本身和加速度的內(nèi)在聯(lián)系，理解完全失重。

二、設計理念根據(jù)《高中物理新課程標準》的課程理念和課程目標，課程目標中的“過程和方法”是新課程改革的一個重要內(nèi)容。注重過程、體驗教學，重視學習主體的經(jīng)驗和感受，強調(diào)讓學生親歷實踐，與教學本質親密接觸，發(fā)生內(nèi)在意義的交流，從而獲得真切的心理體驗，從而認識和掌握內(nèi)容。

三、課程目標1．知識與技能知道超重和失重現(xiàn)象的概念；產(chǎn)生超重和失重的條件；會分析解決超重和失重的實際問題。2．過程與方法

經(jīng)歷在電梯升降過程中感受到的超重和失重過程，觀察并體驗超重和失重現(xiàn)象，探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象原因，學會應用牛頓運動定律解決實際問題的方法。3．情感態(tài)度與價值觀通過體驗性學習活動，體會牛頓運動定律在認識和解釋自然現(xiàn)象中的重要作用，激發(fā)學習的興趣。

四、教學設計思路為了加強這節(jié)課的體驗性，體現(xiàn)新課程標準的課改精神，注重學習的過程和方法，這節(jié)課主要安排學生事先用數(shù)碼相機拍攝自拍錄像（一位學生站在電梯中的體重計上，另一同學拍攝電梯啟動后體重計的示數(shù)）。從學生坐車過拱橋和播放錄像：一些商販在賣肉時，將肉狠拋至臺秤后迅速讀數(shù)，引起糾紛引入，激發(fā)學習興趣。學生自拍錄像作為例題引入，加強學生的參與性和積極性。學生嘗試將看到的生活現(xiàn)象轉化成物理過程，用牛頓運動定律分析這一過程，并與錄像作比較得到超重和失重的本質。講臺前放一體重計，讓有興趣的學生站在體重計站起和下蹲，驗證超、失重過程。將礦泉水瓶挖一小孔，用紅墨水將水染色后自由落體，水未漏出，完全失重。五、學與教的過程步驟目標達成知識點教師行為學生行為新課引入創(chuàng)設情景

激發(fā)興趣

創(chuàng)設情景：①汽車經(jīng)過弧度較大拱橋時的感覺(如西湖楊公堤上的6座橋)②播放錄像：賣肉商販將肉狠拋至電子秤后迅速讀數(shù)給顧客。不久顧客返回說商販缺斤短兩，引起爭吵交流過拱橋的感受，上橋時感覺人特沉，下橋時人似乎飛起，感覺內(nèi)臟往上提。疑惑為什么商販的這一動作會引起缺斤短兩？

主動參與，興趣被激發(fā)。新課活動

三維課程目標測力計（電子稱）示數(shù)的本質；超重和失重現(xiàn)象及其條件；完全失重現(xiàn)象及其條件

情景創(chuàng)設：靜止時彈簧秤豎直懸掛測物體重力。為什么示數(shù)就是重力的大小

播放錄像：本班一學生站在電梯中的體重計上，電梯啟動后體重計的示數(shù)發(fā)生變化。

導入例題：一質量為50kg的人站在電梯中的體重計上。（1）當電梯以m/s2加速上升時，體重計示數(shù)為多少？（2）勻速上升時，體重計示數(shù)為多少？（3）當電梯以m/s2減速上升時，體重計示數(shù)為多少？

引導學生對比彈力與重力關系，得到超重和失重的概念。超重：物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的現(xiàn)象。失重：物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）小于物體所受重力的現(xiàn)象。

超重和失重過程物體的重力不變。物體發(fā)生超重和失重的本質原因是什么？

例題變式：一質量為50kg的人站在電梯中的體重計上。（1）當電梯以m/s2加速下降時，體重計示數(shù)為多少？（2）勻速下降時，體重計示數(shù)為多少？（3）當電梯以m/s2減速下降時，體重計示數(shù)為多少？

引導學生對比上升和下降過程，總結超重和失重的條件。

引導分析過拱橋的為什么會有那種感受，商販將肉很拋至電子秤后迅速讀數(shù)給顧客為什么會缺斤短兩？

小實驗：將滴入紅墨水，下端有一小孔的礦泉水瓶從空中下落（可站在椅子上），請學生觀察下落過程現(xiàn)象。

提出概念“完全失重”：物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）為零。向下對物體受力分析，由力平衡知識得到，又根據(jù)牛頓第三定律知彈簧秤示數(shù)大小為。（實質為彈簧秤所受拉力）。

看到是班級同學錄像格外認真觀看，積極討論示數(shù)變化原因，學生參與性高。

對人受力分析，加速上升過程，由牛頓第二定律可得：，

，由牛頓第三定律可知體重計示數(shù)為55kg。勻速上升時，體重計示數(shù)為500kg。減速上升時體重計示數(shù)為45kg。

相互討論，分析原因，意見不一。有同學說是根據(jù)速度方向判斷，也有人認為應該以加速度的方向判斷。

人受力分析，加速下降過程，。勻速下降過程：，減速下降過程，，

對比分析，得出超重和失重的條件。超重：加速度向上。失重：加速度向下。

學生站在體重計站起和蹲下，觀察示數(shù)變化，驗證超、失重過程與加速度的關系。

根據(jù)牛頓第二定律分析，上拱橋時和商販將肉狠拋至秤面瞬間，加速度向上，超重。下拱橋時失重，圓滿解釋生活中的現(xiàn)象，很有成就感。

認真觀看實驗，感覺很奇怪為什么下落過程會沒有水流出。在觀看實驗后試著分析原因。

運用牛頓第二定律分析：，各水分子間沒有擠壓。

學生重復操作，自由落體、上拋，斜拋，礦泉水瓶中水均未漏出。

課堂小結

知道超重和失重現(xiàn)象概念；理解產(chǎn)生條件；會分析解決超重和失重的實際問題①超重和失重過程物體的重力不變②加速度向上，超重③加速度向下，失重。1．超重和失重的現(xiàn)象分析。2．超重和失重的條件和本質。3．思路拓展超重和失重的現(xiàn)象及條件理解。列舉日常生活中的超重和失重現(xiàn)象（上、下蹲過程；過山車；宇宙飛船繞地飛行時內(nèi)部的人和物等）作業(yè)及反思超重和失重的現(xiàn)象是以加速度的方向判定為依據(jù)而不是以速度方向為依據(jù)，分析時要注重現(xiàn)象的對比與歸納。學生的自拍錄像易引起學生興趣。課堂反映較好。自身生活感受、有利于理解概念。在課后繼續(xù)相關擴展，了解航天知識。知識的理解和熟練運用。一．教材分析：1．教材的地位與作用：本節(jié)是在學生已掌握了牛頓第一第二第三定律及牛頓運動定律的應用基礎上，進一步研究牛頓運動定律在實際生活中應用的一節(jié)課。是人教版02年審查通過的高中《物理》必修本第一冊第三章《牛頓運動定律》中的第七節(jié)。是牛頓運動定律在生活中的實際應用;超重與失重又是生活中學生容易混淆的兩個概念。因此，本節(jié)課不論從“學以致用”上還是從糾正生活中錯誤觀念上都有著重要的意義。2．教學目標的確定及依據(jù)：教學大剛中指出，物理知識在生活、生產(chǎn)和科學技術中有廣泛應用。物理學的研究方法對探索自然現(xiàn)象具有普遍意義。高中物理教學內(nèi)容應該包括與基礎知識聯(lián)系密切的實際知識，要引導學生弄清實際問題中的物理原理。培養(yǎng)學生科學精神、科學思想、科學態(tài)度、科學方法與創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力。再結合學校提出的“人人都是德育工作者”，依據(jù)教學目的和原則，以及學生的學習現(xiàn)狀，我制定了本節(jié)課將要完成的教育目標：①知識目標：知道什么是超重與失重；運用牛頓運動定律研究超重與失重的實質。②能力目標：培養(yǎng)學生運用牛頓運動定律分析和解決問題的能力。③德育目標：滲透“學以致用”的思想，激發(fā)學生的學習熱情。3．重難點的確定及依據(jù)：以往的教學經(jīng)驗使我體會到：學生對牛頓運動定律的簡單應用普遍感到不難，但對一些基本概念理解不深刻，容易從物理名詞的表面結合語文分析字詞的方法錯誤理解。為此，教學過程中我將學生理解超重與失重的實質以及如何運用牛頓運動定律研究超重與失重的實質作為本節(jié)重點。二．教材處理：1．學生現(xiàn)狀及對策：高一學生正處于好奇心強，自主意識增強的階段，所以，在教學中注重從實況錄象入手，抓新奇促興趣；而且，雖然學生已學習了牛頓第一第二第三定律及牛頓運動定律的簡單應用。但學生在生活中存在的習慣思維、先入為主的思維定勢讓學生對超重與失重的初步印象就是超過重力、失去重力。所以仔細講解超重，讓學生自己歸納類比失重。達到糾正錯誤、指導學法、主動參與的效果。（探究此過程正是培養(yǎng)科學精神、科學態(tài)度、科學方法的過程。）2．教學內(nèi)容的組織與安排：為了更好的完成本節(jié)課的教學任務，讓學生盡快掌握知識，針對學生的認知規(guī)律，借助電教和多媒體教學手段，使學生能直觀感覺知識，在此基礎上激發(fā)學生探索知識的正確性，進而過渡到對超重與失重實質的認識。三．教學方法和手段：1．教學方法的采用：教無定法，教必有法，貴在得法。現(xiàn)代教學觀明確指出：教師是主導，學生是主體。學校反復強調(diào)要充分發(fā)揮學生的主動性。再根據(jù)本節(jié)教學內(nèi)容及教學目標以及學生認知規(guī)律，我采用啟發(fā)、引導、探索、類比、總結相結合的教學方法，啟發(fā)、引導學生積極思考，產(chǎn)生濃厚的學習興趣，然后發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生探索、類比、總結，實現(xiàn)“兩種方式”的根本轉變，充分發(fā)揮學生的主體作用，并且體現(xiàn)課堂是德育的主陣地。2．教學手段的采用：根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點，為了更有效的突出重點，突破難點，提高課堂效率，使學生盡快掌握本節(jié)的教學任務，除采用常規(guī)的教學手段，特采用電教和多媒體教學手段，激發(fā)學生的學習興趣，強化記憶，節(jié)省教學時間，會收到事半功倍的效果。四．教學程序：1．激趣引入：（5分鐘）上課前，利用片頭中的名人名言激勵自信、自強、勇于探索（體現(xiàn)人人都是德育工作者）。上課后，通過神六升空圖片引出課題（板書課題）。讓學生講解對超重、失重的感性認識，提出本節(jié)教學目標。接下來通過“趙老師測體重”的實況錄象從身邊事入手，引導學生對比指針變化（提出問題），制造一種激發(fā)學生求知欲的物理情景，使學生獲得感性認識，激發(fā)學生的學習熱情，使學生產(chǎn)生研究探索熱情后引入新課。2．突破重難點：（15分鐘）從高教版王淑賢著的《力學》第四章第五節(jié)對重量、重力概念入手，首先破除學生心中重量就是重力的錯誤認識，進而分析超重失重的由來及其與語文字詞分析的關系，讓教學內(nèi)容明朗化。（重量、重力的區(qū)分可以使本節(jié)教學內(nèi)容變的輕松易懂，但同時應告訴學生重量是一個已經(jīng)遺棄的名詞。）結合教材中人在升降機中的情況，分析人對升降機上秤的壓力，幫助學生理解超重現(xiàn)象。應用牛頓運動定律分析研究超重狀態(tài)下重力不變，壓力變大,得到超重概念.然后讓學生練習課后習題3中的第4問，抽一學生演板（老師巡視，檢查學生對牛頓運動定律應用的掌握）。（充分發(fā)揮學生主體作用。）之后，結合人在升降機中與此題引導學生給出超重完整的概念，尋找超重的規(guī)律，理解超重的實質。（投影顯示超重的概念、規(guī)律、實質，簡單板書）（充分發(fā)揮學生主體作用。）3．學法指導：（5分鐘）為了使學生掌握類比、聯(lián)想的思維方法，培養(yǎng)學生觀察、抽象概括、分析問題、解決問題的能力，對于失重，就采用對比超重讓學生自己總結失重的概念、規(guī)律、實質。培養(yǎng)了學生的思維、節(jié)省了教學時間。突出以學為本，因學論教的要求，體現(xiàn)自主、探究、互動的組織、引導和情景創(chuàng)設等特征（投影顯示失重的概念、規(guī)律、實質，簡單板書）。（充分發(fā)揮學生主體作用。）又通過閱讀教材與思考課后“做一做”，抽生回答總結完全失重的概念、規(guī)律、實質。分析解決“做一做”中的現(xiàn)象，增強“學以致用”，以及語言表達能力。（播放漏水的瓶子自由下落時的視頻，請學生分析，下落過程中水為什么不漏了？培養(yǎng)學生運用知識解釋實驗現(xiàn)象的能力。投影顯示完全失重的概念、規(guī)律、實質，簡單板書）（充分發(fā)揮學生主體作用。）4．適當擴展，自由提問：（5分鐘）①完全失重的空間里還有許多未被開墾的處女地，各國宇航局都力圖率先在這些領域取得突破性進展，為此，發(fā)達國家的宇航局也曾向世人征求可在飛船里進行實驗的方案。北京市一名中學生曾設計出一個方案：即研究在完全失重的條件下，人的思