超重與失重教學(xué)設(shè)計(jì).doc

課題：超重與失重授課教師：王姍姍授課年級(jí)：高一年級(jí)授課時(shí)間： 授課地點(diǎn)：高一五班教室教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：1. 通過(guò)視頻認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象，理解超重和失重的定義。2. 理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件。3. 理解超重和失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。4. 能運(yùn)用牛頓第二、三定律定量分析超重和失重現(xiàn)象。過(guò)程與方法：1.通過(guò)觀(guān)看視頻和討論交流的過(guò)程，認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象并歸納總結(jié)出超重和失重現(xiàn)象的產(chǎn)生條件與實(shí)質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力和歸納總結(jié)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，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(wèn)題的方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：通過(guò)運(yùn)用超重和失重知識(shí)解釋身邊的物理現(xiàn)象，讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀(guān)察生活，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并認(rèn)識(shí)到掌握物理規(guī)律是有價(jià)值的。教學(xué)重點(diǎn)：1.運(yùn)用牛頓第二、三定律解釋超重和失重現(xiàn)象。2.理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件。3.理解超重和失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)：1. 理解超重和失重現(xiàn)象的產(chǎn)生條件和實(shí)質(zhì)。教學(xué)資源：視頻、PPT、黑板教學(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)意圖環(huán)節(jié)一：復(fù)習(xí)舊知，準(zhǔn)備新課 5分鐘 環(huán)節(jié)二：播放視頻，引入新課，初步認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象15分鐘環(huán)節(jié)三：引入生活情景，理解超重失重現(xiàn)象10分鐘環(huán)節(jié)四：隨堂練習(xí)，鞏固新知10分鐘問(wèn)：之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓第二定律和牛頓第三定律，下面我們來(lái)看這樣一個(gè)問(wèn)題：電梯以1.0m/s的速度豎直勻速上升，電梯地板對(duì)站在電梯里質(zhì)量為60kg的人的支持力為_(kāi) N；如果電梯以0.5 m/s2的加速度加速上升，地板對(duì)人的支持力為_(kāi)N；如果電梯以0.5 m/s2的加速度減速上升，地板對(duì)人的支持力又為_(kāi)N。(g取10 m/s2)那么人對(duì)地板的壓力呢？在播放視頻之前，讓同學(xué)猜想如果在電梯中放入一體重計(jì)，一人站在體重計(jì)上，隨著電梯的運(yùn)行，體重計(jì)的示數(shù)是否會(huì)發(fā)生變化？然后觀(guān)看視頻，認(rèn)真觀(guān)察電梯中體重計(jì)示數(shù)的變化，并思考示數(shù)變化的原因。問(wèn)：通過(guò)觀(guān)看視頻，電梯運(yùn)行過(guò)程中體重計(jì)的示數(shù)是如何變化的？（引導(dǎo)學(xué)生與靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù)相比較）問(wèn)：我們已經(jīng)知道了在電梯運(yùn)行過(guò)程中體重計(jì)的示數(shù)是如何變化的，這是否說(shuō)明人的重力變了？為什么？（引導(dǎo)學(xué)生思考重力和哪些因素有關(guān)）問(wèn)：既然人的重力沒(méi)變，那么體重計(jì)的示數(shù)為什么變化呢？體重計(jì)的示數(shù)直接體現(xiàn)了哪個(gè)力的大?。浚ㄒ龑?dǎo)：用手壓臺(tái)秤秤盤(pán)，其示數(shù)體現(xiàn)了手對(duì)臺(tái)秤的壓力大??；用手拉彈簧測(cè)力計(jì)，其示數(shù)體現(xiàn)了手的拉力的大小，）問(wèn)：在什么情況下，體重計(jì)的示數(shù)才體現(xiàn)人的重力大??？（引導(dǎo)學(xué)生分析人的受力情況）小結(jié)：在靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)體現(xiàn)了人的重力大小。問(wèn)：在電梯上升和下降過(guò)程中，體重計(jì)示數(shù)變化的原因。引導(dǎo)：在電梯上升過(guò)程中，將其分為加速上升，勻速上升和減速上升三個(gè)階段，分別從速度方向，加速度方向，示數(shù)N與重力G 的大小關(guān)系三個(gè)方面來(lái)分析。一、加速上升階段問(wèn)：根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，速度方向如何？加速度方向如何？取誰(shuí)為研究對(duì)象？分析其受力情況，并根據(jù)牛頓第二、三定律分析示數(shù)變大的原因。小結(jié)：根據(jù)剛才的分析，N=G+maG物體對(duì)支持物的壓力大于物體所受重力的現(xiàn)象叫做超重。二、勻速上升階段（之前已分析）小結(jié)：物體對(duì)支持物的壓力等于物體所受重力的大小。三、減速上升階段問(wèn)：分析體重計(jì)示數(shù)變小的原因。小結(jié)：根據(jù)分析，N=G-maG，物體對(duì)支持物的壓力小于物體所受重力的現(xiàn)象叫做失重。問(wèn)：如果此時(shí)豎直向下的加速度a=g，體重計(jì)的示數(shù)是多少？小結(jié)：物體對(duì)支持物的壓力等于零的現(xiàn)象叫做完全失重。這就是我們這節(jié)課的主要內(nèi)容：超重與失重引導(dǎo)：在電梯下降過(guò)程中，也將其分為加速下降，勻速下降和減速下降三個(gè)階段，仍分別從速度方向，加速度方向，示數(shù)N與重力G 的大小關(guān)系三個(gè)方面來(lái)分析。并想一想什么狀態(tài)下出現(xiàn)失重? 什么狀態(tài)下出現(xiàn)超重?（讓學(xué)生自己動(dòng)手分析原因）讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)表格，分別記錄電梯在上升和下降過(guò)程中的速度方向、加速度方向、壓力與重力的大小關(guān)系以及是否發(fā)生超重失重現(xiàn)象。問(wèn)：大家是否曾經(jīng)用彈簧秤測(cè)量物體的重力？你看到的彈簧秤讀數(shù)直接表示的是哪個(gè)力?物體的重力應(yīng)該怎樣測(cè)量呢？小結(jié)：當(dāng)物體處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于二力平衡，彈簧秤對(duì)物體的拉力大小等于物體的重力大小，再根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)彈簧秤的拉力大小等于物體的重力大小，即可由彈簧秤讀書(shū)得出物體的重力。問(wèn)：根據(jù)上一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，推測(cè)當(dāng)物體加速上升、減速上升、加速下降、減速下降時(shí)，彈簧秤讀數(shù)如何變化？（與靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)比較）這是否說(shuō)明物體的重力變了？小結(jié)：當(dāng)物體加速上升或減速下降時(shí)，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)-G=ma，根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)=F=G+ma，即物體對(duì)彈簧秤的拉力大于物體重力；物體對(duì)懸掛物的拉力大于物體所受重力的現(xiàn)象叫做超重。當(dāng)物體減速上升或加速下降時(shí)，加速度向下，同理，F(xiàn)=F=G-ma，即物體對(duì)彈簧秤的拉力小于物體重力；物體對(duì)懸掛物的拉力小于物體所受重力的現(xiàn)象叫做失重。而當(dāng)a=g時(shí)，則F=0。物體對(duì)懸掛物的拉力等于零的現(xiàn)象叫做完全失重。問(wèn)：通過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，請(qǐng)同學(xué)們自己總結(jié)一下什么是超重現(xiàn)象？什么是失重現(xiàn)象？同樣讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)表格，分別記錄物體在上升和下降過(guò)程中的速度方向、加速度方向、拉力與重力的大小關(guān)系以及是否發(fā)生超重失重現(xiàn)象。問(wèn)：我們已經(jīng)知道了超重和失重的定義，那么是否能這樣認(rèn)為：向上的運(yùn)動(dòng)就一定產(chǎn)生超重，向下的運(yùn)動(dòng)就一定產(chǎn)生失重？（引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)之前的兩個(gè)表格進(jìn)行分析）既然超重和失重與速度方向無(wú)關(guān)，那么超重和失重現(xiàn)象取決于什么因素？小結(jié)：力與加速度直接相關(guān)聯(lián)，由于重力方向豎直向下，因而要發(fā)生超重失重現(xiàn)象，豎直方向必須要有加速度。只要加速度豎直向上，則發(fā)生超重現(xiàn)象；只要加速度豎直向下，則發(fā)生失重現(xiàn)象，與速度的方向無(wú)關(guān)。問(wèn)：當(dāng)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力是否發(fā)生變化？小結(jié)：在地面附近，物體發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時(shí)，只是物體對(duì)支持物的壓力或物體對(duì)懸線(xiàn)的拉力的增大或減小，是“視重”的改變，物體受到的重力不變。例1：一個(gè)人站在磅秤上，讀出體重為500N。在他忽然蹲下的過(guò)程中，磅秤上讀出的體重有無(wú)變化？為什么？如果此人又突然向上迅速站起來(lái)，磅秤上讀出的體重又有什么變化？例2：側(cè)面有一個(gè)洞的水瓶里面裝滿(mǎn)水，讓水瓶做自由落體運(yùn)動(dòng)，水會(huì)不會(huì)從洞中射出來(lái)？為什么？思考問(wèn)題，回想牛頓第二定律，畫(huà)出受力分析圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和牛頓第二定律分析解答?；叵肱ｎD第三定律，并給出答案。認(rèn)真觀(guān)看視頻，并積極思考。當(dāng)電梯加速上升時(shí)，示數(shù)變大；勻速上升時(shí)，與靜止時(shí)示數(shù)相等；減速上升時(shí)，示數(shù)變??；加速下降時(shí)，示數(shù)變?。粍蛩傧陆禃r(shí)，同樣與靜止時(shí)示數(shù)相等；減速下降時(shí)，示數(shù)變大。重力沒(méi)變。根據(jù)G=mg，人的質(zhì)量沒(méi)變，地球表面附近g也沒(méi)變，所以G沒(méi)變?？赡茈y以回答人對(duì)體重計(jì)的壓力在二力平衡，即靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人的重力與體重計(jì)對(duì)人的支持力大小相等，也就是與人對(duì)體重計(jì)的壓力大小相等。根據(jù)教師的引導(dǎo)積極思考原因速度向上，加速度方向向上人受重力和支持力根據(jù)牛頓第二定律N-G=ma，則N=G+ma。根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)人的支持力為一對(duì)作用力與反作用力，其大小相等，方向相反，且在同一直線(xiàn)上，即體重計(jì)的示數(shù)N=N=G+ma。初步認(rèn)識(shí)超重現(xiàn)象N=N=G類(lèi)比加速上升階段，N=N=G-ma。初步認(rèn)識(shí)失重現(xiàn)象N=0，即體重計(jì)的示數(shù)為零。初步認(rèn)識(shí)完全失重現(xiàn)象加速下降：失重勻速下降：實(shí)重減速下降：超重自行設(shè)計(jì)表格，注意觀(guān)察發(fā)生超重失重現(xiàn)象時(shí)的速度方向和加速度方向是否一致。物體對(duì)彈簧秤的拉力利用平衡條件，使物體保持靜止或勻速運(yùn)動(dòng)加速上升：變大減速上升：變小加速下降：變小減速下降：變大物體重力不變深入認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象超重：物體對(duì)懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象。失重：物體對(duì)懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┬∮谟谖矬w所受重力的現(xiàn)象。完全失重：物體對(duì)懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┑扔诹愕默F(xiàn)象。自行設(shè)計(jì)表格，并與剛剛的表格進(jìn)行對(duì)比。不能這樣認(rèn)為當(dāng)物體向上加速或向下減速時(shí)，會(huì)產(chǎn)生超重現(xiàn)象；當(dāng)物體向上減速或向下加速時(shí)，會(huì)產(chǎn)生失重現(xiàn)象。超重和失重與速度方向無(wú)關(guān)。只與加速度方向有關(guān)；加速度向上，則超重；加速度向下，則失重。理解發(fā)生超重和失重現(xiàn)象的條件。物體的重力不變理解超重和失重的實(shí)質(zhì)，只是“視重”的改變，而物體的重力不變。開(kāi)始下蹲時(shí)，加速度豎直向下，失重，讀數(shù)變??；將要蹲下時(shí)，加速度豎直向上，超重，讀數(shù)變大。開(kāi)始站起時(shí)，加速度豎直向上，超重，讀數(shù)變大；將要站起時(shí)，加速度豎直向下，失重，讀數(shù)變小。當(dāng)瓶子自由下落時(shí)，瓶中的水處于完全失重狀態(tài)，小孔以上部分的水對(duì)以下部分的水的沒(méi)有壓力，小孔沒(méi)有水流出。復(fù)習(xí)牛頓第二定律和牛頓第三定律的應(yīng)用，同時(shí)為新課教學(xué)中對(duì)超重與失重的解釋做理論儲(chǔ)備。使學(xué)生從生活實(shí)際出發(fā)對(duì)超重失重有一個(gè)初步的感性認(rèn)識(shí)，了解“視重”與“實(shí)重”的區(qū)別，并培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察和歸納總結(jié)的能力。使學(xué)生知道體重計(jì)的示數(shù)體現(xiàn)了彈力的大小，是可以變化的，而重力是不變的，為突破超重和失重的實(shí)質(zhì)做好鋪墊。在教師引導(dǎo)下，讓學(xué)生分析電梯上升過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況，列出表達(dá)式，并使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象；當(dāng)學(xué)生對(duì)于電梯上升過(guò)程清楚后，后面的下降過(guò)程直接請(qǐng)同學(xué)回答。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)在電梯上升和下降過(guò)程中發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時(shí)的速度方向和加速度方向，為理解超重和失重的產(chǎn)生條件打下基礎(chǔ)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力。以生活情境的導(dǎo)入，使學(xué)生加深對(duì)超重和失重現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，并切實(shí)理解超重和失重的定義。通過(guò)提問(wèn)的方式，使學(xué)生深入理解發(fā)生超重和失重現(xiàn)象的條件和實(shí)質(zhì)。鞏固本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，理解超重和失重的定義、產(chǎn)生條件和實(shí)質(zhì)。板書(shū)設(shè)計(jì)：超重和失重一超重和失重的定義：1.超重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象2.失重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谟谖矬w所受