2019學(xué)年高一物理人教版教案(必修1)：第4章第7節(jié)用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)3

1、4.74.7 用牛頓運(yùn)動定律解決問題（二）超重和失重教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 物理源于生活高于生活，又歸宿于生活。在教學(xué)活動中，讓學(xué)生把生活中低層次的原始經(jīng)驗(yàn)、素材經(jīng)分析、加工，變?yōu)楦邔哟谓M織活動，去獲取新的知識和技能，獲得情感體驗(yàn)， 提升素養(yǎng)和品質(zhì)。通過教學(xué)的生活化，用反思、修正、逐層遞進(jìn)的方式，有效地推動學(xué)生學(xué) 習(xí)活動的層層深入，以實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)中“知識來源于生活，服務(wù)于生活”的要求。本節(jié)課堅(jiān)持以“學(xué)生發(fā)展為本” ，把“探究”作為重點(diǎn)，重視學(xué)生知識形成的過程。通過 天宮課堂視頻片段快速激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，隨后的小實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У卣{(diào)動學(xué)生的探究欲 望，并通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合所學(xué)牛頓運(yùn)動規(guī)律總結(jié)超重和失重

2、產(chǎn)生條件。本課中所設(shè)計(jì)的學(xué)生 小實(shí)驗(yàn)，主要是針對學(xué)生學(xué)習(xí)上的疑難點(diǎn)，設(shè)計(jì)讓學(xué)生自己動手動腦，通過自己的努力解決 疑難問題。通過探究體驗(yàn)知識形成和獲取的過程、完成對知識的構(gòu)建，形成技能，培養(yǎng)學(xué)生 創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。教學(xué)過程中穿插著師生評價(jià)（提問） 、生生評價(jià)（組間交流）以及學(xué)生自我評價(jià)（談?wù)勎?學(xué)到了什么？）等現(xiàn)場的動態(tài)反饋，針對反饋情況，及時(shí)做出適切性評價(jià)和教學(xué)調(diào)整。整個 教學(xué)過程均很好地體現(xiàn)了新課程評價(jià)理念注重過程性與即時(shí)性評價(jià)。二、學(xué)習(xí)任務(wù)分析 超重和失重是選自人民教育出版社物理必修一第四章第七節(jié)的內(nèi)容。 普通高中 物理課程標(biāo)準(zhǔn)要求： “通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識超重與失重現(xiàn)象” ，學(xué)生能通過一些實(shí)驗(yàn)

3、或具體的活動 來了解和體驗(yàn)超重和失重。理解超重和失重產(chǎn)生的條件與實(shí)質(zhì)。本節(jié)內(nèi)容是牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用。牛頓運(yùn)動定律是高中物理的基礎(chǔ)，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，能鞏固和深化牛頓運(yùn)動定律的理解，提高學(xué)生分析問題、解決問題、應(yīng)用知識的能力。表現(xiàn) 其一：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(xué)生鞏固對 定律的內(nèi)容理解，也有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。其二，這是一個貼近日常生活的實(shí)際 問題，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和體會物理的生活化。其三，超重和失重現(xiàn)象與航天技術(shù)緊密 聯(lián)系，讓學(xué)生了解我國前沿科學(xué)，意在激發(fā)學(xué)生情感價(jià)值。三、學(xué)生情況分析 學(xué)生已經(jīng)學(xué)完牛頓運(yùn)動定律的理論知識，但缺乏實(shí)際的應(yīng)用，對

4、概念的理解上還很抽象， 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生建立一個個生動活潑的場景，利于學(xué)生的理解消化，同時(shí)也立 足于學(xué)以致用。列舉大量的實(shí)際例子，供學(xué)生分析解決，提高學(xué)生的能力。學(xué)生在日常生活中已經(jīng)體驗(yàn)到了許多超重和失重現(xiàn)象，特別是自從人造地球衛(wèi)星和載人 飛船發(fā)射成功以來，人們就經(jīng)常談到超重和失重，因此，學(xué)生對超重和失重有一定感性和模 糊的體會，但理解超、失重概念，對學(xué)生而言有一定的困難。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)動時(shí)就超重，向下運(yùn)動時(shí)就失重，沒有真正理解超重與失重的原因。因此在本節(jié)課 教學(xué)中利用了實(shí)驗(yàn)和理論

5、探究的方法，自主學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生自己體驗(yàn)、 分析、歸納、討論、評價(jià)等得出結(jié)論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成動手與合作能力，生成 學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識。四、教學(xué)目標(biāo)l l 、知識與技能：(1)(1) 知道超重和失重現(xiàn)象，知道什么是完全失重現(xiàn)象。(2)(2) 理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件。(3)(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 2、過程與方法：(1)(1) 經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)例探究、討論交流的過程，體驗(yàn)超重和失重現(xiàn)象。(2)(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)會運(yùn)用牛 頓運(yùn)動定律解決實(shí)際問題的方法。3 3、情

6、感、態(tài)度與價(jià)值觀：(1)(1) 通過列舉一些身邊的超重失重例子和日常的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會觀察生活，知道物理 就在身邊。(2)(2) 通過探究性學(xué)習(xí)活動，體會到牛頓運(yùn)動定律在認(rèn)識和解釋自然現(xiàn)象中的重要作用，產(chǎn) 生探究的成就感。(3)(3) 體驗(yàn)自主學(xué)習(xí)過程， 養(yǎng)成樂于細(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。(4)(4) 滲透“學(xué)以致用”思想，結(jié)合我國神舟號飛船升空，增強(qiáng)愛國熱情，增強(qiáng)民族自豪感， 增強(qiáng)強(qiáng)國強(qiáng)軍意識。五、教學(xué)重點(diǎn)什么是超重、失重及產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件、實(shí)質(zhì)。六、教學(xué)難點(diǎn)(1)(1) 產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)；(2)(2) 運(yùn)用牛頓第二定律和牛頓第三定律對超重和失重現(xiàn)

7、象的實(shí)例分析。七、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法，分組討論法八、教學(xué)資源“太空中失重現(xiàn)象”視頻，“太空中彈簧測力計(jì)的尷尬”視頻，“電梯中超重和失重現(xiàn)象”視頻，演示彈簧測力計(jì)，學(xué)生彈簧測力計(jì)，鉤碼，體重計(jì)等。九、教學(xué)流程圖十、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖教學(xué)資源安排創(chuàng)設(shè)情境激情引入20192019 年 6 6 月 2020 日宇航員王亞平在距 離地面300km300km 的天宮一號內(nèi)為我們 授課，展示了在太空中奇異的失重 現(xiàn)象。在生活中也有許多超重和失重現(xiàn)象引出本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)：1 1、知道超重和失重現(xiàn)象2 2、 理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件3 3、能夠運(yùn)用牛頓定律分析超重和失 重現(xiàn)象觀看視頻，聽

8、教師講解觀看太空中的“懸空打坐” 和“大力神 功”，體會失重環(huán)境的奇特觀看天宮課堂片段冋：如何測量一個物體受到的重力 呢？實(shí)驗(yàn)演示：彈簧測力計(jì)測量鉤碼的 重力，強(qiáng)調(diào)靜止?fàn)顟B(tài)（平衡狀態(tài)） 問題：彈簧測力計(jì)的示數(shù)是什么？答：彈簧測力計(jì)答：鉤碼對彈簧的問題：鉤碼對彈簧的拉力與鉤碼所拉力分別對彈簧測力計(jì)和鉤碼受力分析結(jié)合共點(diǎn)力平衡及牛頓第三定律分析受力 關(guān)系受的重力有什么關(guān)系呢?知識講解結(jié)論：對鉤碼進(jìn)行受力分析， 重力、 彈簧對鉤碼的拉力，由于鉤碼處于 靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧對鉤碼的拉力與鉤 碼的重力等大反向。根據(jù)牛頓第三 定律，彈簧對鉤碼的拉力與鉤碼對 彈簧的拉力是一對作用力與反作用 力，所以鉤碼對彈簧的拉

9、力與鉤碼 所受的重力等大同向。問：如何測量人所受的重力呢？ 實(shí)驗(yàn)演示：體重秤測量一位同學(xué)的 體重。問：體重秤的示數(shù)與人所受的重力 有什么關(guān)系呢？答：體重秤學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)分別對體重秤和人進(jìn)行受力分析演示實(shí)驗(yàn)F F結(jié)合共點(diǎn)力平 衡及牛頓第三 定律分析受力 關(guān)系攝像頭播放結(jié)論：當(dāng)人靜止站在體重秤上時(shí)體F F/重秤的示數(shù)乘以當(dāng)?shù)刂亓铀俣染偷扔谌藢w重計(jì)的壓力等于人所受的重力。問題：怎樣可以改變體重秤的示數(shù)知識講解（人對體重秤的壓力）呢？G G當(dāng)冋學(xué)下蹲或跳起時(shí)，體重秤的示發(fā)散思維回答：數(shù)改變了，說明人對秤的壓力改變下蹲或跳起通過猜想，體會了，但是人自身所受的重力改變了生活經(jīng)驗(yàn)與理嗎？學(xué)生實(shí)際演示論分析

10、的異同，為進(jìn)一步理解提出概念：壓力改變，重力不超失重條件做超重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（對改變準(zhǔn)備懸掛物的拉力）大于物體所受重力的現(xiàn)象。失重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（對懸掛物的拉力）小于物體所受重力PPTPPT的現(xiàn)象。積極思考兩個概念展示的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究請兩位冋學(xué)為一小組利用彈簧秤和 鉤碼做實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象并完成下列 表格內(nèi)容。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自動手，體驗(yàn)探究的過程。分組實(shí)驗(yàn)運(yùn)動情況速度方向加速度方向根據(jù)牛頓第一疋律與出拉力F F 與重力 mgWmgW 加速度 a a 的關(guān)系超重或失重現(xiàn)象向上加速向上減速向下加速向下減速探究實(shí)驗(yàn)總結(jié)規(guī)律教師巡視，觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成情況并進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)提出思考問題：

11、1 1、超重和失重現(xiàn)象與速度方向的關(guān) 系？2 2、超重和失重現(xiàn)象與加速度方向的 關(guān)系？對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)總結(jié)結(jié)論：超重和失重現(xiàn)象與速度方向無關(guān)、與加速度方向有關(guān)。當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體完成實(shí)驗(yàn)并結(jié)合牛頓運(yùn)動定律填表組內(nèi)討論，完成思 考問題學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分類匯總，發(fā)現(xiàn)事物間的 聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生 歸納總結(jié)的能 力小組討論體現(xiàn) 合作學(xué)習(xí)學(xué)生展示培養(yǎng)學(xué)生表現(xiàn)欲望學(xué)生展示處于超重狀態(tài)；當(dāng)物體具有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)。學(xué)以致用檢：質(zhì)量為 50Kg50Kg 的物體放在豎直觀 光電梯內(nèi)的體重計(jì)上，當(dāng)電梯做下 列各種運(yùn)動時(shí)，物體處于平衡、超 重還是失重狀態(tài)？體重計(jì)的示數(shù)各2是

12、多少 N N?( g=10m/sg=10m/s)(1)(1)當(dāng)電梯勻速上升時(shí)？當(dāng)電梯以 2 2 m/sm/s2的加速度加速 上升時(shí)？當(dāng)電梯以 2 2 m/sm/s2的加速度加速下降時(shí)？(4)(4)當(dāng)電梯以 g g 的加速度勻加速下 降？知識拓展：當(dāng)物體正好以豎直向下大小等于g g的加速度運(yùn)動時(shí)，物體對支持物、 懸掛物完全沒有作用力，這種狀態(tài) 是完全失重狀態(tài)。學(xué)生獨(dú)立完成檢測 題學(xué)生展示計(jì)算結(jié)果思考并理解從練習(xí)中得到 鍛煉，使學(xué)生對 知識形成更深 刻的理解，養(yǎng)成 學(xué)生對知識學(xué)以致用的習(xí)慣。學(xué)生展示聯(lián)系生活日常生活中，乘坐電梯上下樓時(shí)經(jīng) 歷怎樣的超失重過程呢？大膽猜想：電梯從一層到六層經(jīng)歷 怎樣的

13、過程呢？視頻展示電梯從一層到六層過程檢先向上加速超重， 接著勻速平衡，最 后向上減速失重 觀看視頻聯(lián)系生活，學(xué)以致用視頻聯(lián)系生活驗(yàn)猜想是否正確。大膽猜想：電梯從六層到一層經(jīng)歷怎樣的過程呢？視頻展示電梯從六層到一層過程檢 驗(yàn)猜想是否正確。提出問題：為什么擠滿人的電梯在 六層時(shí)沒有超重提示，而向下運(yùn)動 到一層要停止時(shí)會出現(xiàn)超重報(bào)警 呢？天宮一號在距離地面 300km300km 正常運(yùn)行時(shí)能否用彈簧測力計(jì)測量物體的所受的重力呢？視頻展示總結(jié)：太空中處于完全失重狀態(tài)先向下加速失重，接著勻速平衡，最后向下減速超重觀看視頻電梯向下運(yùn)動要停 止時(shí)會出現(xiàn)超重現(xiàn) 象，所以報(bào)警。結(jié)合所學(xué)知識分析觀看視頻通過超重失

14、重 實(shí)例的分析，讓 學(xué)生學(xué)會觀察 生活，知道物理 就在身邊。展示視頻展示視頻展示歸納小結(jié)教師給予正確評價(jià)總結(jié)順口溜：超重失重隨處見， 其實(shí)并非重力變； 壓力拉力增與減， 牛頓定律來實(shí)現(xiàn)；學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容齊讀順口溜，并記 憶培養(yǎng)學(xué)生梳理知識的能力PPTPPT展示速度向哪無所謂，加速度方向是關(guān)鍵。作業(yè)布置課本 F F9o問題與練習(xí)學(xué)生課下獨(dú)立完成培養(yǎng)運(yùn)用知識的能力板書設(shè)計(jì)超重和失重現(xiàn)象條件超重F mga向上失重F cmga向下完全失重F mga = g向上注意：重力不變與v方向無關(guān)卜一、教學(xué)反思超重和失重是選自人民教育出版社物理必修一第四章第七節(jié)的內(nèi)容，牛頓運(yùn)動 定律的重要應(yīng)用之一。學(xué)生在日

15、常生活中已經(jīng)體驗(yàn)到許多超重和失重現(xiàn)象，特別是自從人造 地球衛(wèi)星和載人飛船發(fā)射成功以來，因此學(xué)生對這部分知識的學(xué)習(xí)有著濃厚的興趣。但是學(xué) 生對超重和失重只是有一些感性的和模糊的體會，并不能夠真正理解其實(shí)質(zhì)，而且在現(xiàn)實(shí)與理論相結(jié)合時(shí)存在許多疑問和誤區(qū)。本節(jié)課突出學(xué)生主體特征，在學(xué)生原有知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過情景、問題、實(shí)驗(yàn)、體 驗(yàn)、合作、自主、交流等教學(xué)元素，注重探究式學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)更加真實(shí)、 可靠，通過自己的努力解決疑難問題，緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)成預(yù)定的三維教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)過程中穿插著師生評價(jià)（提問）、生生評價(jià)（組間交流）以及學(xué)生自我評價(jià)（談?wù)勎覍W(xué)到了什么？）等現(xiàn)場的動態(tài)反饋，針對反饋情況，及時(shí)做出適切性評價(jià)和教學(xué)調(diào)整。整個 教學(xué)過程均很好地體現(xiàn)了新課程評價(jià)理念一一注重過程性與即時(shí)性評價(jià)。最后小結(jié)的順口溜， 使學(xué)生精神一振，一節(jié)課的辛苦也隨之化解。充分發(fā)揮多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)勢，全面優(yōu)化課堂教學(xué)。攝像頭的使用可以提高學(xué)生的參 與度，讓所有同學(xué)真實(shí)準(zhǔn)確的看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加深記憶，視頻的播放更能彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)條件的局限性，且確保實(shí)驗(yàn)的成功，節(jié)約時(shí)間。通過這節(jié)課的教學(xué)也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處，比如學(xué)生在體重秤上下蹲或站起時(shí)由于動作 不連貫，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)變化太快，學(xué)生看不清楚，以后可以通過錄像、慢放的方式給學(xué)生展 示，效果更佳；在探究實(shí)驗(yàn)時(shí)對學(xué)生評估太高，知識的鋪墊不夠，導(dǎo)致個別