1、“超重與失重”教案廈門二中 朱海燕教材司南版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修1第六章第四節(jié)教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能認(rèn)識(shí)超重、失重現(xiàn)象知道超重、失重產(chǎn)生的條件會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析超重、失重的實(shí)質(zhì)會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律計(jì)算超重、失重問題2過程與方法經(jīng)歷科學(xué)探究過程，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究方法研究超重失重問題，經(jīng)歷信息收集和處理，分析、解決問題的過程3情感態(tài)度與價(jià)值觀體驗(yàn)探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神具有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)教學(xué)重點(diǎn)1超重、失重產(chǎn)生的條件； 2超重、失重的實(shí)質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)1超重、失重產(chǎn)生的條件教學(xué)方法情景設(shè)問法、實(shí)驗(yàn)探究法、講授法、教學(xué)用具多媒體設(shè)備、體重計(jì)、

2、彈簧秤、塑料瓶、鐵桶課時(shí)安排：1課時(shí)課前準(zhǔn)備：1學(xué)生復(fù)習(xí)初中彈簧秤稱重原理2學(xué)生課前查詢資料預(yù)習(xí)力的多種單位及換算（特別提示注意千克力）。3 組織多名學(xué)生協(xié)助拍攝以下幾組錄象：手壓體重計(jì)，體重計(jì)有讀數(shù)；手拉彈簧秤，彈簧秤有讀數(shù)；在電梯中稱體重，隨著電梯上升與下落，體重計(jì)讀數(shù)發(fā)生變化。教學(xué)過程：（引入新課體重計(jì)彈簧秤讀數(shù)說明研究超重失重課堂小結(jié)課后活動(dòng)布置）教學(xué)活動(dòng)備注設(shè)計(jì)意圖一、引入新課：<8分鐘>1、播放視頻1：神州五號(hào)飛船火箭發(fā)射介紹說明：此時(shí)宇航員要承受大約8倍重力的壓力提出問題：為什么會(huì)這樣？2、播放視頻2：翻滾過山車車由靜止急速降落時(shí)人們尖叫的場(chǎng)景介紹說明:此時(shí)車中的人正

3、感受著強(qiáng)烈的飄起來的感覺提出問題：為什么會(huì)這樣？3、生活中隨處可見超重、失重現(xiàn)象。演示實(shí)驗(yàn)：側(cè)壁被圖釘打孔的開口塑料瓶，在瓶內(nèi)灌水后，有水不斷從小孔流出，當(dāng)釋放瓶子，瓶子下落，小孔中沒有水流出。提出問題：為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象？4、學(xué)生動(dòng)手感受器材；每人兩根橡皮筋、一個(gè)鉤碼動(dòng)作1：用橡皮筋掛一個(gè)鉤碼，靜止時(shí)橡皮筋伸長到一定長度；動(dòng)作2：加速上提鉤碼，橡皮筋伸長，拉力增大；動(dòng)作3：加速下落，橡皮筋收縮，拉力減小。提出疑問：橡皮筋為什么會(huì)伸長會(huì)縮短？二、新課教學(xué)1、體重計(jì)、彈簧秤讀數(shù)說明實(shí)驗(yàn)研究準(zhǔn)備<7分鐘>師：在研究超重、失重之前我們先正確認(rèn)識(shí)體重計(jì)、彈簧秤讀數(shù)原理。同學(xué)們已在課前查詢

4、許多有關(guān)資料，那么請(qǐng)問，不論什么情況，體重計(jì)、彈簧秤的讀數(shù)一定就是物體所受的重力嗎？一個(gè)50千克重的人站在體重計(jì)上，體重計(jì)讀數(shù)一定是50千克重嗎？生：不一定。師：同理，重10N的豬肉掛在彈簧秤上，彈簧秤的讀數(shù)一定是10N嗎？生：不一定，如果彈簧秤在抖動(dòng)，讀數(shù)不穩(wěn)定。播放視頻：錄象1：手壓體重計(jì)，體重計(jì)有讀數(shù)。師：此讀數(shù)是手的重力大小嗎？生：不是，是手對(duì)體重計(jì)的壓力。錄象2：手拉彈簧秤，彈簧秤有讀數(shù)。師：此讀數(shù)是手的重力大小嗎？生：不是，是手對(duì)彈簧秤的拉力。師：是的，其實(shí)體重計(jì)、彈簧秤的讀數(shù)指示的是受到的壓力、拉力的大小，不一定是物體的重力大小。師：什么條件下物體對(duì)體重計(jì)的壓力、對(duì)彈簧秤的拉力等

5、于物體的重力？生：物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)對(duì)物體的支持力與物體受到的重力平衡，大小相等，又根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)物體的支持力是作用力與反作用力，大小相等，所以此時(shí)物體對(duì)體重計(jì)的壓力等于物體的重力。同理，也是物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體對(duì)彈簧秤的拉力等于物體的重力。體重計(jì)讀數(shù)的單位說明 師：同學(xué)們可能已經(jīng)注意到我們始終說體重計(jì)測(cè)量哪個(gè)力的大小，可是儀器的表盤上卻標(biāo)示著千克等質(zhì)量單位，這不是互相矛盾嗎？體重計(jì)實(shí)質(zhì)是測(cè)量力的工具，由于它的功能需要，將讀數(shù)單位體現(xiàn)為質(zhì)量單位，其實(shí)體重計(jì)的質(zhì)量讀數(shù)與力有著一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，你們通過課前資料查詢已了解到1千克可對(duì)應(yīng)1千克力即1

6、千克的物體受到的重力。同時(shí)為了能夠更直觀地觀察下面的實(shí)驗(yàn)，我們可在實(shí)驗(yàn)錄象前在體重計(jì)的刻度盤上貼上以牛頓（N）為單位的刻度標(biāo)簽，如1kg對(duì)應(yīng)的重力為9.8N。2、研究超重、失重現(xiàn)象<20分鐘>超重、失重現(xiàn)象的簡易判斷師：我們把體重計(jì)（彈簧秤）讀數(shù)大于物體的重力的現(xiàn)象稱為超重，把體重計(jì)（彈簧秤）讀數(shù)小于物體的重力的現(xiàn)象稱為失重。探究超重、失重產(chǎn)生的條件師：由體重計(jì)、彈簧秤讀數(shù)原理我們知道當(dāng)物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)讀數(shù)等于物體重力的大小，那么，什么條件下讀數(shù)會(huì)偏大偏小產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象呢？請(qǐng)你們認(rèn)真觀察視頻實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。播放視頻：錄象3：人站立于體重計(jì)上，電梯從1

7、樓啟動(dòng)上升到10樓，再從10樓啟動(dòng)下降到1樓，體重計(jì)讀數(shù)有變化。學(xué)生觀看視頻，記錄數(shù)據(jù)在每人一份的表格中（表格附在教案后）抽取部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在投影儀上展出，師生共同討論記錄的正確性學(xué)生找出表格中所有超重過程，找出超重時(shí)加速度的特點(diǎn)，同時(shí)找出速度的特點(diǎn)。師生共同得出結(jié)論：超重時(shí)加速度向上，但速度可向上也可向下學(xué)生找出表格中所有失重過程，找出失重時(shí)加速度的特點(diǎn)，同時(shí)找出速度的特點(diǎn)。師生共同得出結(jié)論：失重時(shí)加速度向下，但速度可向上也可向下小結(jié)超重失重的條件，即運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。認(rèn)識(shí)超重、失重的實(shí)質(zhì)師：為何加速度向上時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)大于人的重量，產(chǎn)生超重現(xiàn)象？多媒體展示對(duì)超重現(xiàn)象的分析：N>GaG

8、人站立于體重計(jì)上，受到重力和向上的支持力，當(dāng)加速度向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，人的合力向上，故支持力要大于重力。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)人的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，所以人對(duì)體重計(jì)的壓力的大小等于體重計(jì)對(duì)人的支持力，大于人的重力。師：為何加速度向下時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)小于人的重力，產(chǎn)生失重現(xiàn)象？多媒體展示對(duì)失重現(xiàn)象的分析：N<GaG 當(dāng)加速度向下時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，人的合力向下，故支持力要小于重力。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)人的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，所以人對(duì)體重計(jì)的壓力的大小等于體重計(jì)對(duì)人的支持力，小于人的重力3知識(shí)應(yīng)用<7分鐘>

9、實(shí)例分析：（多媒體）一個(gè)質(zhì)量是50kg的人隨升降機(jī)一起以2m/s2的加速度勻加速上升，求人對(duì)升降機(jī)地板的壓力大小.解題思路：運(yùn)動(dòng)分析，受力分析，列方程N(yùn)-G=maN-50×10=50×2 N=600(N)N=N=600(N)問題辨析：（多媒體）當(dāng)極速升降機(jī)載著人勻減速上升時(shí)，人處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)？物體處于超重狀態(tài)時(shí)，其所受的重力增加了？物體處于失重狀態(tài)時(shí)，其所受的重力減小了？不論物體處于超重或失重狀態(tài)，其所受的重力均沒有變化？三課堂小結(jié)：（多媒體）<1分鐘>超重的條件：物體的加速度向上 失重的條件：物體的加速度向下超重的實(shí)質(zhì)：物體受到向上的支持力（或拉力）

10、大于重力失重的實(shí)質(zhì)：物體受到向下的支持力（或拉力）小于重力四課后活動(dòng)布置（多媒體）<2分鐘>課后思考：當(dāng)物體的加速度向下且a=g時(shí)，物體對(duì)水平支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦榱悖a(chǎn)生完全失重現(xiàn)象，請(qǐng)用牛頓第二定律分析這一現(xiàn)象。課本120頁作業(yè)：4、5、6、7活動(dòng)安排：建議乘坐電梯、到游樂場(chǎng)乘坐過山車等，了解和體驗(yàn)失重與超重。通過聽講座、看錄像等活動(dòng)，了解宇航員的生活，了解在人造衛(wèi)星上進(jìn)行微重力條件下的實(shí)驗(yàn)，嘗試設(shè)計(jì)一種在人造衛(wèi)星或宇宙飛船上進(jìn)行微重力條件下的實(shí)驗(yàn)方案。從尖端科技到大型娛樂設(shè)施再到身邊的小實(shí)驗(yàn)，由遠(yuǎn)及近地讓學(xué)生全面形成對(duì)超重、失重的感性認(rèn)識(shí)地面上用鐵桶接瓶子，以防塑料桶

11、被砸壞，地板被灑滿水。每人兩根橡皮筋同時(shí)拉鉤碼，以防一根橡皮筋被拉斷，不能反復(fù)實(shí)驗(yàn)。特別引導(dǎo)學(xué)生觀察加速上提瞬間橡皮筋的變化和加速下落瞬間橡皮筋的變化。若有學(xué)生觀察到上提時(shí)后來橡皮筋也縮短了等其它現(xiàn)象，并提出疑問，應(yīng)向?qū)W生說明學(xué)完本節(jié)課便可自行分析。正確認(rèn)識(shí)體重計(jì)、彈簧秤讀數(shù)原理，為研究超重、失重現(xiàn)象作好知識(shí)準(zhǔn)備課前已布置學(xué)生復(fù)習(xí)初中彈簧秤稱重原理課前已布置學(xué)生查詢資料預(yù)習(xí)力的多種單位及換算（特別是千克力）為數(shù)據(jù)記錄表格中判斷什么現(xiàn)象提供初步依據(jù)引導(dǎo)學(xué)生從速度、加速度、運(yùn)動(dòng)形式的角度思考超重、失重產(chǎn)生的條件在幻燈片放映中數(shù)據(jù)填寫完將超重過程的表格背景設(shè)置為綠色將失重過程的表格背景設(shè)置為淺紅色理論升華：應(yīng)用牛頓第二定律分析超重、失重的實(shí)質(zhì)學(xué)生嘗試應(yīng)用牛頓第二定律計(jì)算超重、失重問題問題辨析的形式讓學(xué)生知道在超重、失重現(xiàn)象中重力沒有改變由課后思考的形式讓學(xué)生認(rèn)識(shí)、分析完全失重現(xiàn)象激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；視頻呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)錄象增強(qiáng)了現(xiàn)象的直觀性與真實(shí)性 ，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究過程，了解科學(xué)研究方法，培養(yǎng)科學(xué)探究能力考察學(xué)生運(yùn)動(dòng)分析、受力分析與運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算超重失重問題的能力考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的理解、掌握情況反饋教學(xué)效果附：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、分析表電梯運(yùn)動(dòng)階段運(yùn)動(dòng)形式速度