超重与失重教学设计

1、超 重 和 失 重教学设计张书娟 赵县职教中心一、 设计思想物理源于生活高于生活，又归宿于生活。在教学活动中，让学生把生活中低层次的原始经验、素材经分析、加工，变为高层次组织活动，去获取新的知识和技能，获得情感体验，提升素养和品质。通过教学的生活化，用反思、修正、逐层递进的方式，有效地推动学生学习活动的层层深入，以实现新课标中“知识来源于生活，服务于生活”的要求。“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探索、勇于实验、勤于思考。”是新课标的要求。本设计坚持以“学生发展为本”，把“探究”作为本节课的重点，重视学生知识形成的过程，使学生通过探究，体验知识形成和获取的过程、完成对知识的

2、构建，形成技能，同时培养学生创新精神与实践能力。二、 教材分析1课标要求是：“通过实验认识超重和失重现象”，要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验超重和失重。理解超重和失重产生的条件与实质。2本节是学生学完牛顿运动定律后，知识的迁移和应用部分，因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。其一：超重和失重产生原因的分析，要用到牛顿第二、第三定律，这不仅有利于学生巩固对定律的内容理解，也有助于培养学生分析问题的能力.其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。其三，超重和失重现象与航天技术紧密联系，让学生了解我国前沿科学，意在激发学生情感价值。三、

3、 学情分析通过前面对“牛顿第二定律”的学习，学生对解决物体做匀变速直线运动的问题已有所了解，但对定律的运用还不是很熟练，可能将超重、失重现象与牛顿运动定律知识割裂，教学中要注意引导学生，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到超重、失重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已。学生在学习超重和失重现象时会受到一些前概念的影响，容易把生活中说的有些“超重”与物理学上的超重混为一谈，把物理学上的失重误认为是物体“失去重力”；容易把超重、失重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，自主学习与小组合作学习的方式，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激

4、发了学生的学习兴趣，提高动手与合作能力，养成透过现象看本质的物理意识。四、 教学目标l、知识与技能：(1)认识超重和失重现象； (2)知道产生超重、失重现象的条件；(3)能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。2、过程与方法：(1)经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验超重和失重现象。(2)经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。3、情感、态度与价值观：（1）通过列举一些身边的超重失重例子和日常的小实验，让学生学会观察生活，知道物理就在身边。（2）了解一些我国航天技术的成就激发学生对科学的兴趣和热情。（3）培养学生科学探究能力，激发

5、成就感；养成学科学、爱科学、用科学的习惯；从探究中体验科学之美，体会合作的重要性。五、 教学重点及难点重点：什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质。难点：(1)产生超重和失重现象的实质； (2)运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的实例分析。六、 教学策略与手段 “情景问题探究结论”的学生自主探究教学模式。七、 课前准备多媒体的设计与准备分组实验：弹簧秤悬挂钩码实验（二人或四人一组）演示实验：可乐瓶、水，教鞭、重物，视频资料，航天员在飞船当中的失重状态剪辑录象。八、 教学过程（一）联系生活，提出疑问演示：将水装入可乐瓶中，在顶部及底面各打一小孔，水从孔中喷出。现让可乐瓶竖直

6、上抛，在上抛及下落过程中，水将不再从孔中喷出。师：为什么会发生这种现象呢？（将孔开在底部和做竖直上抛。实验前，可先让同学们猜测，增强思维冲突。）（二）体会实验，建立概念体会实验1：（学生分组实验）用细线慢慢拉起钩码和用细线快速拉起钩码 学生分组实验看到现象并讨论原因。钩码运动状态弹簧秤示数的变化静止缓缓上升缓缓下降突然上升突然下降请一组同学来回答实验结果：生：钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时弹簧秤读数基本不变。 突然上升时，弹簧秤的读数变大。 突然下降时，弹簧秤的读数变小。师：你看到的弹簧秤读数（直接）表示的是什么力？是钩码的重力吗？生：不是钩码的重力，应该是钩码对弹簧秤的拉力。(教师引导学生

7、对实验结果进行归纳总结。)师：钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时弹簧秤读数基本不变，此时读数为钩码对弹簧秤的拉力，等于钩码的重力；突然上升时，弹簧秤的读数变大，说明此时拉力大于钩码的重力；突然下降时，弹簧秤的读数变小，说明此时拉力小于钩码的重力。这种物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），大于物体的重力的现象，称为超重现象。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），小于物体的重力的现象，称为失重现象。（三）合作实验，探讨条件教师展示从网络上搜寻到的图片（游乐场的相关图片）学生分组实验：用弹簧秤、钩码、体重计动手设计实验体会和感知一下超重与失重现象。请小组同学上台展示实验成果。（用弹簧秤将物体向上拉

8、、向下拉)讨论主题：用你们的实验方式观察，在什么样运动情况下出现超重与失重现象？此时物体运动状态到底如何？思考题： 物体的超重和失重是取决于什么？猜想：可能与运动快慢有关？可能与运动方向有关？可能与物体的加速度有关？ 水平方向存在加速或减速运动会产生超重和失重现象吗？如何验证？ 分析实验情况，得出实验结论。教师总结：超重与失重产生的条件取决于加速度的方向。加速度方向向上则物体处于超重，加速度方向向下则物体处于失重。教师引导整合教师在交流问题中，抓住主要问题，在什么样运动情况下出现超重和失重现象？进行引导。师：据学生交流评价和达成的共识，依次完成板书如下：svaa失重 减速上升超重 加速上升sv

9、aa失重 加速下降超重 减速下降师生达成共识：物体处于超重还是失重状态，仅由竖直方向加速度决定，与物体速度方向无关。（此环节教学焦点是从运动特征上，深入观察实验与讨论分析，带来“量”的感受。） 过渡语：我们从运动学的角度分析了，竖直方向存在加速度，物体会产生超重与失重现象。超重与失重现象是不是物体的重力发生了变化呢？我们能否根据掌握的运动规律来探究出现超重与失重现象的本质呢？（四）理论探究感悟为什么会出现超重和失重现象?（1）组织探究针对分组实验，组织小组继续自主探究“物体产生超重与失重的本质”，并完成以下思考题。思考题：超重与失重现象的本质是物体重力（填变或不变） 称为完全失重现象。教师引导

10、学生用牛顿运动定律的分析方法来分析问题。请小组代表上台讲解，针对学生的讲解，规范学生应用牛顿运动定律分析、解决问题的思路：假定运动（向上或向下、加速或减速）选取研究对象进行受力分析根据F=ma列出方程得出支持力的表达式根据牛顿第三定律对压力的变化判断。教师在小组代表讲解基础上，补充上环节的板书。svaa失重 减速上升超重 加速上升svaa失重 加速下降超重 减速下降GFFF=G-maGFF=G-maFGFF=G+maFGFF=G+maF探究结果：产生超重与失重现象的原因是在竖直方向上存在加速度，本质是物体对支持物的压力大小变化，物体的重力始终没有变化。（2）结果外推讨论：物体在失重的情况下，加

11、速度等于重力加速度时，将会发生什么现象？引出概念：如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，称为完全失重现象。（五）反馈应用 巩固知识教师提出问题：杨利伟会不会带着台秤和弹簧秤到宇宙飞船上去测物体的质量呢？实例：观看录像“航天员杨利伟在飞船当中的失重状态剪辑”。（教师以此为素材介绍完全失重现象的利与弊，让学生体会物理与科学的联系，感受科技离我们并不遥远，激发学习的兴趣，培养学生想象力及综合分析问题的能力。）过渡语：我们从生活现象出发，学习的超重和失重现象及本质，回归生活实践，还可以解释那些现象呢？小组交流、讨论、举例生活实践中的超重和失重现象，代表陈述。实例1：一个同学站在健康秤完成

12、一个下蹲和起立的过程，另外一个同学观察健康秤示数的变化情况。先让学生议议可能看到的现象。后请仔细观察这样几个读数：1）人站在秤上静止时健康秤的示数为多少；2）在下蹲的过程中健康秤的示数发生了怎样的一种变化；3）最后当他蹲下后静止时示数又为多少。4）在站立的过程中健康秤的示数发生了怎样的一种变化。实例2：谈谈我们平时乘电梯时有何感受，并试着解释。（六）作业、阅读课后资料作业：一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。电梯开始以3m/s2的加速度匀加速向下运动时，求这时他对电梯地板的压力。快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度向下匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力又是多少？九、板书设计及教学流程

13、图&3.7 超重和失重一、现象超重： F压或F拉大于重力失重：F压或F拉小于重力二、条件当物体有向上加速度产生超重现象当物体有向下加速度产生失重现象当物体有向下加速度,且a=g时,产生完全失重现象三、实质重力没有发生变化只是F压或F拉与重力大小关系发生变化教学流程图十、教学反思1本节课采取“情景问题探究结论”的教学方法，学生在趣味实验的激发中，问题的引领下，“我要学、我想学”的情绪洋溢在整个课堂。通过自主体验、小组互动、组间互评、自我评价改变学生以往的学习方式，体现新课程提倡自主学习的新理念。2在自主学习超重与失重时物体运动方向、加速度方向关系难点，采用“图式配文字”的形式。实践表明，符合学生的认知习惯。3学生自主探究时，有的学生不知道从哪里下手，要求教师给以必要的指导