超重与失重教案

1、超重与失重教案厦门二中 朱海燕教材司南版普通高中课程标准实验教科书物理必修 1 第六章第四节 教学目标1 知识与技能 认识超重、失重现象 知道超重、失重产生的条件 会用牛顿运动定律分析超重、失重的实质 会用牛顿运动定律计算超重、失重问题2 过程与方法 经历科学探究过程，尝试应用科学探究方法研究超重失重问题， 经历信息收集和处理，分析、解决问题的过程3 情感态度与价值观 体验探究自然规律的艰辛与喜悦 养成实事求是的科学态度和科学精神 具有将物理知识应用于生活和生产实践的意识 教学重点1 超重、失重产生的条件；2 超重、失重的实质教学难点1 超重、失重产生的条件教学方法情景设问法、实验探究法、讲授

2、法、教学用具 多媒体设备、体重计、弹簧秤、塑料瓶、铁桶课时安排:1课时课前准备：1学生复习初中弹簧秤称重原理2学生课前查询资料预习力的多种单位及换算特别提示注意千克力。3组织多名学生协助拍摄以下几组录象：手压体重计，体重计有读数；手拉弹簧秤，弹簧秤有读数；在电梯中称体重，随着电梯上升与下落，体重计读数发生变化教学过程:引入新课-体重计弹簧秤读数说明-研究超重失重-课堂小结-课后活动布置教学活动备注设计意图一、引入新课：8分钟从尖端科技到激发学习兴1、播放视频1 :神州五号飞船火刖发射大型娱乐设施趣，开展探索介绍说明：此时宇航员要承受大约 8倍重力再到身边的小自然、理解自的压力实验，由远及近然的

3、兴趣与提出问题：为什么会这样？地让学生全面热情；2、播放视频2:翻滚过山车车由静止急速降落形成对超重、失时人们尖叫的场景介绍说明：此时车中的人正感受着强烈的飘起来的感觉提出问题：为什么会这样？3、生活中随处可见超重、失重现象。演示实验：侧壁被图钉打孔的开口塑料瓶，在瓶 内灌水后，有水不断从小孔流出，当释放瓶子， 瓶子下落，小孔中没有水流出。提出问题：为什么会有这样的现象？4、学生动手感受器材；每人两根橡皮筋、一个钩码动作1 :用橡皮筋挂一个钩码，静止时橡皮筋伸 长到一定长度；动作2 :加速上提钩码，橡皮筋伸长，拉力增大；动作3 :加速下落，橡皮筋收缩，拉力减小。提出疑问：橡皮筋为什么会伸长会缩

4、短？重的感性认识地面上用铁桶 接瓶子，以防塑 料桶被砸坏，地 板被洒满水。每人两根橡皮 筋同时拉钩码， 以防一根橡皮 筋被拉断，不能 反复实验。特别引导学生 观察加速上提 瞬间橡皮筋的 变化和加速下 落瞬间橡皮筋 的变化。假设有学 生观察到上提 时后来橡皮筋二、新课教学1、体重计、弹簧秤读数说明实验研究准备7分钟师：在研究超重、失重之前我们先正确认识体 重计、弹簧秤读数原理。同学们已在课前查询许 多有关资料，那么请问，不管什么情况，体重计、也缩短了等其 它现象，并提出 疑冋，应向学生 说明学完本节 课便可自行分 析。正确认识体重 计、弹簧秤读数 原理，为研究超 重、失重现象作 好知识准备弹簧秤

5、的读数一定就是物体所受的重力吗？一个50千克重的人站在体重计上，体重计读数一定是50千克重吗？生：不一定。师：同理，重10N的猪肉挂在弹簧秤上，弹簧秤的读数一定是10N吗？生：不一定，如果弹簧秤在抖动，读数不稳定。播放视频：录象1 :手压体重计，体重计有读数。师：此读数是手的重力大小吗？生：不是，是手对体重计的压力。录象2 :手拉弹簧秤，弹簧秤有读数。师：此读数是手的重力大小吗？生：不是，是手对弹簧秤的拉力。师：是的，其实体重计、弹簧秤的读数指示的 是受到的压力、拉力的大小，不一定是物体的 重力大小。师：什么条件下物体对体重计的压力、 对弹簧 秤的拉力等于物体的重力？课前已布置学生复习初中弹簧

6、秤称重原理课前已布置学 生查询资料预 习力的多种单 位及换算特别 是千克力为数据记录表 格中判断什么 现象提供初步 依据视频呈现实 验录象增强 了现象的直 观性与真实 性，同时通 过实验探究 让学生进一 步体验科学 探究过程，了 解科学研究 方法，培养科 学探究能力生：物体静止或匀速直线运动时，体重计对物体 的支持力与物体受到的重力平衡，大小相等，又 根据牛顿第三定律，物体对体重计的压力与体重计对物体的支持力是作用力与反作用力，大小相引导学生从速等，所以此时物体对体重计的压力等于物体的重度、加速度、运力。同理，也是物体静止或匀速直线运动时， 物动形式的角度体对弹簧秤的拉力等于物体的重力。思考超

7、重、失重体重计读数的单位说明产生的条件师：同学们可能已经注意到我们始终说体重计测量哪个力的大小，可是仪器的表盘上却标示着千克等质量单位，这不是互相矛盾吗？体重计实质是测量力的工具，由于它的功能需要，将读数单位表达为质量单位，其实体重计的质量读数与在幻灯片放映力有着一一对应关系，你们通过课前资料查询已中数据填写完了解到1千克可对应1千克力即1千克的物体将超重过程的受到的重力。表格背景设置同时为了能够更直观地观祭下面的实验，我们可为绿色将失重在实验录象前在体重计的刻度盘上贴上以牛顿过程的表格背N为单位的刻度标签，如1kg对应的重力为景设置为浅红9.8N。色2、研究超重、失重现象20分钟理论升华：应

8、用超重、失重现象的简易判断牛顿第二定律考察学生运师：我们把体重计弹簧秤读数大于物体的重分析超重、失重动分析、受力力的现象称为超重，把体重计弹簧秤读数小的实质分析与运用于物体的重力的现象称为失重。探究超重、失重产生的条件 师：由体重计、弹簧秤读数原理我们知道当物 体静止或匀速直线运动时读数等于物体重力的 大小，那么，什么条件下读数会偏大偏小产生超 重、失重现象呢？请你们认真观祭视频实验， 记 录数据，分析数据，发现规律。 播放视频：录象3:人站立于体重计上，电梯从1楼启动上 升到10楼，再从10楼启动下降到1楼，体重 计读数有变化。 学生观看视频，记录数据在每人一份的表格中表格附在教案后 抽取局

9、部实验数据记录在投影仪上展出，师生 共同讨论记录的正确性 学生找出表格中所有超重过程，找出超重时加 速度的特点，同时找出速度的特点。师生共同得 出结论：超重时加速度向上，但速度可向上也可 向下 学生找出表格中所有失重过程，找出失重时加 速度的特点，同时找出速度的特点。师生共同得学生尝试应用牛顿第二定律牛顿第二定 律计算超重 失重问题的 能力考察学生对 实验探究结 果的理解、掌 握情况反应教学效 果计算超重、失重问题出结论：失重时加速度向下，但速度可向上也可 向下小结超重失重的条件，即运动学特征。认识超重、失重的实质师：为何加速度向上时，体重计的读数大于人的重量，产生超重现象?多媒体展示对超重现

10、象的分析:问题辨析的形 式让学生知道 在超重、失重现 象中重力没有 改变由课后思考的 形式让学生认 识、分析完全失 重现象人站立于体重计上，受到重力和向上的支持力， 当加速度向上时，根据牛顿第二定律，人的合力 向上，故支持力要大于重力。根据牛顿第三定律， 人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一 对作用力与反作用力，所以人对体重计的压力的 大小等于体重计对人的支持力，大于人的重力。 师：为何加速度向下时，体重计的读数小于人的 重力，产生失重现象？多媒体展示对失重现象的分析:当加速度向下时，根据牛顿第二定律，人的合力 向下，故支持力要小于重力。根据牛顿第三定律， 人对体重计的压力与体重计对人的支

11、持力是一 对作用力与反作用力，所以人对体重计的压力的 大小等于体重计对人的支持力，小于人的重力 3知识应用7分钟实例分析：(多媒体)一个质量是50kg的人随升降机一起以2m/s2的 加速度匀加速上升，求人对升降机地板的压力大 小解题思路：运动分析，受力分析，列方程N-G=maN-50 xi0=50 2N=600(N)N '=N=600(N)问题辨析：多媒体当极速升降机载着人匀减速上升时，人处于超重状态还是失重状态？物体处于超重状态时，其所受的重力增加了？物体处于失重状态时，其所受的重力减小了？ 不管物体处于超重或失重状态，其所受的重力均 没有变化？三课堂小结：多媒体1分钟超重的条件：物

12、体的加速度向上失重的条件：物体的加速度向下超重的头质：物体受到向上的支持力或拉力大于重力失重的头质：物体受到向下的支持力或拉力小于重力四课后活动布置多媒体2分钟课后思考：当物体的加速度向下且 a=g时， 物体对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力为 零，产生完全失重现象，请用牛顿第二定律分析 这一现象。课本120页作业：4、5、6、7活动安排：建议乘坐电梯、到游乐场乘坐过山车等，了解和体 验失重与超重。通过听讲座、看录像等活动，了解宇航员的生活， 了解在人造卫星上进行微重力条件下的实验，尝试设 计一种在人造卫星或宇宙飞船上进行微重力条件下的 实验方案。附：实验数据记录、分析表电梯运动阶段运动速度V加速度a体重计读与重力比拟什么现象形