高中物理-超重与失重教学设计学情分析教材分析课后反思

《超重与失重》教学设计【学习目标】物理观念：这一节很好的体现了课程标准“运动与相互作用观念”，通过理解超重和失重的概念，探究超重和失重的相关因素及其实质，培养学生在生活中发现问题的能力，通过观察、记录和分析得出结论的能力、实验能力和理论推导能力。以此提升学生物理核心素养。科学思维通过对乘坐电梯“模型建构”为竖直方向的直线运动，通过分析表格中的因素“科学推理”超重与失重的决定因素，并且用受力分析“科学论证”为什么会出现超重、失重现象，对结论合理的“质疑创新”。科学探究通过快速上提重物、“大力”分开书本、体验乘坐电梯、观看天宫一号失重环境、释放带重物的卡纸圆筒等情景和实验，让学生体验科学探究的过程，体会由现象到本质来研究和认识规律的过程，树立科学思维，领略实验探究和理论推导的魅力。4、科学态度与责任让学生感受科学之美和科学精神，经历科学探究过程，增强科学态度与责任意识，领略我国科技发展的重要成果，从而增强爱国情感和民族自豪感，体会知识对于国家富强、民族发展甚至是人类进步的重要作用。【学习重点】通过分析生活现象、实验验证和理论推导探究超、失重现象及其相关因素和本质。【学习难点】探究超重和失重现象的相关因素。【学习方法】“情景——问题——探究——结论——验证——应用”的学生探究式学习方法【教学用具】多媒体、弹簧测力计、钩码、台秤、自制小道具等。【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，让学生有生活现象入手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“体验”和“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、完成对知识的构建，形成技能，同时培养学生适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。【教学过程】引入新课小实验（一）演示、分组：大家将纸带连接重锤，轻轻地提起来，纸带没有断，说明纸带能承受重锤所受的重力，然后迅速上提。大家观察有什么现象。学生实验现象：纸带断了。思考：为什么迅速上提纸带就断了？一定是受力变大了。我们再用弹簧秤验证一下这个结论。分组：我们再用弹簧秤挂上钩码，迅速上提，注意观察弹簧秤的示数。现象：弹簧秤受力确实变大了。结论：这两个实验说明迅速上提物体会使物体对纸带、弹簧秤的拉力变大。小实验（二）演示：将两本书页交叉放置，请同学们上来用力将两本书分开，无论如何努力都不能将其分开。老师通过让书迅速下落，轻松把两本书分开。师：要解释上面几个实验出现的奇怪想象，今天我们就来学习超重、失重。板书：超重与失重二、课堂推进（一）什么是超重、失重。师：首先我们学习什么是超重、失重。前面我们学过用什么仪器测量物体所受的重力？生：弹簧测力计。师：弹簧测力计如何测量重力的？请同学回答这个问题。生：将待测物体悬挂在弹簧测力计上，使它处于静止状态，根据二力平衡，物体所受重力与弹簧测力计对物体的拉力大小相等，弹簧测力计的示数反映了物体所受重力的大小。师：那么物体对弹簧测力计的拉力大小上是不是一直等于重力？师：刚才大家第一个实验，迅速上提重物，重物对纸带或者弹簧测力计的拉力不等于重力了，变大了。物理中这就是超重现象。展示下一页PPT教师板书：超重失重GF<G师：我们学习了什么是超重、失重，我们进一步学习：什么情况下会出现超重、失重现象。（二）什么情况下会出现超重、失重现象大家仔细观看同学乘坐电梯的过程，在观看过程中注意思考以下几个问题：乘坐电梯的过程可以抽象成什么物理模型？乘坐电梯可以分为上升和下降两个过程来研究，每个过程运动情况可以分为几个阶段？分析每个阶段物体的运动情况、受力情况以及状态。认真思考并填写学习案上的表格。运动过程v方向a方向FN与G的关系物体状态电梯的运动过程加速上升匀速上升减速上升加速下降匀速下降减速下降视频1分钟，思考1分钟，好针对这个几个问题，小组内交换一下意见。小组讨论2分钟，好请小组同学代表回答这个问题。…………师：很好，我来提出结论，大家质疑：超重、失重现象的出现与速度方向有关。生：不是，因为在上升过程中，速度一直向上，但是既有超重状态又有失重状态。师：那么通过分析表格，超重、失重现象的出现与什么因素有关？生：加速度方向。师：你具体说一下。生：加速度向上就是超重状态，加速度向下就是失重状态老师板书：超重与失重超重失重GF<Ga向上a向下（三）为什么会出现超重（失重）现象？大家通过对超重（失重）物体的受力分析，研究超重（失重）出现的原因。请大家在学案上规范画图，请两名同学黑板板演。GFGFavFGav在黑板上规范学生作图，根据牛顿第二定律得出结论。板书：超重与失重超重失重GF<Ga向上a向下F=mg+maF=mg-ma通过理论推导能够直观的理解“视重”和物体所受重力的关系。（四）超重和失重的实质通过以上的结论可以看到超重、失重现象的实质是：物体的重力不变，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）变大或变小。三、典型例题分析。质量为60kg的人站在升降机内的体重计上，当升降机做下列各种运动时，求人对体重计的压力？（g=10m/s2）（1）升降机匀速上升。（2）升降机以0.3m/s2的加速度加速上升。（3）升降机以0.3m/s2的加速度减速上升。（4）升降机以重力加速度g加速下降。学生规范作答，选取学生的答题纸通过投影仪投射在屏幕上，进一步规范学生作图、语言表述、逻辑严密。通过分析例题（4）引出完全失重概念。教师播放天宫一号中的失重状态片段。假如刚才聂海胜指令长是坐在体重计上打坐的，你认为他对体重计有没有压力呢？当物体的加速度a=g时，F就等于零。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的这种状态，叫做完全失重。我们不用到太空就能体验完全失重的奇妙。演示：将一张卡纸完成圆筒状，讲一个钩码放在圆筒中，圆筒发生形变。从空中将系统由静止释放，发现圆筒恢复了圆形。这说明钩码处于完全失重状态，对圆筒的压力是0。课后作业。太空中完全失重状态下由于宇航员对支持物的压力为零，所以无法像在地面上一样用体重计测量宇航员的体重。请你根据所学知识，帮助宇航员设计一种测量体重的方案。整体建构六、评测练习学案习题限时完成，落实学习内容。七、板书设计超重与失重超重失重F>GF<Ga向上a向下F=mg+maF=mg-ma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引导学生从身边的生活现象得出超重和失重的概念及其相关因素，然后又通过实验和理论推导进行了双重验证，本节课利用了自主学习与小组合作学习的方式，让学生经历“情景——问题——探究——结论——验证——应用”的探究过程，增强科学态度与责任意识。激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科学思维。本节课坚持以“学生发展为本”，把“体验”和“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，体验了知识形成和获取的过程、完成了对知识的构建，形成了技能，同时培养了学生适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。总之，效果不错。1、《普通高中物理课程标准》，要求通过实验，认识超重和失重现象。在活动建议中建议通过各种活动，例如乘坐电梯，到游乐场参加有关游乐活动等，了解和体验超重与失重。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节比较重要的、典型的应用型课。表现其一：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。特别是对“视重”这个概念的引入，一定要在开始就向学生解释清楚。其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，原理可以大量的在生活中的运用，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。超重与失重（课堂案）一、实验探究：发生超重和失重的条件观看视频，完成下列表格运动过程v方向a方向FN与G的关系物体状态加速上升匀速上升减速上升加速下降匀速下降减速下降结论：____________________________________________________二、理论验证1、aa2、aa评测练习1．下列关于超重和失重的说法中，正确的是（）A．物体处于超重状态时，其重力增加了B．物体处于完全失重状态时，其重力为零C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化2．一个人站在体重计上，在他下蹲的过程中，体重计的示数将（）A．先小于体重，后大于体重，最后等于体重B．先大于体重，后小于体重，最后等于体重C．先小于体重，后等于体重D．先大于体重，后等于体重（）A．电梯以v=10m/s匀速上升B．电梯以a=5m/s2匀减速下降C．电梯以a=3m/s2匀加速上升D．电梯以a=8m/s2匀加速下降Tmg正竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m＝4kg的物体。当弹簧秤的示数F＝44N，且保持不变时，求出此时电梯的加速度，并说明电梯可能的运动情况及电梯内物体的超、失重情况（g取10m/sTmg正《超重与失重》课后反思选取这一节上课，是因为感觉这堂课能够很好地契合《普通高中物理课程标准》中提出的“物理学基于观察与实验，建构物理模型，应用数学工具，通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系”也就是说，物理学是基于事实、通过推理论证等形成的研究方法和理论。“物理观念”“科学思维”“科学探究”和“科学态度与责任”四个物理核心素养方面的要求在这堂课中都能完美体现。通过理解超重和失重的概念，确立“运动与相互作用观念”，通过对乘坐电梯“模型建构”为竖直方向的直线运动，通过分析表格中的因素“科学推理”超重与失重的决定因素，并且用受力分析“科学论证”为什么会出现超重、失重现象，对结论合理的“质疑创新”加深对概念的理解。通过快速上提重物、“大力”分开书本、体验乘坐电梯、观看天宫一号失重环境、释放带重物的卡纸圆筒等情景和实验，让学生体验科学探究的过程，体会由现象到本质来研究和认识规律的过程，树立科学思维，领略实验探究和理论推导的魅力。整堂课构思是解决“什么是超重（失重）现象”“什么情况下出现超重（失重）现象”“为什么会出现超重（失重）现象？（本质）”这三个问题。学完之后我在引导学生用所学知识解释前面引入新课时候的小实验的原理，特别是对第二个小实验，对学生冲击力很大，二个学生用尽全力没有将书本分开，被老师轻松分开，极大地激发学生深入思考，学生将静摩擦、正压力等因素都考虑进去，非常难能可贵，是一个含有高阶思维的情景。通过对乘坐电梯“模型建构”为竖直方向的直线运动，通过分析表格中的因素“科学推理”超重与失重的决定因素，学生对各个运动阶段的把握非常精准，对物理过程非常清晰，学生在回答的时候非常条理，表现超出我的想象。通过例题引入完全失重的概念，紧接着就展示太空中的失重环境，并且利用自制小道具演示完全失重现象。开始的时候是选取塑料瓶子装水扎孔演示这个实验，但是速度太快、现象不明显，对学生没有冲击力，后期设计这个实验，简单易行，现象明显、冲击力大。感觉课堂中的几个实验还是非常新颖、别出心裁、充分实事求是的注重学生感受的。不足之处是老师和学生在录播室上课，在摄像机和众多听课老师的关注下都略显紧张，失去了平时课堂活泼、轻松、愉快的一面，都太严肃。学生都想好好表现，我预设的几处错误，学生都没有出现，整堂课“太顺利”，出错少，深入纠错的机会少。预先设计测评题第二题，想用手机传感器中的“加速度传感器”投影到屏幕上，让学生直观的感受下蹲过程中加速度的变化，可惜录播室网络不通，无法投影，非常遗憾。物理观念：这一节很好的体现了课程标准“运动与相互作用观念”，通过理解超重和失重的概念，探究超重和失重的相关因素及其实质，培养学生在生活中发现问题的能力，通过观察、记录和分析得出结论的能力、实验能力和理论推导能力。以此提升学生物理核心素养。科学思维通过对乘坐电梯“模型建构”为竖直方向的直线运动，通过分析表