《超重与失重》教学设计Word格式.docx

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3、自主得出什么是超重和失重现象

4、定性分析什么原因引起了体重秤读数的变化。

5、用牛顿定律定量推导人对秤压力的表达式，总结何时物体会出现超重状态何时物体会出现失重状态。

6、通过学生亲自实践探究和实验探究，共同协作，再通过几个趣味探究实验，让学生正确利用超重和失重的知识解决生活中的实际问题，进一步加深对超重和失重的理解，同时让学生体验运用知识解决问题获得成功的喜悦，激发学生学习的兴趣。

7、本节课来源于生活中的大量事例，但学生对相关新事物新情况了解较为片面，不能很好地由感性认识提升为理性认识，应通过本节的学习让学生掌握探究学习的一般方法，成为终身学习的基础。

三、学习者分析

1、学生学完牛顿三定律的理论知识，但尚缺乏实际的应用，对定律的理解上还比较粗浅，通过本节课的学习，帮助学生建立一个生动活泼的场景，利于学生的理解消化。

2、我校学生在全区处于中等偏下的位置，初中基础相对薄弱，自主探究的方式对我校学生来说稍显困难，教师要在学生探究的过程中做好方法指导。

四、教学目标

1．知识与技能：

（1）了解超重和失重的现象。

（2）理解产生超重和失重的条件。

（3）知道超重和失重在生活和科学技术中的应用。

（4）体验“电梯中测体重”

2．过程与方法：

（1）复习巩固应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。

（2）学生在电梯中体验超重与失重，亲历实验探究的过程，培养学生观察能力，培养学生善于发现问题并提出问题的能力。

（3）学生通过自主实验和观察一些趣味演示实验，尝试运用物理原理解决一些与生产、生活相关的具体问题。

提高学生在处理实际问题时提炼出模型的能力

（4）学生分析实验现象并从中得出规律的能力。

尝试用科学探究的方法研究物理问题。

3．情感态度与价值观：

（1）学生通过关注中国航天事业的发展，激发学生振兴中华的使命感和责任感。

（2）学生体验自主探索物理规律的艰辛和喜悦。

（3）学生通过交流，提高协作的意识。

五、教学准备

1．学生实验器材：

体重秤、钩码、细线、底部带小孔的水瓶两个。

2．演示器材：

瓶身钻孔的可乐瓶两个、红墨水一瓶、弹簧测力计一个。

3．视频资料：

火箭发射和失重状态下宇航员的生活。

4．多媒体设备一套：

可供放像、课件播放等。

六、教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

（一）展示数据、引入课题

实物投影：

各小组体验“电梯中测体重”的数据，

师指出：

物理以及科学研究时经常是利用表格的形式记录下第一手资料（实验数据）。

提出课题：

读数有时大有时小的现象叫超重和失重

学生观察，回忆，并对比各组数据。

总结出：

表格的形式最直观，而且清晰。

从数据中回忆现场。

激发兴趣，激发表现欲。

对如何看数据给予指导。

对各组记录情况做简单评价，激励学生进步。

通过介绍，让学生了解科学研究中常用的记录方法

引出课题

（二）结合回忆、提出问题

为了进一步认识超重和失重现象，我们再回到电梯现场

问：

做体验时，你肯定有一些困惑。

学生回忆和思考当时记录的困惑

提问学生大概困惑有哪些

让学生了解在生活中发现问题，提出恰当的质疑，是物理学研究问题的一般方法

学生提出一些当时的困惑

师总结提炼，得出四个困惑：

学生思考，先不忙回答

给出本节课的问题主线，下边围绕问题主线展开教学。

学生思考，让具有个体差异的同学都在思考中有些自己的答案，如果马上有人回答就使不理解的同学没时间得到自己的结论，不利于学生发散思维的培养。

这几个问题如果得到解决，那么究竟什么是超重与失重现象，以及为什么会出现超重与失重自然就清楚了。

学生思考

给出本节课的知识目标

（三）、解决问题、得到结论

解决问题1：

解决问题2：

师总结：

反证法：

若直接测量的是体重，则读数就不变（事实是读数变了）

解决问题3：

师针对情况，演示：

用手拉弹簧测力计，让学生读数

提问：

测力计读数是什么力的大小？

师强调：

测力计直接测量的是它受到的拉力大小

体重秤直接测量的是什么力？

得到超重与失重概念：

解决问题4

究竟是什么原因引起了体重秤读数的变化呢？

师指导：

以电梯向上启动阶段为例

①定性分析：

师总结和补充：

由于电梯向上运动，人还保要持原来的静止状态，秤和人之间的挤压作用就更大了，两个接触面形变量更大，弹力就更大了。

②定量分析：

假定向上启动加速度恒定且已知为a，

教师做方法指导：

讨论受力问题时，先要确定个研究对象受力分析，再根据物体运动状态选择合适的物理规律

电梯向上减速阶段压力大小表达式？

假定向上减速时加速度大小为a

请你总结一下，物体在什么情况下会出现超重和失重状态？

通过对前面提出的四个问题的解决，我们初步认识了什么是超重与失重并了解了什么情况下物体会出现超重和失重状态。

4、完全失重：

教师指导学生得出完全失重的概念

学生思考并回答，解释原因：

同在北京，重力加速度g是个定值，人的质量不变，所以G=mg不变

学生思考并回答：

不是。

学生回答：

答案可能有多种：

比如压力支持力合力等等

学生观察后得出：

读数是测力计受打的拉力

学生类比，得出结论：

人体秤直接测量的它受到的压力大小

学生总结：

1超重：

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重

2失重：

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重

提问回答：

惯性，学生解释

要求：

学生推导人对秤压力表达式。

学生思考自己并推导：

提问学生回答，得到结论：

N

a

G

根据牛顿第二定律得，

N－G＝ma

N=G+ma

N>

G

根据牛顿第三定律得，

人对秤的压力N`=N——超重

学生定性分析

学生推导

G－N＝ma

N=G-ma

N〈G

人对秤的压力N`=N——失重

只要物体具有竖直向上的加速度——超重

只要物体具有竖直向下的加速度——失重

学生分析推倒数据，当向下a=g时，压力等于零

得出完全失重的概念：

4、完全失重

当物体向下的加速度a=g时，对支持物的压力变为零，这种现象叫完全失重现象

学生回答问题

利用反证让不理解的学生能够理解

由简单到复杂，学生容易理解

用类比的方法让学生得到结论，更有可信度

完成对问题3的解释，学生得到超重失重的概念，

定性解释压力大了的原因，这是教材上没有安排的内容，但是这一部分的思考和解释会让学生从本质上更能够体会为什么压力大了或者压力小了。

用的是弹力大小与其形变量大小有关的知识，并应用了类比的方法。

练习应用牛顿定律解决问题的方法

为总结超重发生的条件做铺垫

把超重时使用的方法迁移过来加以应用，让不会的同学再得到一次锻炼的机会，以便于大多数学生都得到锻炼和提高。

为总结失重发生的条件做铺垫

学生自己总结结论，目标落实更充分。

学生分析数据，进一步获得具体感受，并自己得出完全失重的条件

（四）知识应用：

教师巡视，做个别指导

教师提问学生解答练习1和练习2并与当时记录数据来对比验证

练习1、

一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判断超重、失重情况。

A电梯加速上升

B电梯减速上升

C电梯加速下降

D电梯减速下降练习2、

一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。

（取g=10m/s2）

（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为（）N。

（2）当升降机以0.5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为（）N

检测学生掌握情况，发现问题，及时解决问题

检测学生知识掌握情况，发现问题，及时解决问题

（五）能力拓展

学生实验1：

一跟线绳竖直悬挂一钩码，用一只手如何将线绳拉断？

演示实验2：

师演示学生观察思考：

取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。

提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。

如何让水不喷出？

请你解释原因？

师加以补充和总结：

应用牛顿定律的思想：

水流出一定是因为受合力向外。

先确定孔附近的水为研究对象：

1盖紧瓶盖时，水若流出，内部空气体积大了压强减小，对孔处的水压力减小，使上部分水的压力与大气压力的合力与外界大气压力相等时，水不再流出。

2让瓶子自由下落③把瓶子向上抛时：

瓶孔处的水受到的大气压力一样大，而上部分的水由于处于失重状态，对孔处水压力为零，所以水不流出（不失重时，内部压力大于外部对水压力，所以水流出）

播放视频资料：

火箭发射和宇航员的太空生活

学生做尝试

。

学生解释原因。

学生回答各种方案：

1比如盖紧瓶盖

2让瓶子自由下落

3把瓶子向上抛、等等

让学生来演示几种方案，其他学生观察：

确实水不再流出了

学生解释原因，互相补充。

让学生回答牛顿定律分析受力问题的方法。

引导学生选取瓶孔附近的水为研究对象

再演示一遍瓶自由下落水不流出过程，学生再次观看，确信水不流出

学生观看

应用新知识和用到的物理方法分析解释生活中的现象。

让学生知道，在身边也有很多超重和失重现象。

引