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《超重与失重》实录式教学设计【教学设计】（一）设计学生分组实验由于课本课文中，只有超重、失重、完全失重三个结论，既没有教师的演示实验，更没有学生的分组实验，而很多学生对超重、失重、特别是完全失重缺乏感性认识，学生从形象思维到抽象思维的坡度太陡，不利于学生顺利地去认识现象，建立概念，以及应用知识解决具体问题。
鉴于此，我设计了三个学生分组实验和一个教师演示实验。
（二）学生分组实验的准备为了让学生观察到明显的超重和失重现象，通过多次筛选，确定了弹簧秤下悬挂钩码的最佳方案。
为了解决超重、失次重现象越明显，钩码越容易脱离弹簧秤悬钩的问题，我把钩码用线拴在了弹簧秤的悬钩上。
为了让学生认识完全失重现象，我设计了用一根短线两端分系螺帽的装置来进行模拟演示，即用一颗螺帽来表示重物，另一颗螺帽表示弹簧秤，通过观察分析短线是否有形变，来认识完全失重条件下，用弹簧秤是测不出物体所受重力的，这就解决了直接用弹簧秤演示，指针反弹快不易观察且容易损坏弹簧秤的问题。
最后设计了一个教师的演示实验：水袋下落漏水停流，并通过引导学生分析短线两端分系螺帽的下落与水袋下落漏水停流这两个实验间的内在联系，加深了对完全失重现象的理解。
（三）进行分组实验的意义1．通过学生亲自动手实验，把学习的主动权交给了学生。
通过引导学生观察实验现象，分析实验原因，总结出物理概念并将所学知识用以解决实际问题，让学生懂得：依靠自己的努力是可以探索并掌握新的知识的，从而树立持久的学习信心。
更重要的：在实验、观察、总结的过程中，使学生潜移默化的感受到“实践一认识一再实践一再认识”的认知规律。
从近期来看，可以培养学生良好的学习方法，从长远发展来看，可以培养学生终身受益的学习能力。
2．通过进行学生的分组实验，可以培养学生的动手能力、观察能力、分析能力和学生之间的协作能力，使学生各项素质的提高落到实处。
3．通过进行学生的分组实验，抛弃了哪种由教师分析总结并得出结论的传统的教学模式，科学的合理的探索随堂实验课这种教学模式所遵循的一般规律。
案例6 超重与失重一．教学内容分析1．内容与地位《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中的第二个二级主题“相互作用与运动规律”中涉及本节的内容有条目4：“……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。
本节内容是本章知识应用的一个典型的例子。
其典型性表现为，其一，此现象产生原因的分析要用到牛到顿第二定律，这不仅有利于学生巩固对定律的内容理解，而且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，学生熟悉，可亲身感受，而且充满惊奇和妙趣，能激发学生的学习兴趣和探究热情，这对于培养学生主动学习有着极其重要的引导作用。
是一个很好的学习资源。
其三，超重和失重现象与航空航天技术紧密相联系，对于开发空间技术有着极其重要的战略意义。
让学生了解前沿科学，对于培养学生的想象能力和创新思想具有重要作用。
2．教学目标（1）理解超重和失重现象，并能应用牛顿第二定律解释此现象。
（2）培养学生观察能力、分析推理能力和想象能力。
（3）体验超重和失重，激发学生的求知欲望。
了解超重和失重环境的奇妙性和重要性，培养学生的探究技能。
3．重点难点认识超重、失重概念，理解超重、失重的原因。
二．案例设计（一）引入新课视频展示：翻滚过山车录相片断。
问题：从录相片段中，你们观察了什么？学生：惊险、刺激、恐惧、不安……。
问题：为什么会出现这些心理反应？学生1：因为速度太快，因为处于高空中，因为高速气流对人强烈冲击作用，因为高速带来的视觉上强烈刺激作用……学生2：可能不单单是高速、高空带来刺激和不安，因为高空中高速飞行飞机中的乘客却没有表现出如此不安与恐惧。
……老师：其实，过山车游客出现上述强烈心理和生理反应，除了同学们分析的原因之外，还有一个很重要的因素就是与我们这一节所学的两个物理现象有关，即超重和失重现象。
（设计本环节的目的是希望通过学生熟悉而又感兴趣生活现象激发学生学习兴趣，同时又点出本节课所要学习的物理内容，体现了从生活走向物理的教学设计理念。
高中物理超重和失重教案教学目标：1. 理解超重和失重的概念；2. 掌握超重和失重的几种情况和原因；3. 理解超重和失重对物体的影响。
教学重点：1. 超重和失重的定义；2. 超重和失重的不同情况；3. 超重和失重的原因。
教学难点：1. 理解超重和失重的物理原理；2. 区分超重和失重的不同情况。
教学过程：一、导入（5分钟）教师通过展示图片或视频引导学生思考：如果把物体放在地球上会有什么现象？如果放在太空中会有什么现象？二、讲解超重和失重的概念（10分钟）1. 超重的定义：物体受到的重力大于重力加速度；2. 失重的定义：物体受到的重力小于重力加速度。
三、探究超重和失重的情况和原因（15分钟）1. 地面受力情况：已知地球重力加速度为9.8m/s²，某物体在地球上受力为10N，求超重或失重情况；2. 空间受力情况：已知宇宙中重力加速度为0，某物体在太空中受力为5N，求超重或失重情况；3. 探究超重和失重的原因。
四、讨论超重和失重对物体的影响（10分钟）1. 超重对人体有什么影响？2. 失重对空间飞行员有什么影响？五、总结与拓展（5分钟）教师对本课内容进行总结，并引导学生思考：超重和失重在日常生活中有哪些应用和意义？教学反馈：教师可以通过课堂小测验或讨论来检查学生对超重和失重的理解程度，并及时对学生的问题进行解答和指导。
拓展延伸：1. 给学生留作业，让他们通过查阅资料了解更多关于超重和失重的知识；2. 组织学生进行实验，观察不同环境下物体的超重和失重情况；3. 探究宇宙飞船中航天员的超重和失重问题。
超重和失重【6篇】（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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《超重与失重》教学设计【设计思想】“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。
设计更多的探究性实验不仅符合课标中提出的“通过实验认识超重和失重现象”，也符合学生的认知规律；从生活实际出发，设计贴近学生生活的实验，以此为基础，以探究为主线，让学生通过实验操作、观察来认识物理现象，认知物理过程，让学生用生活化的语言表述观察到的超、失重现象，探究物理规律，再引导学生将生活语言转化成科学规范的物理语言阐述物理规律。
通过实验让学生暴露错误的前概念，理解并掌握物理概念与规律。
经过构建从而获得物理知识，形成技能，同时培养学生创新精神与实践能力。
为避免学生对概念的混淆，教学中不提出“实重”“视重”。
【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，很难从理论上自主地得到超重、失重现象的运动学特征。
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。
【教学目标】（一）知识与技能1．通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重失重现象的条件和实质。
2．能运用牛顿第二、三定律定量分析超重与失重现象。
（二）过程与方法1．经过探究实验发现超重失重现象，通过引导、小组讨沦、再实验寻找超重失重现象的运动学特征。
2．用科学方法探究发生超重失重现象的条件及实质。
（三）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．培养学生科学探究能力，激发成就感；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。
【教学策略与手段】以日常生活中的有关现象为切入点，让物理学习更贴近生活，以激发学生的兴趣。
课题 4.6《超重与失重》(第二课时) 课型新课授课教师核心素养目标1.物理观念：(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.科学思维：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。
3.科学探究：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。
4.科学态度与责任：（1）体会生活中的超重和失重现象，生成“学以致用”的意识。
（2）体验自主学习过程，养成乐于细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。
教学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。
教学难点探究超重和失重现象的相关因素教学方法讨论法，讲授法学习方法讨论法教学工具多媒体教学设备、幻灯片、教材教学过程教学内容师生互动及互动意图二次备课（二）导入新课（3—5分钟）１、视重是指物体对支物体的压力（或悬挂物对物体的拉力），是可变的。
２、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。
（G=mg）a竖直向上视重>重力超重状态互动：鼓励学生应用所学分析解决问题。
从学生生活体验入手，激发学生学习的兴趣。
意图：教师提出问题，规律a竖直向下视重<重力失重状态视重=0，完全失重超重还是失重由a方向决定，与v方向无关学生思考，教师总结，并引出本节学习的主要内容。
（三）新课教学（15—20分钟）一、完全失重现象(板书)1、概念:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)等于零的状态叫完全失重。
2、产生条件:有向下的加速度且a=g演示:水瓶下落漏水停留演示时要注意以下几个问题:(1)将底部四周戳上小孔，可以让各个方向的学生看清楚现象。
(2)把水染成红色便于观察。
学生观察现象。
实验结果:下落时水不在存瓶底流出。
引导学生分析原因：水瓶静止时，由重力产生液体内部的压强使水从小孔中流出。
《超重与失重》教学设计（5篇模版）第一篇：《超重与失重》教学设计《超重与失重》教学设计【课题】超重与失重【教学时间】45分钟【教学对象】高中一年级学生【教材选用】人教版高中物理必修1第四章第七节【教学内容分析】1.教材的地位和作用本节课是学生学完力与运动、牛顿运动定律之后，知识的迁移和应用部分，旨在让学生运用牛顿运动定律分析生活中的现象，进一步理解和巩固牛顿运动定律。
通过本节课的学习，提高学生分析问题、解决问题和应用知识的能力，激发学生对航天科技的兴趣。
2.课程标准的要求通过实验活动认识超重与失重的现象，理解超重与失重产生的条件与实质。
3.教材内容安排本节教材利用称体重和乘电梯两个生活中常见的现象引出本节课课题，通过对超重与失重概念的理解，学会分析和解释超重与失重现象，然后再进一步了解完全失重的状态。
4.教材特点(1)教材注重从生活走向物理，从物理走向社会，由生活中的例子引入本节课的学习，再引导学生带着所学知识进一步了解航天技术。
(2)教材强调通过实验探究，借助已学的牛顿运动规律的知识，分析和解释超重与失重的产生条件。
(3)教材重视实践活动，有力地提高学生解决实际问题的能力，进一步激发学生的学习兴趣。
【学生情况分析】1.学生的知识基础学生已经学习了力与运动、牛顿运动定律等相关知识，超重与失重学习打下了良好的基础。
2.学生的兴趣特点为高一年级的学生具有很强的好奇心，其积极性、主动性、参与意识与接受能力较强，对于学习内容贴近生活及有动手操作的物理课堂有较强的学习兴趣。
3.学生的认知困难学习了重力的概念之后，有的学生可能会望文生义，简单认为超重是重力增加，失重是重力减少，完全失重是重力完全消失，也就是说学生在学习超重和失重现象时会受到一些前概念的影响，不能正确地观察，缜密地推理，由感性认识提升为理性认识。
【教材处理】超重与失重现象在我们生活中很常见，比如电梯的升降、过山车等等，教材选取在电梯里称体重的模型来对超重与失重现象进行解释，这种方法难于在课堂上演示，不利于让学生身临其境感受超重和失重。
4.6 超重和失重教案高一上学期物理人教版（2019）必修第一册一、教学设计思路：《超重与失重》是一节应用牛顿三个定律解释身边的物理现象的应用课。
我深入研读了教材和新课程理念，最终确立了本课的教学模式：打破传统的“课上教师引导学生发现问题、提出问题”的方式，学生都亲自到电梯中去体验过超重与失重。
本节课就以问题为主线，在对问题的解决中展开教学，利用类比、反证、定性分析、定量推理等多种方式，得出超重、失重概念；运用牛顿运动定律，得出新知识；总结新规律。
再利用新规律解释新现象，利用体验、理论探究、实验探究、影音资料等手段，拓展学生思维，让学生真正了一次：“从生活到物理，从物理到生活，到科技，到社会”的探究过程。
学习新知识的同时，更注重对学生的方法指导和科学素养培养。
二、教学目标（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”（5）复习巩固应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。
（6）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。
（7）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三、教学重难点：1、重点：掌握超重失重的条件，及判断方法，能用牛顿定律解决超重失重问题。
2、难点：对完全失重的理解。
四、教学流程图六、教学反思本节课从学生的生活现象出发，通过已有知识推理得出结论，再讲物理应用到生活中去得到了较好的效果。
1、体现了物理与生活、物理与科技、社会的紧密联系。
从电梯引入，分析归纳，得出结论，在应用到科技社会中，体现了课标的要求。
2、体现学生自主构建知识的能力。
从超重失重的本质上让学生自主推理得出结论。
3.6 超重与失重教学设计【教学目标】1、知识与技能：①知道超重和失重的现象，并理解超重、失重现象的条件。
②能够应用牛顿定律分析超重和失重现象。
③理解生活中的超重和失重现象，并能应用所学知识分析解决相关问题2、过程与方法:使学生掌握正确观察超重和失重现象以及对实验现象进行分析和归纳的方法，使学生体验通过实验和理论分析探究超重3、情感态度价值观:体会应用生活中的现象研究物理问题的过程,引导同学们观察生活,热爱生活【学情分析】在知识方面学生已经学习并较好掌握了运动学和牛顿运动定律知识,这为超重和失重学习打下一个比较好的基础。
【重难点】1.理解超重与失重现象的力学本质;2.了解完全失重现象;3.运用超重与失重的原理解决实际问题【教学过程】情景引入：学生称体重，下蹲，体重计示数变化提问（1）学生在下蹲过程中，前阶段体重变重，后阶段体重变轻？（2）体重计测得是什么？这样的现象就是超重、失重1.超重：物体对悬挂物的的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象2.失重：物体对悬挂物的的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象Ps:发生超重、失重现象时物体的重力（G=mg ）不变,只是视重变了老师:为什么会出现超重和失重现象呢?首先我们一起来寻找哪些情况下会出现超重和失重现象,再来探讨为什么3、超重失重现象发生的条件学生活动(1)手拿弹簧测力计挂钩码,并保持静止,读弹簧测力计的示数(2)手从静止开始突然向上运动,体会手上感觉,观察示数的变化?(3) 再从静止开始突然向下运动,体会手上感觉,观察示数的变化?1.实验思考:哪种运动过程对应超重现象?哪种运动过程对应失重现象?实验提示:(1)尽量先简化过程,只观察上升过程或只观察下降过程;(2)上升过程可以分解成哪些运动阶段?下降过程可以分解成哪些运动阶段?(3)注意:力的变化规律一定要和运动过程一一对应。
学生观察并记录:2.原理分析课堂思考:为什么上面4种情况对应不同的超重和失重情况?与速度有关系吗?与什么因素有关,我们学习了牛顿第二定律,知道联系力与运动的是物体的加速度,请大家结合牛顿第二定律来分析超重和失重的原理。
《超重与失重》教学案例【教学目的】一、知识与技艺1、看法超重和失重现象的实质，知道超重与失重现象中，地球对物体的作用力并没有变化;2、可以依据减速度的方向，判别物体的超重和失重现象;3、知道完全失重形状的特征和条件，知道天然卫星中的物体处于完全失重形状;4、运用牛顿第二定律，解释实践中的超重和失重现象。
二、进程与方法1、阅历观看实验，分组实验、讨论交流的进程，观察并体验超重和失重现象;2、阅历探求发生超重和失重现象缘由的进程，学习迷信探求的方法，进一步学会运用牛顿运动定律处置实践效果的方法。
三、情感态度与价值观1、经过探求性学习活动，体会牛顿运动定律在看法和解释自然现象中的重要作用，发生探求的成就感;2、经过运用超重与失重知识解释身边物理现象，激起学习的兴味，看法到掌握物理规律是有价值的;3、经过观看有关杨利伟在太空的视频片段，激起先生爱国、爱迷信的热情。
【教学的重点与难点】重点：把超重和失重现象与牛顿运动定律联络起来，探求现象自身和减速度的内在联络。
难点：设计效果梯度，挑选教学资源，设计典型实验，引导先生探求，控制讨论交流时间是本节的难点。
【教学战略】演示、讨论、解说、分组实验探求。
【教学用具】每两位同窗一个弹簧秤与一个砝码。
【教学进程】情形引入：播放杨利伟在太空的任务的视频片段。
航天员杨利伟前往空中后，电视台记者在对他停止采访时，有一段很生动的对话：记者：当你乘坐飞船升空时，你有什么觉得?杨利伟：感到有载荷，就是感到胸部遭到压力。
记者：压力很大?感到很舒服吗?杨利伟：还可以，不觉得很舒服。
我们往常训练时，这种压力可到达8个G，说得深刻一点，就等于有8团体压在你的身上。
飞船减速上升时，压力没有这么大。
记者：你什么时分感到失重?事先的觉得怎样?杨利伟：在船箭分别时分，觉得身体突然被抛了一下，就飘了起来，船里的小灰尘也飘起来了。
思索与讨论：师：下面对话中的〝有载荷〞、〝有压力〞、〝失重〞等是在怎样的状况下发生的?生：〝有载荷〞、〝有压力〞、是在减速上升的发生的，而〝失重〞是在飞船入轨后发生的。
南靖第二中学物理组公开课教案——【物理科】授课人：吴旺本 班级：高一年一班时间：二○一○年一月十三日星期三 上午第三节地点：物理多媒体教室力学部分第六章第四节 超重和失重第六章牛顿运动定律·超重和失重·教案课程具体目标（一）知识与技能1、通过实验认识超重和失重现象；2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律研究超重和失重的原因；3、能够利用超重和失重现象解释一些生活中的具体现象；4、本节课的教学重点是让学生理解超重和失重的实质，教学难点是在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。
通过实例让学生分清“实重”和“视重”．从而建立超重和失重的概念．同时认识到物体的重力大小是不会随运动状态变化而变化的．（二）过程与方法采用演示实验、分组实验、合作探究、动画演示并实地感受的研究方法，让学生通过设计多种不同的实验方案，亲身体验、认识生活中的超重和失重现象。
（三）情感态度与价值观1、渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情和兴趣，开阔视野；2、培养学生参与科技活动的热情和将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的超重和失重问题；3、通过分组合作的探究性学习过程，锻炼学生主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。
目标制定依据通过三条牛顿运动定律的学习，学生已经具备了一定的运用牛顿运动定律分析解决问题的能力；三条牛顿运动定律并不是彼此孤立的，通过对超重和失重现象的探究和学习，可以加深学生对这三条定律的认识，进而提高了学生对以有知识的理解和分析解决问题的能力；本节课复习了关于重力的知识，通过本节课的探究和学习，可以使学生区分清楚“重力”和“视重”这两个容易混淆的概念，从而进一步理解“重力”的本质。
学习形式：学生自主体验、实验探究与理论探究相结合，教师适时指导。
教具演示教具：超重和失重演示装置、弹簧秤、打点计时器用重锤、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料。
学生用具：弹簧秤、钩码（50克或100克24个；200克64个）、烧杯及水(毫升24个) 、铝块（每种24个）。
学法指导实验探究、现象分析、口诀记忆法。
讲授法，实验法，讨论法。
主要教学过程：（一）引入新课：观看《神州五、六号》发射及返回录相提问：1神州号发射有何意义？● 载人航天：一个国家综合国力日益强大的重要标志● 空间产业：制造加工独领风骚● 载人飞船：展示高精尖最新科技成果的“摇篮”●从“两弹一星”到载人航天；日跃东方，叩启天穹。
(1).国家战略意义不容低估;(2).占领世界高新技术前沿（载人航天工程涉及众多高新技术领域，包括近代力学、天文学、地球科学、航天医学、空间科学等学科，以及系统工程、自动控制、计算机、推进技术、通信、遥感、新能源、新材料、微电子、光电子等，这些领域的高新技术谁也不会卖给你，不是花钱就能够买到的。
）；(3).开发太空获取经济利益（太空的微重力、高洁净、全真空特殊环境，使它成为人类最理想的新兴材料和生物工业加工地。
）；(4).培养尖端科技和管理人才；(5).“空间产业”带动相关产业发展（美国的整个“阿波罗”登月计划共获得了3000多项专利；美国宇航局专家曾测算，美国在载人航天上的每１美元投资都能收到９美元效益。
）；背景一：１９６１年７月１６日，中共中央作出自力更生发展原子能的决定。
１９６４年１０月１６日的深秋时节，当中国第一颗原子弹爆炸成功；１９７０年４月２４日。
这一天，在西北大漠深处的酒泉卫星发射中心，中国成功地将自己的第一颗人造地球卫星送上了太空。
“两弹一星”，使中华民族的凝聚力空前迸发。
在第一颗原子弹试验的攻关会战中，先后有２６个部、委，２０个省、市、自治区，包括９００多家工厂、科研机构、大专院校参加，为原子弹的制造和试验研制出１０万多种专用仪器、设备和原材料。
１９８６年３月，发展载人航天被列入了著名的“８６３”高技术发展计划。
“如果没有‘两弹一星’等诸多大科学工程的带动和牵引，就不会有今天的运载火箭商业发射服务，不会有核电站、卫星通信、航天遥感等产业的兴起，也不会有我国的计算机及其应用行业、微电子行业以及玻璃钢行业、特种冶金行业的发展。
”中国载人航天工程有关负责人说。
２００３年１０月１６日６时２３分，苍茫的内蒙古草原敞开胸怀，深情地拥抱朝阳和朝阳中缓缓降落的中国第一位航天员。
中国，成为世界上第三个将自己的航天员送入太空并成功返回的国家。
绕地球14圈，每圈90分钟，经历21小时。
飞船环绕地球运行14圈后，将飞行高度降到约80公里时，进入大气层，与大气层产生摩擦，外表变成一团火球，周围产生等离子体，形成电磁屏障。
返回舱距地球约10公里后打开1000多平方米面积的大伞，随后返回舱缓缓下降，抛掉防热底盖，在接近地面1公里时，点燃反推火箭发动机，以不大于每秒35米的速度，在预定地区着陆。
３９年前的同一天，一朵从西北大漠深处腾空而起的蘑菇云，同样震惊了世界：中国第一颗原子弹爆炸成功。
2航天员在火箭发射与返回舱返回中，航天员遇到的最大生理问题是什么？载人航天飞行具有较大风险，宇航员要面对与地面不同的恶劣的太空环境，如振动、冲击、噪声、失重、超重、宇宙辐射、高真空、昼夜节律变化、剧烈的温度变化、超负荷的心理和工作压力等，这些环境因素可能导致宇航员的心血管系统功能紊乱、航天运动病、骨骼与肌肉结构和功能变化、感觉-运动功能迟缓、睡眠周期紊乱、情感抑郁等一系列生物医学和心理方面的问题，严重者甚至可能威胁到宇航员的生命。
对这些问题的研究是航天医学的重要课题。
背景二：超重在载人航天器的发射加速上升段，宇航员要经受5倍于地球引力的超重过载，125dB的高强噪声和振动刺激；宇航员返回地面时则要经受开伞减速和着陆冲击的考验。
这些统称为超重或者过载，重力作用于人体的方向由头至足的则称正超重；反之，重力的方向由足至头时称负超重。
正超重时，血液受惯性力作用由上身转移到下身，引起头部、上身缺血，视力障碍，严重时可发生晕厥。
高G值的超重，人取坐姿难以适应，所以宇航员通常采取仰卧姿，这对人体的影响较轻。
人对8G值的横向超重可耐受十多分钟。
航天中经受的这种横向超重，一般时间较短，经过训练的宇航员容易耐受。
失重失重是航天飞行中的一个特殊物理现象，载人航天实践证明，失重对人体的生理功能有很大影响，但不像原先想象的那样严重。
生物在长期的进化过程中，形成了与地球重力环境相适应的生理结构与功能特征，但进入太空后，由于地球重力作用几乎完全消失，生物有机体处于一种失重状态。
人类40多年的航天实践表明，微重力环境对宇航员的健康、安全和工作能力会产生重要影响，中长期航天飞行可导致宇航员出现多种生理、病理现象，主要表现为心血管功能障碍、骨丢失、免疫功能下降、肌肉萎缩、内分泌机能紊乱、工作能力下降等。
失重可引起心血管功能的改变。
失重时人体的流体静压丧失，血液和其他体液不像重力条件下那样惯常地流向下身。
相反，下身的血液回流到胸腔、头部，可引起宇航员面部浮肿，头胀，颈部静脉曲张，鼻咽部堵塞，身体质量中心上移。
长期失重会引起人体的骨钙质代谢紊乱。
人体失重后，作用于腿骨、脊椎骨等承重骨的压力骤减，同时，肌肉运动减少，对骨骼的刺激也相应减弱，骨骼血液供应相应减少，在这种情况下，成骨细胞功能减弱，而破骨细胞功能增强，使得骨质大量脱钙并经肾脏排出体外。
骨钙的丢失会造成两个后果：骨质疏松和增大发生肾结石的可能。
长期失重还可引起对抗重力的肌肉出现废用性萎缩，宇航员在长期的航天飞行中加强肌肉锻炼可以延缓这种肌肉萎缩，回到地面重力环境中后，进行积极的肌肉锻炼可以逐步使肌肉萎缩得到一定的恢复。
真空太空是一个高真空、超低温、强辐射的场所，这种环境对人体来说是致命的。
人一旦暴露于其中，将面临失压、缺氧、低温和辐射损伤4大危险。
如果人直接暴露于太空，由于没有氧气，人将立即窒息而死；没有了大气压，人会因内脏、器官的胀裂而立刻丧命；在太空零下269℃的超低温环境将会把人立刻冻死。
所以，人必须乘坐专门设计的、与外界隔绝的载人航天器才能在太空中安全地生活、工作。
如果要离开航天器进入开放的太空，就必须穿上特制的航天服。
宇航员居留的返回舱和轨道舱以及舱外宇航服必须可靠地密封，维持规定的大气压力与适宜的温度。
必须避免意外的泄漏，以免造成灾难性事故。
前苏联“联盟11号”飞船返回前，返回舱在与轨道舱分离时，由于一个阀门漏气，舱内突然失压，3名宇航员窒息身亡。
时差载人航天器一般是绕近地轨道飞行，绕地飞行一周大约90分钟，24小时内可有16个昼夜变化。
宇航员长期习惯于地球上的昼夜周期，对这种短暂的昼夜变化很不习惯，可出现睡眠不好，易醒、易疲劳，工作效率降低等表现。
高温在航天器返回地球阶段，宇航员将经受高热的考验——在飞船重返大气层时，高速飞行的返回舱与大气摩擦，会产生几千摄氏度的高温，尽管返回舱采用了高效防热材料，仍无法避免一定程度的温度上升。
思考：什么是超重和失重？引入课题：超重与失重（二）新课内容:提示1：重力是如何产生的？大小取决于什么？实验室如何测量钩码的重力？重力是由地球的吸引而产生的；其大小取决于物体的质量及相对于地球位置，重力公式G=mg；实验室常采用弹簧秤测量重力的大小。
实验探究一：每班分成24组进行实验探究。
探究内容：弹簧秤钩注钩码（100或50克）进行如下操作。
讨论：⑴.什么情况下弹簧秤示数等于物体真实重力？（a=0）⑵.什么情况下弹簧秤示数大于物体真实重力？(a向上)⑶.什么情况下弹簧秤示数小于物体真实重力？（a向下）思考：弹簧秤测量力的原理是什么？依据弹簧受到的拉力与伸长的长度成正比，它只测量挂钩处的拉力F2，如有图示。
据牛顿第三定律必有F1= F2 但只有悬挂物体处于平衡状态才有F1=G故F2=G才相等。
实验探究二：每班分成24组进行实验探究。
探究内容：用弹簧秤测量铝块的重力及在水中的视重。
（空气中的浮力忽略） 讨论：⑴.铝块挂在弹簧秤下时受几个力的作用？⑵.铝块挂在弹簧秤下浸入水中时受几个力的作用？提示2：重力（实重）、视重的意思是什么？视重：物体对弹簧秤的位力或对托盘秤的压力大小叫视重（G 视）。
重力：由于地球的吸引而产生的力，近似等于地球给物体的万有引力。
也泛指任何天体吸引其它物体的力。
如月球重力、火星重力等。
实重：物体的实际重力的大小。
提示3：视重是否一定等于物体的重力？（学生思考） 演 示 一：拉压视力盘演示视重与重力的关系：⑴静止 ⑵向上加速 ⑶向下加速等。
总结：当物体放在托盘秤上或挂 在弹簧秤下时，若装置处于平衡状态，则G 视= G 物，而如果整个装置不是处于平衡状态，则G 视≠ G 物。
提示4：（拓展）一般物体有时用拉住，有时用支持物托住，此时物体对悬线的拉力或对支持物的压力与物体的重力关系如何？可能相等，也可能不相等。
