用牛顿运动定律解决问题（二）
—超重与失重
一、教学理念：
以学生发展为本，注重学生的主动参与，关注学生的兴趣、个性和创造力，培养学生的创新精神和实践能力。
二、教材分析：
1、教材的地位和作用：
超重与失重，既是牛顿运动定律的应用，又是日常生活中常见的物理现象，特别是自从人造地球卫星和载人飞船发射成功以来，人们就经常谈到超重和失重，因此，它还是当今宇宙开发和国家国防军事领域中要面临的重要问题。教材中安排这一节，既能进一步巩固学生学习过的受力分析、牛顿运动定律等知识，又能增强物理知识与日常生活、宇宙开发的联系，同时激发学生学习物理的兴趣、增强学生国防意识，培养学生爱科学、学科学、用科学的思想热情。
2、教学目标：
【知识与技能目标】
①知道什么是超重现象、失重现象和完全失重现象；
②理解产生超重现象和失重现象的原因；
③培养学生运用牛顿运动定律分析问题和解决问题的能力；
④通过实验锻炼学生的动手能力，提高其实验观察能力和正确表述实验现象的能力，培养学生的科学素质和研究能力；
⑤培养学生运用物理规律抽象生活实际问题的建模能力。 【过程与方法目标】
①经历观看录像、分组实验、讨论交流的过程，观察并体验超重和失重现象；
②经历探究产生超重和失重现象原因的过程，学习科学探究的方法，进一步学会运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。
【情感、态度与价值观目标】
①通过探究性学习活动，体会到牛顿运动定律在认识和解释自然现象中的重要作用，产生探究的成就感；
②通过运用超重和失重知识解释身边物理现象，激发学习的兴趣，认识到掌握物理规律的价值；
③渗透“学以致用”思想，结合我国神舟号飞船升空，增强爱国热情，增强民族自豪感，增强强国强军意识。
3、重点与难点：
【重点】
指导学生做好实验，并由实验结论得出超重和失重现象的本质。
【难点】
对实验方法的理解，探索超重、失重和加速度之间的关系。
《超重与失重》说课稿及教案、教学设计
沪科版必修一
一、说教材
《超重与失重》是沪科版高中物理必修一第五章第五节的内容，这节课是本章前四节所学牛顿运动定律的应用，是本章的重点内容。
根据新课标、教育新理念及学生特点确定以下教学目标：
【知识与技能】
1.认识超重和失重现象；
2.知道超重和失重产生的条件；
3.可以运用牛顿运动定律解释超重与失重的现象。
【过程与方法】
在探究过程中，培养观察能力、分析能力和对知识的迁移能力。
【情感态度价值观】
运用所学知识解释身边物理现象，激发学习的兴趣。
【教学重点】
超重和失重现象的实质
【教学难点】
运用牛顿运动定律解释超重与失重的现象
二、说学情
本节课学生已经学习了牛顿运动定律，但仍存在“超重、失重就是超过重力、失去重力”的错误认识，从而本节课要从现象入手，引导学生自己归纳类比，达到纠正错误、指导学法、主动参与的效果。
三、说教法学法
在教法上，将以讨论法、实验法为主引导学生科学探究，体现了让学生在发展过程中获取知识的新课标精神。
在学法上，综合运用自主学习、小组合作探究等多种方法，充分体现以教师为主导，以学生为主体的原则。
四、说教学过程
环节一：导入环节
通过“神五”升空和体会超重和失重小实验引出课题，增强学生对超重、失重的感性认识。
本环节通过物理情境激发学生学习兴趣，营造良好学习氛围。
环节二：新课讲授
学生分组观察不同情况下测力计示数变化的情况，并引导学生运用牛顿运动定律分析实验现象，总结归纳超重与失重现象的实质。
本环节根据情景问题引导学生自主探究，体现了新课程基础理念“注重科学探究，提倡学生学习方式多样化”。
环节三：深化提高
分组讨论课本中“讨论与思考”，并介绍等效重力加速度。
本环节通过练习深化概念的理解与应用，并引入等效替代的科学方法。
环节四：课堂小结
引导学生谈一谈本节课收获。
通过该环节帮助学生养成反思的好习惯。
环节五：布置作业
第五讲：“超重与失重”问题
知识点：
1. 超重现象：物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象
（1）产生条件：物体具有向上的加速度，与物体速度大小和方向无关
（2）原因：由牛顿第二定律可知，mamgF，所以mgagmF)(；由牛顿第三
定律可知，物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）mgF
2. 失重现象：物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象
（1）产生条件：物体具有向下的加速度，与物体速度大小和方向无关
（2）原因：由牛顿第二定律可知，maFmg，所以mgagmF)(；由牛顿第三
定律可知，物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）mgF
3. 完全失重现象：物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）等于0的状态。
（1）产生原因：物体竖直向下的加速度等于重力加速度
例题：如图所示，一台式弹簧秤放在运动的电梯中，其示数大于物体重力，则电梯的运动状态是（ ）
A. 电梯加速上升
B. 电梯减速上升
C. 电梯减速下降
D. 电梯加速下降
变式1：由定性判断变为定量计算
例1：如图所示，某人站在电梯地板上，则地板所受压力最大的情况是（ ）
A. 电梯以2/5.1sma的加速度匀加速上升
B. 电梯以2/0.2sma的加速度匀减速上升
C. 电梯以2/8.1sma的加速度匀减速下降
D. 电梯smv/3的速度匀速上升
变式2：加速度方向变为倾斜方向
例2：如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个质量为M的光滑斜面体，现将一个质量
为m的物体放在斜面上，让它自由滑下，则测力计的示数为（ ） A. gmMFN)( B. MgFN
C. gmMFN)( D. gmMFN)(
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教学反思
1、 通过本节课的探究学习， 学生能够很好的完成教学目标， 能判断超重和失重现象， 知道产生超重和失重的条件和本质， 并且知道超重和失重在生活和科学技术中的应用， 但在利用牛顿运动定律处理超重失重问题还不存在一些问题， 需要进一步巩固和熟练。
2、 本节课采取“情景——问题——探究——结论”的教学方法，
学生在亲身经历的视频与趣味性实验的激发中， 问题的引领下， 求知情绪洋溢在整个课堂。 通过自主体验、 小组互动总结的学习方式来体现新课程自主学习的新理念。 培养了学生的观察能力， 培养学生善于发现问题并提出问题的能力， 同时也复习巩固应用牛顿运动定律解决实际问题的能力， 培养了学生尝试用科学探究的方法研究物理问题的物理素养。
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， 可以通过适当提示学生来缩小自主探究的内容范围， 将会节约时间， 抢占教学主动性， 而没有目的的放羊式自主探究则一定成效甚微。
4、 通过交流， 可以提高学生间的协作意识。 体会合作的重要性。 并且学生会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。
5、 在教师的引导下学生自主探究的教学， 需要教师有更强的课堂驾御能力。 如教师要调动现场的教学资源。 学生在实验、 小组学习和组间互评中， 发现与交流的问题是各种各样的， 教师要做适当的评价与激励， ， 将有效的教学资源加以利用， 完成引导学 2 / 2
生对超重与失重的“感受——感知——感悟”的过程。
6、 在自主学习超重与失重时物体运动方向、 加速度方向的关系这个难点时， 采用“图表式记录”的形式对运动方向与加速度方向进行分类对比讨论， 实践表明， 符合学生的认知习惯， 有利于学生找出规律， 便于学生总结实验结论。
