《超重与失重》教案教案

永年二中课时教案

科目 高中物理 课型 新课

课题 牛顿运动定律的应用：超重和失重

授课时间 2015年1月5号 授课人 张仓芬

教学目标 知识与技能 ①通过实验认识超重和失重现象；

②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；

过程与方法 通过经历超重与失重的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型在物理学过程中的作用。

情感态度与价值观 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。

教学重点 让学生理解超重和失重的实质

教学难点 产生超重和失重的条件以及知识的应用

教学方法 引导发现、合作探究、讲练结合法 教具 多媒体课件、学案、钩码、弹簧、弹簧秤等

教学过程：

教 师 活 动 学生活动

课堂引入

趣味实验 激发悬念

演示1：称体重，当人在体重计上下蹲或站起时发现体重计示数变了，怎么解释这一现象？

新课教学：

一、定性演示

用一根弹簧下端挂一钩码，上端套在手指上，

1、让钩码静止，感受弹簧对手指的拉力

学生称量体重并观察示数

体会手指受力的变化 2、上下振动弹簧，感受手指受到的拉力是否发生了变化

二、 定性分析 测量重力

在用弹簧秤或台秤测物体重力时应让物体处于什么状态？（平衡状态）

处于平衡状态的物体受到自身的重力G和弹簧秤的拉力F，有G=F

弹簧秤受到物体的拉力F′，你认为弹簧秤读出的是F′、F还是G？

为什么读出的是物体的重力G？

三、 实验探究

器材：弹簧秤、钩码各一个

任务一

让下端挂有钩码的弹簧秤分别处于静止、缓慢上升、缓慢下降三种运动状态观察弹簧秤的示数变化情况。

任务二

让下端挂有钩码的弹簧秤上升（1、突然上升，2、上升突然停止）把观察到的现象记入下表：

表1

任务三

让下端挂有钩码的弹簧秤下降（1、突然下降，2、下降突然停止）把观察到的现象记入下表：

1 超重和失重

(一)学习任务分析

1、本节教材是学生学完牛顿运动定律后学习的，是牛顿第二定律知识的迁移部分，因此本节是本章的一个比较重要的应用型知识点。

2、超重主要是日常生活中比较常见的物理现象，学生往往能感受到，但并没有注意到这一现象的特点，也不知道这就是超重、失重现象。怎样才能让学生不是机械化地记住超重、失重的运动形式，而是真正理解超重、失重的本质所在，这是本堂课所要突破的难点。

3、本节课我采用实验探究的方法，即先让学生通过录像、自己动手实验分析归纳出哪些情况会产生超重和失重，并进一步分析超重、失重的本质，在竖直方向是有加速度的，培养了学生观察、分析、归纳等各项综合本质和能力的培养。

（二） 学生分析

超重、失重是日常生活中比较常见的物理现象，学生能感受到，但超、失重概念理解对学生而言有一定的困难，我觉得主要来自两方面，首先是物理语言的误导，使学生认为超重（或失重）就是物体重量的增加（或减少）；其次学生往往认为向上运动时就超重，向下运动时就失重，没有真正理解超重与失重的本质。因此在本节课教学中我利用了实验探究的方法让学生自己分析、归纳，得出结论，培养了学生动手能力，激发了学生的学习兴趣。

（三） 教学目标

l、知识与技能：

(1)知道超重和失重现象；

(2)理解产生超重、失重现象的原因；

(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、过程与方法：

(1)经历游戏导入、观看视频、讨论交流的过程，观察并体验超重和失重现象。

(2)经历实验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。

(3)经历活动的开展，学会知识的应用和拓展。

3、情感、态度与价值观：

通过游戏导入激发学生对课堂内容的兴趣和热情，在自主实验和逐步探究的学习过程中，培养细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。

（四）教学的重点难点 2 重点：什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件。

超重和失重

一、教学目标

1．了解超重和失重现象；

2．运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因；

3．培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力。

二、重点、难点分析

1．超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化，而是物体在竖直方向有加速度时，物体对支持物的压力或拉力的变化，这一点学生理解起来往往困难较大。让学生理解超重和失重的本质是本节课教学的重点之一，也是后面理解航天器中失重现象的基础。

2．超重和失重中物体对支持物的压力和拉力的计算，是牛顿第二定律应用的一个方面，也应作为本节教学的重点之一。

三、教具

演示教具：超重和失重演示装置、弹簧秤、重物、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料。

学生用具：弹簧秤、钩码、打点计时器用重锤、绣花线。

四、主要教学过程

(一)引入新课

看录像片《航天飞机上的失重现象》《失重物体的运动》。

提问：刚才所看到的录像片是在什么地方发生的？它向我们展示了一种什么现象？

这里给我们展示了失重现象，是在航天飞机中发生的。航天飞机在起飞中产生了超重现象，在太空中又产生了失重现象。超重和失重是怎么产生的呢？这就是我们这节课研究的内容。

(二)教学过程设计

板书：十、超重和失重

我们先来研究一下超重现象。

板书：1．超重现象

实验：介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂有重物。我们取左边的重物加以研究，重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力，物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力。放手后物体做向上的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化。

提问：看到了什么现象？弹簧秤的示数增大，物体对绳的拉力增大。

以上实验可以用更简单的装置来完成，只不过观察时的效果稍差一些。弹簧秤下挂一重物，物体静止时，弹簧秤的示数等于物体所受的重力。当物体向上做加速运动时，弹簧秤的示数大于物体所受的重力，物体对绳的拉力大于物重。

学生小实验：细线拉重锤(绣花线、打点计时器用重锤)。线系在重锤上，缓慢拉起，再让重锤做向上的加速运动，线断。

超重现象和失重现象

知识与技能 知识：知道超重现象和失重现象的特点，并且明确真实受到的重力并没有变。

技能：可以利用牛顿运动定律来解决超重现象、失重现象的问题。

过程与方法 过程：从测量体重的原理开始了解，到认识生活中的超重现象、失重现象，然后总结现象背后的动力学规律，最后应用解决一些简单的超重现象、失重现象的问题。

方法：利用演示实验、视频来展示这些现象，利用物理学逻辑思维来解决现象背后的问题。

情感、态度与价值观：通过本堂课，让学生从生活中发现物理，用物理的思维来感受世界

重点：利用牛顿运动定律来认识超重现象、失重现象背后的物理规律

难点：利用所学的知识来解决生活中简单的超重现象和失重现象的问题

所需材料：演示用秤、电子秤、矿泉水瓶

第一环节： 我们已经学习了牛顿运动定律，今天我们通过之前学习的知识来认识超重现象和失重现象。我们先来了解一下，一个人是如何秤体重的？

【演示】：请学生上来用电子称，秤得自己的体重。请同学们观察，上来秤的那位同学的运动状态。

请学生回答：人在秤上站稳了，然后得到读数。（人受力达到平衡状态时）

问：电子称获得读数的大致基本原理是什么？这个读数实际上是哪个力的真实大小？

学生思考后回答：其实读数大小应该是电子称受到的压力大小。

教师总结：根据牛顿第三定律，压力大小等于人受到的支持力大小，当人处于平衡状态时，支持力大小等于重力大小。所以我们可以通过电子称来获得人的体重。我们把类似于体重计上的读数这些性质的读数称为“视重”。

提问：视重是否可以完全代表重力大小？

学生回答：不是。只有在平衡状态时才两者相等。

教师总结：对的。所以视重可能会出现大于重力或者小于重力的情况，这些情况中人的重力并没有发生变大或者变小，而是恒定不变的。视重的变化其实只是秤受到的弹力在变化。支持力和重力并不是所用情况都是大小相等的！