人教版高中物理必修一第四章4.7牛顿第二定律应用---《超重与失重》教案

《超重与失重》教学设计姓名：班级：学号：《超重与失重》教学设计一、教学内容分析超重与失重，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，它还是当今宇宙开发中面临的重要问题。

是高中物理学习过程中应用归入分析现象的典型事例，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、培养学生爱科学、学科学、用科学的思想热情。

二、学情分析学生对超重、失重有一定感性和模糊的体会，但理解超重、失重概念，对学生而言有一定的困难。

学生认为超重就是物体重量的增加；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原因。

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，但还不能熟练运用，学生可能将超重、失重现象与牛顿运动定律知识割裂。

因此在本节课教学中利用了实验和理论探究相结合的方法，激发学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。

三、教学目标1、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。

2、过程与方法：（1）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；（2）通过经历超重与失重科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

3、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；（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。

第七节用牛顿运动定律解决问题《超重与失重》教学设计一、教材依据人教版高中物理必修一第四章第七节用牛顿运动定律解决问题（二）第2课时内容。

二、设计思想（一）指导思想和设计理念按照新课标的要求，高中物理应仍属于基础教育，应注重提高全体学生的科学素养，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响，为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。

虽然现在都倡导倡导要运用多样化的教学方式，但在教学改革日新月异的今天，传统的课堂讲授法仍不失为一种最有效的教学方法。

采用讲授法的同时，利用生活中难以见到的太空舱中的现象一方面唤起学生的求知欲，另一方面培养学生关注科学技术的现状及发展趋势的思维习惯。

其次，引导学生思考，逐渐从生活走向物理。

从猜想、实验设计到最终得出结论，严格遵循课标中“以提高全体学生科学素养为目标”的要求，让每个学生都经历科学探究的完整过程，并在理解的基础上掌握本节课知识内容。

（二）教材分析1.教材思路本节课的教材调理清晰，逻辑顺序紧密结合，主要让学生通过运用牛顿第二定律对加速上升电梯内的人对地板压力的分析，了解超重现象；然后在相反情况下进一步得到失重的概念。

最后在此基础上总结得到超重和失重现象的定义，使学生对牛顿定律有了更深层次的掌握。

因此本节课主要有两个需要掌握的点，一个是运用牛顿定律解决实际的问题，另一个是理解超重和失重的实质。

也就是说，要让学生在用牛顿定律推理过程中掌握超重和失重的内涵。

2、教材地位超重与失重，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。

在本章前几节当中已系统学习了牛顿三大定律，但仅停留于肤浅的认识水平，到底牛顿定律对实际运动问题的解决有什么指导性的帮助只有学了本章第6节和第7节的“用牛顿运动定律解决问题”，才会有定量的认识。

高中物理：《超重与失重》教案（必修1）（推荐5篇）第一篇：高中物理：《超重与失重》教案(必修1)超重与失重【教学目标】（1）知道什么是超重、失重、完全失重现象，并能运用学过的知识解释现象。

（2）培养学生的自学能力、科学语言表达能力、思维能力。

（3）学习阅读材料开阔眼界。

【教学过程】引入：上节课我们学习了牛顿运动定律的简单应用，并总结了运用牛顿第二定律解题的一般方法，F=ｍａ，在确定了研究对象之后要做两个分析：受力分析，运动状态的分析。

然后根据牛顿第二定律列方程求解，今天我们用以上方法分析一些简单的现象。

投影体重计它是用来测体重的，当人站在体重计上不动时，指针就会摆到某一位置，指针所指的示数就是你的体重。

你注意观察过吗？人在体重计上突然下蹲的一瞬间，指针如何摆呢？有同学说指针所指示数要变小，是不是体重变轻了呢？有同学说指针所指示数变大，是不是体重变重了呢？（回答不是）。

指针的摆动又是什么原因呢？今天我们学习第7节，超重与失重。

学习这节内容的方法是，同学们阅读：“超生和失重“的教材在阅读的基础上，议论回答本节课提出的三个问题，从而完成我们这节课的学习任务。

新课投影1、体重计指针所指的示数是哪个力？它和重力的大小有何关系？2、什么叫超重、失重、完全失重？3、物体在超重、失重、完全失重时受的重力有何变化？（在议论的基础上，找同学回答）。

教师：下面我们请一位同学回答第一个问题。

学生：体重计指针所指示数是人对体重计的压力F’。

教师：为什么人在体重计上静止时指针所指示数是人的体重？学生：人对体重计的压力F’和体重计对人的支持力Ｆ是作用力和反作用力，大小总是相等的。

人受的重力和支持力是一对平衡力，所以F=G，则F’=F =G。

教师：人受到的支持力F和重力G是否总是大小相等的？学生：不是总相等。

它和人的运动状态有关。

教师：为研究方便，我们把人和体重计设在升降机里，则人随升降机的运动状态可能是A=0的运动即静止或匀速上升，匀速下降；可能是A向上的运动即加速上升或减速下降；可能是A向下运动，即加速下降或减速上升。

《超重与失重》教学设计【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。

【教学过程】一、复习引入（复习牛顿第二定律的应用，同时为新课教学中对超重与失重的解释做理论储备。

）1.判断下列直线运动中加速度a的方向:加速下降: ( )减速上升: ( )减速下降: ( )说明：解题时两个受力分析图（图1）要留在黑板的右上角，为新课教学服务。

2、怎样准确测量物体受到的重力问题：1．你看到的弹簧秤读数（直接）表示的是下列哪个力？A．物体的重力B．弹簧秤对物体的拉力C．物体对弹簧秤的拉力D．手对弹簧秤的拉力测量出的力：重物对悬挂物的拉力或对支持物的压力二、新课教学电梯中的怪现象观看视频1，再观看视频2电梯静止时 : 台秤读数3.8kg电梯加速上升：台秤读数4.4kg电梯匀速上升：台秤读数3.8kg电梯减速上升: 台秤读数3.4kg逻辑推理(1) 加速上升:=maF合F-mg=maF=mg+ma＞mgF’=F＞mg一、超重现象: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现象.(2) 减速上升:=maF合mg-F=maF=mg-ma＜mgF’=F＜mg二、失重现象: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1 加速上升加速度方向向上超重2 减速上升加速度方向向下失重3 加速下降加速度方向向下失重4 减速下降加速度方向向上超重小结：板书三、产生超重条件:加速度方向上产生失重条件:加速度方向下注:超重失重的产生与速度方向无关问题：1、当电梯向下加速,加速度达到g时,人对地板的压力是多大?从上面分析我们可以得出:当重物向下的加速度α = ɡ时，F合=mamg-F=maF=mg-maF=0这就是“完全失重”现象。

《超重和失重》教学设计设计思路：本节内容是牛顿运动定律的应用。

牛顿运动定律是高中物理的基础，通过本节的学习，能巩固和深化牛顿运动定律的理解，提高学生分析问题、解决问题和应用知识的能力，为高二学习电磁学与力学结合的知识有很大帮助，能更好地解释生活、生产以及航天事业中的超重和失重现象。

根据学生的认知规律和高中学生的心理特点，在具体教学中，首先播放神六视频激发学生的求知欲望，引入新课。

在新课教学中，让学生自己用医用体重计给自己称重，将抽象问题具体化。

引导学生分析问题，以学生为主体，让学生参与知识的形成过程，在教师引导下，围绕教学目标层层展开，由浅入深，环节紧凑。

注意引导学生观察、分析、推理、总结，启发学生的思维，把学生从被动学习转化为主动学习，突出体现知识的获取和能力的培养。

因此，本着巩固和深化牛顿运动定律，以及能够把所学过知识,应用于实际的思想，本节课我设计如下：三维目标：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。

2：运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因。

二、过程与方法：1．培养学生的分析推理能力和实验观察能力。

2．引导学生归纳总结发生超重、失重现象的条件。

3．培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。

三、情感态度和价值观：1、渗透“学以致用”的思想，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。

2 、开阔学生的眼界和思路，激发学生的学习热情。

3、培养学生联系实际、实事求是的科学态度和科学精神。

教学重点：超重和失重的条件和实质教学难点：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。

教学实录：一、导入新课自从神州六号飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重。

（播放一段有关神六的视频增加学生的感性认识）那么：什么是超重和失重呢，本节课我们就来研究这个问题。

板书：超重和失重学生实验1：用弹簧秤挂上钩码，然后迅速上提。

现象：在钩码被往上提的这一瞬间，弹簧秤读数突然变大。

《超重与失重》教学设计选自人教版普通高中物理必修一第四章第六节授课对象高一年级授课时间45min设计理念1．本节课作为本章的第最后一节的内容，学生在学完力和运动关系的有关知识后，对其中知识进一步探究学习，主要采用实验为主，以手机传感器的方法为辅组织教学。

2．为加深学生对超重与失重这个常见现象的探究兴趣，设计了体感实验水气球在手上上升和下降的实验。

同时为实现物理源于生活，服务于生活，同时设计了电梯实验，并且让学生分析现实生活中超重与失重现象。

3．本节需要考察的知识与技能内容比较抽象，在学习过程中，主要充分调动学生的学习积极性，以学生分析、讨论为主，在教师引导的基础上，运用“观察·实验·探究·创造·反思”五位一体的教学模式，利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。

4．本节课为了使学生在学习过程中，对于超重失重现象有更具体、清晰的了解，在相关部分设计了多媒体课件。

内容分析1.课标分析《人教版普通高中物理选修必修第二册课程标准(2020年版2022年修订)》中该部分内容为：通过实验，认识超重与失重现象。

通过演示实验，老师引导学生通过观察实验、讨论分析、总结归纳来学习超重与失重现象。

2.教材分析《超重与失重》是高中物理（新人教版）必修1中第四章《运动和力的关系》的第六节重点内容之一，其该内容是牛顿第二、三定律在日常生活中的具体应用，也是理解力和运动关系的基础。

《人教版普通高中物理选修必修第二册课程标准(2020年版2022年修订)》中该部分内容为：通过实验，认识超重与失重现象。

根据课标，通过演示实验，让学生通过观察、讨论、探究和总结学习超重与失重现象。

学情分析学生通过前面对“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。

在学习过程中学生更倾向于师生互动，合作探究。

对于抽象概念的建立之前需要借助演示实验，通过直观教学，增强感性认识。

学生对于“超重与失重”中的“重”的理解模糊，容易理解成物体的重力发生了改变。

超重和失重教学设计教学目标：【物理观念】知道超重和失重的概念；【科学思维】能应用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的原因，理解超重与失重的本质；【科学探究】能够联系生活实际，理解超重和失重的本质，能够联系实际完成超重和失重的相关实验，用学过知识来解释实验现象。

【科学态度与责任】1、通过探究性学习活动,体会牛顿运动定律在认识和解释自然现象中的重要作用2、通过运用超重与失重知识解释身边物理现象,激发学习的兴趣,能够“学以致用”，培养学生逐步养成细心观察、勤于思考的学习习惯3、通过观看太空的视频片段,激发学生爱国、爱科学的热情教学重点：超重与失重现象产生的条件和原因教学难点：运用牛顿第二定律分析超重与失重现象产生的本质原因，纠正生活中形成的错误前概念。

教学方法：分析讨论、归纳总结、类比迁移教学过程：一、新课导入【情境思考】在火箭起飞的过程中，航天英雄杨利伟应该采取什么姿势？站着、坐着还是躺卧着？【视频】注意观察电梯中的台秤的示数变化二、新课讲解为了研究清楚电梯中台秤示数的变化，我们来学习《超重失重》对电梯实验的模拟与分析引导学生分析电梯实验，通过表格填写寻找规律思考与回答（1）在重物上下运动过程中，其重力是否发生变化？（2）弹簧测力计的示数是由哪一个力的大小决定的？（3）在哪些情况下弹簧测力计的示数等于物体的重力？在哪些情况下弹簧测力计的示数不等于物体的重力？归纳总结得出概念：一、视重和实重视重：物体对弹簧秤的拉力或对台秤的压力实重：物体实际受到的重力问题：静止稳定后为什么视重等于实重？超重(视重＞实重)1.物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受的重力的现象叫做超重2.由牛顿第二定律F N－mg＝ma 即F N＝ma＋mg3.超重的条件：物体的加速度向上4.超重可能的运动情况：向上加速或向下减速失重(视重<实重)1.物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力小于物体所受的重力的现象叫做失重2.由牛顿第二定律得mg－F N＝ma即F N＝mg－ma3.失重的条件：物体加速度向下4.失重可能的运动情况：向上减速或向下加速二、超重和失重的本质1、无论是在超重还是失重现象中，物体所受的重力是不变的。

《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。

第七节：超重和失重一．知识目标1.了解超重和失重现象及其实质2.运动牛顿第二定律研究超重和失重的原因二．能力目标1.培养学生的观察能力，和分析推理能力。

2.培养学生运用牛顿第二定律分析的解决问题的能力三．德育目标渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情四．教学重点超重与失重的实质不是物体重力发生了变化，而是物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力发生了变化。

五．教学难点示重、视重与实重的概念及区别利用牛顿第二定律计算有关超重和失重问题六．教学过程自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重，究竟什么是超重和失重呢？称量体重时，突然蹲下或突然站起时示数变化，为什么乙同学的体重在蹲下和站起来时发生了“变化”呢？难道说他们的体重真的变化了吗？究竟为什么会出现这种现象呢？取两块砖中间夹一纸条，用什么办法可以把纸条从中抽出来呢？演示，为什么这样做就可以呢？学完这节课之后，相信这些问题同学们都会明白的。

一．超重通过上节课的学习，我们知道应作牛顿运动定律可以解决物体运动和受力联系的有关问题，由牛顿第二定律可知物体的受力情况决定了物体的加速度，被悬挂或被水平面支持的物体它与悬线或水平面间的作用力大小不一定等于它所受的重力的大小，悬线或水平支持面对物体的作用与物体所受的重力的差异决定了物体的加速度，换言之，物体的加速度直接反映了两者的差异。

实验：在弹簧秤下面挂一砝码，当保持静止时或匀速运动时，示数等于重力的大小，当手提弹簧秤向上加速或向下减速时，其示数大于砝码重力的大小，当手提弹簧秤向下加速或向上减速，其示数小于砝码重力的大小。

现在先看这样一个题目：升降机的地板上放一个台秤，秤盘上放一个质量为20kg的物体，当升降机1.以4m/s的加速度匀速上升时，台秤的读数是多少2.以1m/s2的加速度竖直上升时，台秤的读数是多少3.以1m/s2的加速度减速下降时，台秤的读数是多少在这题中我们选择谁为研究对象更为合理些呢？选物体更为合理些：虽然，台秤的示数是物体对台秤的压力所造成的，即力是直接作用在台秤上的，但台秤其他受力并不清楚，所以我们不能选台秤作为研究对象，而应应用牛顿第三定律，把求物体对台秤的压力转化为台秤对物体的支持力，这样便可选已知条件较多的物体为研究对象。

4.6超重和失重教学设计【课标分析】《物理课程标准》要求学生“理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。

通过实验，认识超重和失重现象。

”并建议“通过各种活动，例如乘坐电梯、到游乐场参与有关活动等，体验失重与超重。

”《普通高中物理课程标准解读》指出，在用牛顿定律解决问题的教学中（包括超重和失重），要重视让学生体会用牛顿运动定律解决问题的思路，逐步形成运动和相互作用的观念，以牛顿运动定律为知识载体，提升物理素养水平。

【教材分析】“超重和失重”安排在牛顿运动定律后知识的迁移和应用部分，是本章重要的应用型知识点。

学生已经能够根据二力平衡求出物体重力，学过牛顿第二、第三定律，但是理性思维还未达到一定的层次，要理解超重与失重这一抽象概念还有一定的困难；其次，学生在生活中形成的表象有些是错误或片面的，建立物理模型解决实际问题的能力还有待提高。

【学情分析】在学生方面，授课对象是高一的学生，基于文献分析和实践经验，从知识背景、能力基础和认知困难三个方面讨论学情。

1.知识背景方面学生已经完成了运动学、静力学以及动力学的学习，但知识处在理论层面，对于概念的理解还很抽象，对于如何应用牛顿运动定律解决具体情境下的问题还存在困难。

2.在能力基础方面学生具备一定的分析综合和推理论证能力，但对于高一的学生来说，进一步发展这些能力是我们教学的重点。

3.在认知困难方面（1）学生分析问题时不明确研究对象，也不注意分辨平衡力和相互作用力；（2）学生会误认为弹簧秤的示数就是物体重力的大小，因此超重和失重是物体实际重力的增减；（3）通过速度方向判断物体是超重还是失重，因此学生会误认为在下蹲（或电梯向下运动）过程中只有失重状态，并且由速度大小来判断物体超重或失重的程度。

【教学目标】基于教材分析和学情分析，从落实物理学科核心素养的角度设置以下教学目标：（1）通过观察、体验或者实验，以弹簧测力计提拉钩码在竖直方向的运动实验为例，认识超重和失重（包括完全失重）现象。

人教版高中物理必修1教学设计分析：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力。

根据牛顿第三定律，人对体重计的压力与体重计对人的支持力F N大小相等，方向相反。

解析：选取人为研究对象。

人体受到重力mg 和体重计对人的支持力F N，这两个力的共同作用使人在下蹲的过程中，先后经历加速、减速和静止三个阶段。

（1）人加速向下运动设竖直向下方向为坐标轴正方向，如图所示根据牛顿第二定律，有mg －F N＝maF N＝m（g －a）< mg即体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力,所以属于失重现象。

α向下视重< 重力失重现象（2）人减速向下运动如图所示：加速度方向与运动方向相反，有mg －F N＝－maF N＝m（g ＋a）> mg 学生分析加速、减速和静止三个阶段的超重和失重现象。

掌握加速度向下失重现象；加速度向上超重现象此时，体重计的示数大于人受到的重力。

所以属于超重现象。

α向上视重> 重力超重现象（3）人静止时，受力分析如图：根据二力平衡的原理：F N＝mg教师总结：人站在体重计上向下蹲，体重计的示数先变小，后变大，再变小，最后保持不变。

思考与讨论：图线显示的是某人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。

请你分析力传感器上的人“站起”和下蹲过程中超重和失重的情况。

出示图片：在体重计上的人参考答案：起立时先超重后失重，F先大于500N，后小于500N；下蹲时，先失重后超重，F先小于500N，后大于500N；思考讨论：人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。

那么，如果站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？学生观察图中曲线分析力传感器上的人“站起”和下蹲过程中超重和失重的情况。

学生思考讨论深刻理解超重和失重的情况拓展学生的思维参考答案：站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，但如果把体重计放在加速下降或上升的电梯中，体重计上的示数就会变化。