超重与失重 高中物理必修教案教学设计 人教版

《超重和失重》教学设计工作单位：教师姓名：本阶段的学生已经学习了运动分析，受力分析和牛顿运动定律等知识，并且对生活中的超重和失重现象也有一定的感性认识。

同时具有一定的实验动手能力、观察分析能力和总结归纳能力。

但是利用数理知识解决问题的能力尚未发展成熟。

演示“落瓶实验”。

实验现象和许多同学的猜想不同，在产生的认知冲突的同时，也激发了学生的好奇心。

借此提问水瓶和水静止时与自由下落时有何不同？一、重力的测量我让学生分组实验利用弹簧测力计对钩码称重，在实验中观察学生操作并提问，称量钩码重力时应使物体处于什么状态？弹簧测力计是哪个力的大小？为什么这个力可以表示物体重力？请同学们思考，小组讨论。

学生可以结合和受力分析和牛顿第三定律解决这个问题，从而认识到拉力和重力是两个不一样的力，我们把这里的拉力称为视重。

同理也简单介绍体重秤。

二、超重和失重自制超重和失重演示仪如图所示，是用手机摄像头和无线传屏，很好的将演示实验的现象记录并展示出来。

调节小车质量，让小车加速上升、加速下降，从超重和失重最简单的情况入手，再逐步过渡到复杂情况。

（演示实验）通过实验中的两种现象引出超重和失重的概念。

1.超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于重力的现象。

2.失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于重力的现象。

注意：物体所受重力没有发生变化！三、超重和失重的条件1.设计用力的传感器进行探究实验。

在学生提出猜想后，分组实验。

用传感器拉动钩码，由静止先突然向上移动一段距离，再由静止突然向下移动一段距离，得到运动过程中拉力的变化图像。

提出问题：钩码上升的一段距离经历了哪些运动状态？在对这段上升过程的图像分析，通过比较视重F 和物重G 的大小关系，向上加速为超重，向下减速为失重，分别标记在图像上，再结合加速和减速时速度与加速度的方向关系，确定加速度方向填入表格。

同理得到下降过程中情况。

完成表格后，引导学生比较速度、加速度方向和超重失重的关系，从而得到超重和失重的条件。

超重和失重教学设计教学目标1. 认识超重、失重及完全失重现象；2. 知道发生超重、失重及完全失重现象的条件；3. 能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重、失重及完全失重现象教学内容教学重点：1.超重、失重及完全失重现象发生的条件及本质教学难点：1.产生超重、失重及完全失重现象的实质2.运用牛顿第二定律和第三定律对超重和失重现象进行实例分析教学过程一、新课引入【实验】利用生活中的常用工具体重秤进行实验，在体重秤上做下蹲动作，观察体重秤示数如何变化。

【实验现象】通过实验观察到，体重秤的示数先减小后增大最后不变。

【思考】体重秤的示数为何发生这样的变化？二、新课教学1.体重秤的读数原理图1 图2体重秤读数：反映体重秤所受压力大小。

称重原理：如图1所示，人对体重秤有竖直向下的压力作用，体重秤对人有竖直向上的支持力作用，压力与支持力等大反向。

在平衡条件下（静止或匀速直线运动状态），人受重力与支持力，两力等大反向，由以上关系可知，此时人所受重力大小等于体重秤所受压力大小，那么体重秤读数就能间接反映人体重力。

2.认识视重、实重概念（1）视重体重秤或测力计的示数反映了物体对支撑物的压力或对悬挂物的拉力，称为视重。

（2）实重物体实际的重力大小。

（3）关系静止或匀速状态下，依据牛顿第三定律视重大小等于实重大小。

3.实验分析体重秤示数发生变化说明视重改变了，我们一起来进行理论分析。

如图3所示，选取人为研究对象。

人体受到重力mg 和体重秤对人的支持力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。

图3（1）向下加速阶段设竖直向下方向为坐标轴正方向，人加速向下运动的过程中(如图)根据牛顿第二定律有：即体重秤的示数所反映的视重（力）小于人所受的（实重）重力【失重现象】失重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重（weightlessness）现象。

特征：物体加速度向下，视重变小，实重不变。

第一册（必修）3.7超重和失重教案
人教版第一册(必修) 3.7 超重和失重教案
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
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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。

《超重和失重》教学案例设计【教材分析】：这堂课是在讲完牛顿三个定律后的应用课。

随着我国航天技术的发展，载人飞船的上天，学生会更关心超重、失重现象；再加上在实际生活中他们也会遇到许多超重和失重现象。

因此学了牛顿定律后有必要对这一现象进行解释，让学生理解其中的道理。

另外，在教材安排上这一节也是对《牛顿运动定律应用》那节的进一步巩固。

所以这节课既是对牛顿定律的复习，也是理论联系实际，学以致用的纽带。

【学生分析】：学前，学生对于牛顿运动学的基本规律已经有了一个较为完整的理论框架。

但是对于怎样应用还存在一定的困难。

另外学生脑子里存在“压力总等于重力”的观点已根深地固，有的对超重理解停在字面上，认为超重就是物体变重了。

学习中，学生对于教材中只用“升降机”中的情况为例来说明感到无味，由于没亲身体验而感到陌生。

总感到看看似乎懂，实际上学生对“物体处于超重和失重状态时，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生变化。

”这一超重、失重的本质不理解。

甚至会使有的学生认为“当物体向上运动时超重，当物体向下运动时失重”的假象。

容易造成学生学得是懂非懂！另外，学生在用牛顿定律解释超、失重（尤其失重）原因时，不注重列牛顿第二定律的矢量性，造成列式错误。

也增加了对失重本质的理解困难。

【教学目标】：1、知识目标：（1）知道什么是超重和失重，理解其本质。

（2）知道产生超重和失重的条件．2、能力目标：（1）培养学生的洞察能力，能透过现象看本质的能力。

（2）培养学生应用牛顿第二定律分析、解决实际问题的能力。

（3）培养学生在处理实际问题时提炼出“具体模型”的能力3、情感目标：使理论与生活实践相结合；调动学生学习积极性，提高学生学习兴趣，并加深对物理规律的理解。

通过“神五”的例子培养爱国情怀。

【重点难点】：教学重点是：理解超重和失重的实质。

即“超重和失重现象并不是物体的重力发生变化,而是物体所受的支持力或拉力发生了变化”。

它也是本堂课的难点。

6 超重和失重-人教版高中物理必修第一册（2019版）教案教学目标1.理解什么是超重和失重现象；2.掌握超重和失重现象的公式；3.能够通过公式计算物体在不同场合下的超重和失重力大小。

教学重点1.引导学生对超重和失重现象进行理解；2.给学生讲解超重和失重的公式以及其应用。

教学难点让学生通过理论知识计算超重和失重力的具体数值。

教学方法1.案例引入法通过讲述真实案例，来引导学生对超重和失重这两种现象进行理解和认知；2.PPT课件讲解通过PPT课件讲解超重和失重现象的公式、应用以及计算方法，营造良好的学习氛围；3.分组讨论法通过学生分组讨论的方式，来加深学生对超重和失重本质的理解以及具体数值计算。

教学流程1.引入环节（5分钟）引导学生对超重和失重两种现象进行初步认知，通过案例引导学生对两种现象进行初步理解。

2.讲解超重与失重概念（10分钟）教师通过简要讲解来帮助学生更好地理解超重与失重两种现象。

3.公式推演（15分钟）教师为学生讲解超重和失重公式的推导过程，包括公式中各个参数以及其意义的说明。

4.课堂演示（10分钟）通过在课堂上演示超重和失重现象，激发学生的兴趣和学习热情。

5.计算实践（15分钟）教师组织学生进行小组讨论，让学生通过公式来计算超重和失重力的具体数值。

6.总结（5分钟）教师对本次教学进行总结，提醒和回顾本次学习所要掌握的知识点。

教学评估1.在教学中，教师能够提问学生，引导他们对基本概念有清晰的认识；2.在计算部分，教师会对学生进行实时帮助，引导学生正确理解公式计算；3.通过小组讨论和课堂演示，在激发学生学习兴趣的同时，巩固他们的知识点。

教学反思教学中，需要更多地细化超重和失重两种现象的表述。

在计算部分，教师应当更注重学生实际操作，引导他们对公式的理解和掌握。

6 超重和失重-人教版高中物理必修第一册（2019版）教案一、教学目标1. 知识目标•掌握超重和失重的概念和原理•了解重力加速度的基本概念和公式•掌握重力势能和重力势能变化的计算方法2. 技能目标•能够应用掌握的知识，解决相关的物理问题•能够合理运用所学知识，分析解决实际问题3. 情感目标•培养学生的探究精神和理性思维能力•提升学生的动手实践能力和科学素养二、教学内容和设备1. 教学内容•超重和失重的概念和原理•重力加速度的基本概念和公式•重力势能和重力势能变化的计算方法2. 教学设备•实验平台、真空泵、压力传感器、水银柱、电子计时器等三、教学步骤1. 引入•让学生回忆并讨论在平时生活中所接触到的超重和失重的情况，引导学生进入本节课的主题。

2. 观察实验现象•把试管放入真空平台中并将平台抽空，观察试管中的水面变化，引出失重和超重的现象。

3. 实验探究•让学生在实验中探究超重和失重的原理，并了解重力加速度的基本概念和公式。

4. 计算练习•让学生进行相关的计算练习，加深对超重和失重的理解，并掌握重力势能和重力势能变化的计算方法。

5. 拓展应用•让学生进行与实际生活相关的扩展应用，如太空中的超重和失重，引导学生拓宽视野。

6. 课堂小结•让学生进行总结和回顾，梳理本课所学的知识点。

四、教学评价1. 知识评价•采用课堂问答、计算练习等方式进行，检查学生对知识点的掌握情况。

2. 技能评价•通过实验探究和拓展应用等方式，评价学生运用所学知识解决问题的能力。

3. 态度评价•通过课堂表现、参与情况等方式评价学生的学习态度、探究精神和团队协作能力。

五、教学反思本节课的实验环节对学生的理解起到了很大的帮助，但现阶段实验设备和条件的限制让实验的展示不够直观和清晰，需要不断改进和优化。

在后续教学中应该更注重学生的基础知识和能力的培养，让其在场景实践中能够更好地解决问题和表达思维。

《超重与失重》教学设计一、教学目标1、知道什么是视重，视重和重力的关系2、探究弹簧测力计上物体超重失重现象的条件和原因，归纳出超重失重现象的本质二、学情分析学生已经学完牛顿运动定律的理论知识，但缺乏实际的应用，对概念的理解上还很抽象。

生在日常生活中已经体验到了许多超重和失重现象，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，学生对超重和失重有一定感性和模糊的体会，但理解超、失重概念，对学生而言有一定的困难。

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原因。

因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，自主学习与小组合作学习的方式，让学生自己体验分析、归纳、讨论、评价等得出结论。

激发了学生的学习兴趣，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、教学重点难点教学重点:超重与失重现象产生的条件和原因教学难点:探究、归纳出超重失重现象的本质四、教学器材钩码、弹簧测力计教学环节主体内容教师活动学生活动设计意图环节1 导入新课引入视重的概念，让学生知道弹簧测力计（台秤）的示数与视重的关系1、展示学习目标，明确课堂所要研究的任务。

2、向学生提问：弹簧测力计（台秤）的示数由哪个力的大小决定？引出视重的概念3、向学生提出思考：视重和重力一定相等吗？学生边回顾边思考提问。

举手说出所知道的问题。

通常情况学生只知道弹簧测力计（台秤）的示数等于物体的重力，却不知道为什么，引出视重这一物理概念能让学生清楚知道视重和重力的关系。

环节2通过演示实验探究老师提出的思考题通过演示实验，观察挂有重物的弹簧秤在加速上升、减速上升、加速下降、减速下降四个过程中其示数的变化情况老师向学生演示挂有重物的弹簧秤在加速上升、减速上升、加速下降、减速下降四个过程学生讨论问题并展示、回答问题：视重不一定等于重力以生生互动、师生互动的方式培养学生的观察能力和语言表达能力。

第6节超重和失重教学设计(1)人站在体重计上向下蹲的过程中，你认为人经历了几个过程或状态？(2)人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会变化呢？（二）静止体重计上的超重和失重1.人向下加速下蹲过程：(1)人加速下蹲过程中受到几个力的作用，请做出受力分析？(2)请根据牛顿第二定律，列出方程，比较所受力的大小，你发现了什么？失重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重现象。

思考：物体处于失重状态时，物体的重力发生改变了吗？2.人向下减速下蹲过程：(1)人减速下蹲过程中受到几个力的作用，请做出受力分析？(2)请根据牛顿第二定律，列出方程，比较所受力的大小，你发现了什么？超重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，叫作超重现象。

思考：物体处于超重状态时，物体的重力发生改变了吗？思考与讨论：人站在力传感器上完成下蹲和站起动作，请你分析力传感器上的人“下蹲”和“站起”两个过程中超重和失重的情况。

【观察与实验】思考与讨论：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？（三）电梯里的超重和失重情景一：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀加速上升，(1)人对升降机的压力为多大？(2)人是处于超重还是失重状态？情景二：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀减速上升，(1)人对升降机的压力为多大？(2)人是处于超重还是失重状态？情景三：质量为m的人随升降机一起以加速度a 匀减速下降，(1)人对升降机的压力为多大？(2)人是处于超重还是失重状态？情景四：质量为m的人随升降机一起以加速度a 匀加速下降，(1)人对升降机的压力为多大？(2)人是处于超重还是失重状态？【观察与实验】小结：类型v方向a方向现象加速上升向上向上超重减速上升向上向下失重加速下降向下向下失重减速下降向下向上超重(1)当加速度方向向上时，物体发生超重现象，(2)当加速度方向向下时，物体发生失重现象。

人教版高一年级超重和失重内容的教学设计一、设计思想1、物理生活化思想贯穿课堂始终无论是趣味实验，激发悬念，还是分组实验，合作探究；到回归实践，自主小结，都体现了物理从生活中来，到生活中去的STS思想，闪烁着人文的光芒。

趣味实验设计，自行改进的“记忆型超重失重演示器”，视频将物理过程的“慢放定格”，DIS实验等，是对教学资源的利用与创新。

2、自主学习构建新课程理念下新型的师生关系。

整堂课采取“情景——问题——探究——结论”的教学方法，以“自主体验发现问题，自主学习解决问题，自主举例应用问题”为教学主线；从兴趣入手，精心设计学生活动——通过分组实验，感受超、失重现象；进而小组讨论、验证、交流超、失重条件；感悟超、失重实质；成功解释生活中超、失重现象；强调学生思维和体验过程，让学生亲身经历科学探究，变过去教师要学生学，而为学生自己“我要学、我想学、从中我学到了什么”的主动建构知识的自主学习；通过交流、合作的互动过程，更进一步培养了学生团结、协作的精神。

当然同时要发挥教师的课堂机智，适时地去引导，去启发，去控制，去答疑，去评价，这是符合新课标以学生发展为本的要求，成功实现了新课程理念下师生关系的转换。

3、注重教学反馈，体现了新课程的评价理念符合高一学生认知规律的教学反馈，可以增强学习的自我效能感，也是各教学环节是否有效的判据；教学过程中穿插着师生评价（提问）、生生评价（组间交流）以及学生自我评价（谈谈我学到了什么？），是学生的现场学习情况的动态反馈，针对反馈情况，需要教师做出适切性评价和教学调整。

趣味实验前后呼应解释，学生自己举例及解释，纠正原有的一些模糊认识，都是对知识掌握的定性反馈；“练一练”中的运用牛顿运动定律来定量分析，并将超重与失重同化到牛顿运动定律的知识结构之中，让学生体会到超重、失重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已；“想一想”、“做一做”和“相关链接”又将教学反馈延伸到课外，进一步激发学生的思维能力和动手能力；整个教学过程均很好地体现了新课程评价理念——注重过程性与即时性评价。

《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。

超重和失重课堂教案【设计思想】本课将在学生原有知识结构的基础上，通过体验和经历，构建关于超重和失重的新知识，达成预定的三维教学目标。

本课将以探究为主线，充分重视情景、问题、体验、合作、自主、交流等教学元素，力图实现现代信息技术与课堂教学的整合。

【教学目标】1、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、过程与方法：（1）使学生掌握正确观察超重和失重现象以及对该实验现象进行分析和归纳的方法；（2）使学生体验通过实验和理论分析探究超重和失重现象的过程。

3、情感、态度与价值观：激发学生对科学的兴趣和热情,使他们了解一些航天技术的成就。

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。

【重点难点】重点：什么是超重和失重以及产生超重和失重现象的条件。

难点：（1）产生超重和失重现象的条件；（2）运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的分析。

【教学仪器】（1）体重计、超重（失重）演示仪、纸条、钩码、各类超重（失重）小实验器材。

（2）DIS实验设备：力传感器、数据采集器、计算机、投影仪。

【教学流程】实践应实验、猜测验证、交1激疑2——什么情况下会出现超重和失重现象？激疑3——为什么会产生超重和失重现象？2. DIS是“数字信息系统”的英文缩写，本实验可记录超重、失重现象中拉力或压力的变化过程，显示瞬时值的大小。

3.“实践应用”要求学生运用所学超重、失重的知识解决一些相关实际问题，例如计算、自主实验等，并通过自主活动和交流体验猜测和验证的科学方法。

【教学流程】情景引入：学生实验1：用纸带挂上钩码，然后迅速上提。

（弹簧秤补充验证拉力变大）现象：纸带断了。

（纸带既然能够承受钩码的重力，怎么会断呢？）学生实验2：某位学生称体重，在秤上蹲下和站起。

现象：秤的示数发生变化。

（难道该学生的体重发生了改变？）由以上两个学生实验引出课题“超重和失重”板书：超重和失重问题提出：从实验出发，围绕着超重和失重，学生提出问题。

6.超重和失重知识纲要导引,核心素养目标,物理观念超重、失重、完全失重科学思维测量重力的方法科学探究探究超重失重现象及其实质科学态度与责任结合牛顿运动定律分析生活体验失重和超重基础导学一、重力的测量(自学教材第105页“重力的测量”部分)方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得：G＝mg.方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量．将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小．二、超重和失重(自学教材第105、106页“超重和失重”部分)1．失重(1)定义：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现象，叫作失重(weightlessness)现象．(2)产生条件：物体具有竖直向下的加速度．2．超重(1)定义：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，叫作超重(overweight)现象．(2)产生条件：物体具有竖直向上的加速度．3．完全失重(1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力，这种现象被叫作完全失重状态．(2)产生条件：加速度a＝g，方向竖直向下．【思考】(1)物体向上运动时一定处于超重状态．( )(2)物体减速向下运动时处于失重状态．( )(3)物体处于失重状态时重力减小了．( )(4)超重就是物体的重力变大的现象．( )(5)减速上升的升降机内的物体对地板的压力小于重力．( )(6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态．( )答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√【教材解疑】(第106、107页)[思考与讨论]人站在力传感器上完成下蹲动作．观察计算机采集的图线．图1呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况．很明显，图线直观地描绘了人在下蹲过程中力传感器的示数先变小，后变大，再变小，最后保持某一数值不变的全过程．如图2，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”过程中超重和失重的情况．问题解答：人“站起”过程中，先是加速上升超重，到达一个最大速度后再减速上升失重，所以人“站起”过程先超重再失重．[做一做]在电梯地板上放一台体重计．站在体重计上，观察电梯启动、制动和运行过程中体重计示数的变化．问题解答：设电梯向上运行，电梯启动过程体重计的示数变大且大于重力，人处于超重状态；电梯在制动过程中体重计的示数减小且小于重力，人处于失重状态；电梯在运行过程中体重计的示数不变且等于重力，人既不失重也不超重.课堂探究主题一对超重与失重的理解1．重力与视重(1)重力：是地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．(2)视重：当物体竖直悬挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．2．超重和失重的实质(1)超重时，物体所受支持力(或拉力)与重力的合力方向向上，测力计的示数大于物体的重力．(2)失重时，物体所受支持力(或拉力)与物体重力的合力方向向下，测力计的示数小于物体的重力．(1)超重与失重不是物体本身重力变了，而是“视重”变化了．(2)超重或失重都属于一种现象，是“力”的视觉体现.空间站中的宇航员处于完全失重状态3.超重、失重常对应的物体运动状态(1)超重对应的运动状态：向上加速运动，向下减速运动．(2)失重对应的运动状态：向上减速运动，向下加速运动．4．对完全失重的解释当物体具有向下的加速度g时，设支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F.由牛顿第二定律有：mg－F＝mg可得F＝0.完全失重现象是失重现象的极限.,特别提醒,完全失重状态下，一切由重力产生的物理现象都将完全消失．如：气压计不能使用——因为液柱不再产生向下的压力天平不能测质量——天平在任何条件下都平衡．(1)下蹲过程：静止→向下加速→向下减速→静止．(2)起立过程：静止→向上加速→向上减速→静止．【典例示范】例 1 如图是某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间．由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息( )A．1 s时人处在下蹲的最低点B．2 s时人处于下蹲静止状态C．该同学做了2次下蹲—起立的动作D．下蹲过程中人始终处于失重状态解析：可通过以下表格对各选项逐一分析.选项过程分析结论A 人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，对应先失重再超重，到达最低点后处于平衡状态，由图可知，t＝1 s时人仍然加速下降×B由图可知在t＝2 s时刻人处于下蹲静止状态√C 人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图像可知，该同学做了一次下蹲—起立的动作×D结合A的方向可知，下蹲过程先失重后超重×答案：B,方法技巧,判断超、失重有“三看”一看“力”：物体受竖直向上的拉力(或支持力)大于重力时，处于超重状态；小于重力时，处于失重状态．二看“加速度”：物体具有向上的加速度时，处于超重状态；具有向下的加速度时，处于失重状态；向下的加速度为重力加速度时，处于完全失重状态．三看“速度”：物体向上加速或向下减速时，处于超重状态；物体向下加速或向上减速时，处于失重状态．,训练1 (多选)如图所示，小敏正在做双脚跳台阶的健身运动．若忽略空气阻力，小敏起跳后，下列说法正确的是( )A．上升过程处于超重状态 B．下降过程处于超重状态C．上升过程处于失重状态 D．下降过程处于失重状态解析：若忽略空气阻力，小敏起跳后，在空中运动的过程中只受重力，加速度就是重力加速度，则小敏起跳后，上升过程与下降过程均处于失重状态，故C、D两项正确．答案：CD主题二定量分析超重、失重问题超重、失重现象原因的定量分析视重(F)与重力的关运动情况受力图特征状态加速度系平衡a＝0F＝mg 静止或匀速直线运动超重向上F＝m(g＋a)>mg 向上加速或向下减速失重向下F＝m(g－a)<mg 向下加速或向上减速自由落体运动、抛体完全失重a＝g F＝0运动,超重和失重现象与物体的速度方向和大小无关，只取决于物体加速度的方向．【典例示范】例2 质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数分别是多少？(g取10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；(3)升降机以3 m/s2的加速度匀减速上升或匀加速下降．解析：以人为研究对象进行受力分析，人受重力和支持力作用．(1)升降机匀速上升时a＝0，所以有F N－mg＝0，即F N＝mg＝600 N根据牛顿第三定律知F N′＝F N＝600 N.(2)升降机匀加速上升时，加速度方向向上，人处于超重状态，取向上为正方向，则有F N1－mg ＝ma 1所以F N1＝m (g ＋a 1)＝60×(10＋4) N ＝840 N 根据牛顿第三定律知F N′1＝F N1＝840 N.(3)升降机匀减速上升或匀加速下降时，加速度方向都向下，人都处于失重状态，取向下为正方向，则有mg －F N2＝ma 2所以F N2＝m (g －a 2)＝60×(10－3) N ＝420 N 根据牛顿第三定律知F N′2＝F N2＝420 N. 答案：(1)600 N (2)840 N (3)420 N思路：(1)应根据加速度方向判断物体处于超重状态还是失重状态； (2)选加速度方向为正方向； (3)分析物体的受力情况； (4)利用牛顿第二定律进行求解．关键：确定物体加速度的大小和方向．训练2 如图所示，用绳子将质量为2 kg 的盘式弹簧秤吊起，使秤盘保持水平．在秤盘上放上质量为0.5 kg 的砝码之后，使整个秤竖直向上运动，此时秤的指针示数为0.55 kg ，不计空气阻力．(g 取10 m/s 2)求：(1)盘式弹簧秤运动加速度的方向． (2)盘式弹簧秤运动加速度的大小． (3)绳子对盘式弹簧秤的拉力．解析：(1)秤的指针示数为0.55 kg ，大于砝码的质量，所以砝码受到的支持力大于其重力，砝码处于超重状态，可知加速度的方向向上．(2)由牛顿第二定律：F N －mg ＝ma ，所以a ＝F N －mg m ＝0.55×10－0.5×100.5m/s 2＝1 m/s 2(3)以弹簧秤与砝码组成的整体为研究对象，则：F T －(m ＋M )g ＝(m ＋M )a代入数据得：F T＝27.5 N，方向竖直向上．答案：(1)盘式弹簧秤运动加速度的方向向上(2)1 m/s2(3)27.5 N，方向竖直向上课堂达标1．[2019·湖南六校联盟高一联考]里约奥运会男子跳高决赛的比赛中，加拿大选手德劳因突出重围，以2米38的成绩夺冠(如图所示)．则( )A．德劳因在最高点处于平衡状态B．德劳因起跳以后在上升过程处于失重状态C．德劳因起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力D．德劳因下降过程处于超重状态解析：无论是上升过程还是下降过程，还是最高点，运动员的加速度始终向下，所以他处于失重状态，故A、D错误，B正确；起跳时运动员加速度的方向向上，地面对他的支持力大于他受到的重力，故C错误．故选B.答案：B2．在一个封闭装置中，用弹簧测力计测一物体的重力，根据读数与物体实际重力之间的关系，判断以下说法中正确的是( )A．读数偏大，表明装置一定加速上升B．读数偏小，表明装置一定加速下降C．读数为0，表明装置运动的加速度等于重力加速度，但无法判断是向上运动还是向下运动D．读数准确，表明装置一定匀速上升或下降解析：读数偏大，表明装置处于超重状态，其加速度方向向上，可能的运动情况是加速上升或减速下降，故A项错误，同理知B项也错误．弹簧测力计读数为0，即完全失重，这表明整个装置运动的加速度等于重力加速度g，但是a＝g时，速度方向有可能向上，也有可能向下，还有可能沿其他方向，故C项正确．读数准确，装置可能静止，也可能正在向任意一个方向做匀速直线运动，故D项错误．答案：C3．2016年10月17日，“神舟十一号”载人飞船发射成功，如图所示．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是( )A ．火箭加速上升时，宇航员处于超重状态B ．飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态C ．火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力D ．火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时，宇航员处于失重状态解析：火箭加速上升时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力，宇航员处于超重状态，对座椅的压力大于自身重力，选项A 正确、C 错误；飞船落地前减速下落时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力，宇航员处于超重状态，选项B 错误；火箭加速上升过程中加速度逐渐减小时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，选项D 错误． 答案：A4．[2019·福州高一检测]在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为30 kg ，电梯运动过程中，某一段时间内，晓敏同学发现体重计示数如图所示．在这段时间内下列说法中正确的是( )A ．晓敏同学所受的重力变大了B ．电梯可能在竖直向下运动C ．晓敏对体重计的压力大于体重计对晓敏的支持力D ．电梯的加速度大小为13g ，方向竖直向下解析：可通过以下表格对各选项逐一分析. 选项过程分析结论..专业. A 体重计示数大于体重说明晓敏对体重计的压力大于重力，并不是体重变大× B 以人为研究对象，F N －mg ＝ma 求得a ＝F N －mg m ＝40 g －30 g 30＝13 g ，方向向上，但电梯可能是向下做减速运动√C晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是作用力与反作用力的关系，大小相等×D由B 项分析可知，电梯的加速度大小为13g ，方向竖直向上 × 答案：B5．(多选)如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10 N ，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6 N ，关于电梯的运动，以下说法正确的是(g 取10 m/s 2)( )A ．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s 2B ．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s 2C ．电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s 2D ．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s 2解析：电梯做匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10 N ，可知重物的重力等于10 N ，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6 N ，对重物，根据牛顿第二定律有mg －F ＝ma ，解得a ＝4 m/s 2，方向竖直向下，则电梯的加速度大小为4 m/s 2，方向竖直向下，因此电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动，选项B 、C 正确．答案：BC。

《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。

《超重和失重》教案授课内容：超重和失重一、教学目标1、知道什么是物重和视重2、认识理解超重、失重及完全失重现象3、会利用牛顿运动定律分析生活中的超重与失重现象二、教学重点及难点重点：什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质。

难点：(1)产生超重和失重现象的实质；(2)运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的实例分析。

三、教学策略与手段“情景——问题——探究——结论”的学生自主探究教学模式。

四、教学设计(一) 导入【演示】一学生站在电子体重计上稳定后下蹲，让其他学生观察该学生在下蹲过程电子体重计的示数，发现学生在下蹲的过程中体重计的示数先变小后变大。

【提出问题】：为什么该同学下蹲或上升的过程中，电子体重计的示数会变化呢？是这个过程该同学的体重变化了吗？带着这些问题，进入到今天的学习——超重和失重。

【分析】1.视重和物重的概念：视重是体重计显示的重量，即体重计的示数。

物重是物体实际的重量。

2.体重计的测重原理分析：牛顿第三定律可得人对体重计的压力F’和体重计对人的支持力F是一对作用力和反作用力，两者数值上相等，体重计的示数就是物体对体重计的压力，或者说是体重计对物体的支持力。

（注意：在任何状态下都成立）3.二力平衡的原理：人受到的重力G=体重计对人的支持力F（注意：物体静止或者匀速运动状态也就是平衡状态下才成立）4.故：在平衡状态下，即人稳定站立时，体重计示数=人对体重计的压力F'=体重计对人的支持力F=人受到的重力G。

5.总结：体重计是通过测量物体对体重计的压力来测量物体的重力。

【抛出问题引导学生分析】：那下蹲过程发现体重计的示数先变小后变大，也就是说人对体重计的压力先变小后变大，同学们根据学案导引分析原因。

(二)教学内容1.理论分析下蹲过程的运动情况与受力情况(1)研究对象：人(2)运动分析：静止→向下加速→向下减速→静止在向下加速的过程（向下减速）的过程中，物体受到合力并不为零，物体有一个合外力，即有一个加速度，可以用牛顿第二定律找出这个加速度。

人教版物理必修第一册第四章第6节教学设计第4章运动和力的关系第6节超重和失重目录一、学习任务二、新知探究（一）梳理要点（二）启发思考（三）深化提升三、课堂小结第4章运动和力的关系第6节超重和失重一、学习任务1．知道超重、失重和完全失重现象及其产生条件。

2．会应用牛顿第二定律分析超重和失重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质。

3．了解超重和失重现象在各个领域的应用，解释生活中的超重和失重现象。

二、新知探究知识点一：超重和失重现象（一）梳理要点1．重力的测量方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律得：G＝mg。

方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量。

将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态，这时测力计的示数反映了物体所受的重力大小。

2．超重和失重(1)视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力。

(2)失重①定义：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现象。

②产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。

(3)超重①定义：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产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。

(4)完全失重①定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的状态。

②产生条件：a＝g，方向竖直向下。

（二）启发思考在乘竖直升降电梯上下楼时，你是否有这样的感觉：在电梯里上楼时，开始时觉得自己有“向下坠”的感觉，好像自己变重了，快到楼顶时又觉得自己有“向上飘”的感觉，好像自己变轻了。

下楼时，在电梯里，开始觉得有种“向上飘”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了，快到楼底时，觉得自己有种“向下坠”的感觉，背的书包也似乎变“重”了。

问题1 电梯向上启动瞬间加速度方向如何？人处于超重还是失重状态？提示：竖直向上，超重。

问题2 电梯向上将要到达目的地减速运动时加速度方向如何？人处于超重还是失重状态？提示：竖直向下，失重。