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。
使用时间：_____________年____月____日 班级____________ 小组__________ 姓名___________________
《超重与失重》导学案
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、会用牛顿第二定律分析超重与失重的相关问题。
3、自主学习，合作探究，总结归纳解决超重与失重的方法。
4、激情投入，积极思考，从探究中体会学习的快乐。
学习重点：发生超重、失重现象的条件及本质．
学习难点：超重、失重现象的实质．正确分析受力
预习案
【使用说明&学法指导】 1、先通读教材P88—P89内容，理解本节的基本知识，再完成教材助读设置的问题，通过根据自已对教材的理解或查阅资料，解决问题并提出自已的疑惑。2、独立完成，限时20分钟。
Ⅰ知识准备
1、 物体的重力是如何产生的？重力的大小和方向与物体的运动状态有关吗？
2、 我们通常怎样使用弹簧测力计测重力？弹簧测力计的示数一定是物体的重力大小吗？
3、 我们乘坐电梯时，在电梯启动和制动时有什么感觉？
Ⅱ教材助读
1、弹簧测力计的示数显示的是弹簧的弹力（或是弹簧挂钩所受的拉力），但为什么我们常常把弹簧测力计的示数就认为是被测物体的重力呢？试给出证明？磅秤的示数是指哪个力？它又如何测量物体的重力呢？
2、是不是在任何情况下，弹簧测力计（或磅秤）的示数都是显示出物体的重力的大小呢？
3、 什么是超重？什么是失重？超重是物体的重力变大，失重是物体的重力变小吗？如果不是那么是什么力变大？
4、产生超重和失重的原因是物体在______________方向上存在加速度，那么物体在水平方向上的加速或减速运动会产生超重和失重现象吗？
5、物体有超重和失重现象时，到底是与速度方向有关还是与加速度方向有关？其实质是什么？
6、什么是完全失重状态？此时物体的加速度的大小和方向有什么特点？
- 1 - 《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 】粤教版高中物理必修一第四章第6节 超重与失重
【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，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”。
【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，它还是当今宇宙开发中面临的重要问题，本节课在物理教学中具有重要的地位，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的联系，同时激发学生学习物理的兴趣。
2、课程标准对本节课的要求: 掌握超重与失重的条件，并会运用此只是来解释一些生活上的现象。
3.教材的编写思路:教材首先基于学生已有知识和生活经验，以一个实验创设情境，进入新课，通过一系列的实验探究与理论讨论加深理解，最后演示实验，分析实验，得出规律，在此基础上，进一步提出失重的一种特殊情况：完全失重。并引导学生分析解释生活中的超重与失重现象，让物理走向生活。
4、教材的处理： 本节课着重于培养学生通过运用牛顿运动定律分析、解释生活中的超重与失重现象，因此在内容上着重于运用生活中的例子来引入概念，通过概念来解释生活现象。
【学生情况分析】
⾼中物理⼒学——超重和失重
超重和失重是⾼中物理学习过程中应⽤规律分析现象的典型实例，是对⽜顿运动定律的运⽤，也是⾼考重要知识点和学⽣易混淆的知识点之⼀。
想要厘清超重和失重的本质现象，⾸先要清楚⼏个概念。
概念
视重：当物体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读数称为视重。视重的⼤⼩等于秤所受的拉⼒或压⼒。
超重：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。超重产⽣的条件是物体要具有向上的加速度。
失重：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。失重产⽣的条件是物体要具有向下的加速度。
完全失重：物体对⽀持物的压⼒（或对悬挂物的拉⼒）等于零的现象。它产⽣的条件是物体的加速度等于重⼒加速度，且⽅向向下。
对视重、超重和失重的理解1、不论超重、失重或完全失重，物体的重⼒都不变，只是视重的改变。千万不要错误地认为超重就是超过重⼒，失重就是失去重⼒。2、物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，⽽在于物体具有向上的加速度还是向下的加速度。这也是判断物体超重或失重的根本所在。⽽有些学⽣容易把超重、失重现象的运动学特征与物体的运动⽅向相联系，认为超重⼀定是物体向上运动、失重⼀定是物体向下运动。然⽽真实情况是，物体处于超重状态时，不⼀定向上加速运动，也可能向下减速运动；物体处于失重状态时，不⼀定向下加速运动，也可能向上减速运动。
⼏个常见模型
⼀：电梯
电梯在运⾏过程中，电梯中的⼈所处的状态就包含了超重、失重状态。现在我们分析下电梯的运⾏过程。
（1）电梯上升过程
① 加速阶段，电梯加速度向上，⼈处于超重状态，⼈对电梯的压⼒⼤于重⼒；
② 平稳运⾏阶段，电梯匀速上升，此时加速度为零，⼈既不超重也不失重，⼈对电梯的压⼒等于重⼒；
③ 减速阶段，电梯做减速上升运动，直⾄电梯停⽌上升，速度减为零，此阶段加速度向下，⼈处于失重状态，⼈对电梯的压⼒⼩于重⼒。
（2）电梯下降过程
