第一篇:超重與失重教學(xué)設(shè)計
《超重與失重》教學(xué)設(shè)計
【教材分析】
《超重與失重》是選擇人教版高一物理第五章研究力與運動的關(guān)系第五節(jié)的內(nèi)容。教材第一二章是對運動學(xué)概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)應(yīng)用,三四章是對力學(xué)基本概念,常見力性質(zhì)及共點力作用下物體的平衡的學(xué)習(xí)
本部分內(nèi)容講述超重和失重現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因,并且將其應(yīng)用在具體問題中:如電梯中的超失重和體重秤上的超失重等。超重和失重的基本定義為:視重大于重力時為超重;視重小于重力時為失重;超失重時物體重力并不改變。對超重和失重理解可以從運動學(xué)和動力學(xué)兩個角度理解。運動學(xué)角度:當(dāng)物體加速上升或減速下降時,物體處于超重狀態(tài);當(dāng)物體加速下降或減速上升時,物體處于失重狀態(tài)。動力學(xué)角度:當(dāng)物體具有向上的加速度時,物體處于超重狀態(tài);當(dāng)物體具有向下的加速度時,物體處于失重狀態(tài)。前者為表象,后者為本質(zhì),兩者為遞進關(guān)系。超重和失重是生活中的常見現(xiàn)象,因此講解本部分內(nèi)容時應(yīng)盡量貼近生活,從生活中來,到生活中去,過程應(yīng)多安排些學(xué)生的動手實驗機會,讓學(xué)生有切身的體會,同時也應(yīng)安排些思考和探討的話題,引發(fā)學(xué)生的思考和討論,加深學(xué)生對超失重的理解
【設(shè)計思想】
本節(jié)利用飲料瓶設(shè)計實驗引入新課,貼近學(xué)生的生活,在此基礎(chǔ)上設(shè)計易于操作的探究超重與失重的實驗,讓每個學(xué)生都參與到課堂中,提高學(xué)生積極性,從而較容易得出超重與失重的定義;超重與失重的理論分析,給了學(xué)生思考的空間,整節(jié)課的設(shè)計符合“高中物理課程應(yīng)促進學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與,樂于探索、勇于實驗、勤于思考”的《新課標(biāo)》的要求。采用力的傳感器代替彈簧秤可以讓學(xué)生更清楚的看到拉力的變化,并且可以演示完全失重現(xiàn)象。本教學(xué)設(shè)計在條件達(dá)不到的學(xué)校,可以用彈簧秤代替?zhèn)鞲衅鳌?/p>
教學(xué)目標(biāo) 【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識與技能
1、通過實驗認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象,2、理解產(chǎn)生超重失重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象的原因
3、知道完全失重現(xiàn)象
(二)過程與方法
1、觀察并感受失重和超重現(xiàn)象
2、經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的過程,理解物理規(guī)律在生活實際中的應(yīng)用。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、通過列舉一些身邊的超重失重例子和日常的小實驗,讓學(xué)生學(xué)會觀察生活,知道物理就在身邊。
2、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力,激發(fā)成就感;養(yǎng)成學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣;從探究中體驗科學(xué)之美,體會合作的重要性。
【重點難點】
重點:通過實驗探究和小組討論,理解產(chǎn)生超重失重現(xiàn)象的條件和實質(zhì)。
難點:超重、失重不是重力的增加或減少,而只是物體對支持物的壓力或是對懸掛物的拉力發(fā)生了變化,物體的重力依然存在且大小不變。
【教學(xué)器材】
力傳感器、電腦、重錘、細(xì)繩、演示彈簧秤、飲料瓶 【教學(xué)過程】
小實驗:
一個盛滿水的飲料瓶,在底部及瓶身周圍鉆幾個洞,靜止在手中時,水會流出;如果突然松手,讓飲料瓶自由下落時,會觀察到什么現(xiàn)象? 現(xiàn)象:當(dāng)飲料瓶自由下落時,水不會流出。
提問:剛才的實驗中我們看到水會流出的原因是什么?當(dāng)飲料瓶自由下落時,水不會流出的原因又是什么?請結(jié)合生活經(jīng)驗談?wù)勀愕目捶ā?/p>
因為重力而使水對器壁產(chǎn)生了壓力,所以水會流出。實驗中當(dāng)飲料瓶自由下落時,重力仿佛消失了,實際上是壓力消失了。談體會:
1、播放游樂場中過山車的視頻,請同學(xué)們談?wù)勗谟螛穲鐾媸h(huán)過山車、垂直過山車等時的感受?
學(xué)生:害怕、上坡時感覺比較穩(wěn)、下坡時感覺重力仿佛消失了等。
2、除了過山車,在生活中還有哪些時候會讓我們有與過山車一樣的感受? 學(xué)生:乘汽車上陡坡或下陡坡、飛機起飛或降落、乘電梯、?? 小結(jié):剛才同學(xué)們所談到的就是“超重與失重”現(xiàn)象,今天我們就一起探討超重與失重的問題。演示實驗:
在彈簧秤下懸掛鉤碼,當(dāng)鉤碼靜止時,讀出彈簧秤的示數(shù),問:鉤碼的重力是多少?你是怎么知道的?
(利用二力平衡分析彈簧秤測量物體重力的原理,對學(xué)生來說已不是難題)小結(jié):當(dāng)物體處于靜止或勻速運動時,物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ扔谖矬w的重力。實驗探究:
探究一:請同學(xué)們用力傳感器測出桌面上重錘的重力,并用力傳感器牽引重錘做各種運動(上下或左右移動),觀察在將重錘提起的過程中,電腦屏幕上顯示的力傳感器的拉力與重錘的重力相比有什么變化? 學(xué)生活動:進行實驗,觀察現(xiàn)象。討論交流:小組內(nèi)討論后回答:
1.你看到了什么現(xiàn)象?與鉤碼的重力進行比較。
學(xué)生:示數(shù)不穩(wěn)定,有時候比重錘的重力大,有時候比重錘的重力小。
2.重錘的重力變了嗎?
學(xué)生:地球作用在物體上的重力并沒有變化。
探究二:請你重做剛才的實驗,找出力傳感器對重物的拉力什么時候大于重錘的重力?什么時候小于重錘的重力?
學(xué)生活動:重做剛才的實驗,細(xì)心觀察并做好記錄。小組討論交流后得出:
鉤碼靜止時、緩緩上升、緩緩下降、左右移動時拉力基本不變。突然上升時,拉力變大。突然下降時,拉力變小。由此引入超重與失重的概念:
物體對懸掛物的拉力(或者對支持物壓力)大于物體所受的重力的現(xiàn)象,稱為超重現(xiàn)象。
物體對懸掛物的拉力(或者對支持物壓力)小于物體所受的重力的現(xiàn)象,3 稱為失重現(xiàn)象。理論分析超重與失重
剛才有同學(xué)提到乘電梯時,感到腳掌所受到的力與靜止時不一樣,我們已經(jīng)知道這是超重和失重的現(xiàn)象,下面請同學(xué)們談?wù)劤穗娞輹r的超重與失重發(fā)生在什么時候?
學(xué)生1:電梯上升時超重,下降時失重。
學(xué)生2:我感覺電梯上升時有超重也有失重,下降時也一樣有超重和失重。電梯是處于超重還是失重,需要有依據(jù),下面我們從理論上分析一下。教師進一步明確:電梯在啟動和停止的過程中,一般要經(jīng)歷加速上升、減速上升;加速下降、減速下降。
分析下列情況中人對電梯的壓力分別是多大(設(shè)人的質(zhì)量為m,重力為G): 當(dāng)電梯靜止時
當(dāng)電梯加速上升時(假定電梯是勻加速,加速度大小為a)當(dāng)電梯減速上升時(假定電梯是勻減速,加速度大小為a)當(dāng)電梯加速下降時(假定電梯是勻加速,加速度大小為a)當(dāng)電梯減速下降時(假定電梯是勻減速,加速度大小為a)學(xué)生活動:分組討論
學(xué)生分組討論后請不同的小組展示各自的討論結(jié)果,并回答其他小組提出的疑問。
經(jīng)過討論得出:
當(dāng)電梯靜止時,人對電梯的壓力為:N=G
當(dāng)電梯加速上升時,人對電梯的壓力為:N=G+ma>G
當(dāng)電梯減速上升時,人對電梯的壓力為:N=G-ma 當(dāng)電梯加速下降時,人對電梯的壓力為:N=G-ma 當(dāng)電梯減速下降時,人對電梯的壓力為:N=G+ma>G 根據(jù)得出的結(jié)論請學(xué)生總結(jié)電梯處于超重或失重的條件,學(xué)生這時不難得出 4 是與加速度的方向有關(guān),而非速度的方向。 小結(jié):物體處于超重或失重狀態(tài)時,物體的重力并不變,只是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化,這是由物體豎直方向的加速度引起的,當(dāng)加速度豎直向上時,物體處于超重狀態(tài),當(dāng)加速度豎直向下時,物體處于失重狀態(tài)。 探究完全失重現(xiàn)象 讓力傳感器拉著重錘向下加速運動,觀察拉力的大小,再讓力傳感器拉著重錘做自由落體運動,觀察拉力的大小。 學(xué)生實驗后,對照超重與失重的定義給完全失重下定義: 當(dāng)物體以加速度a =g豎直加速下降時,物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫Γ榱悖@就是“完全失重”現(xiàn)象。課外活動: 有條件的同學(xué)回家后在電梯上放體重計,自己站在上面,看看與我們今天的分析是否一致。 家里有體重計的同學(xué)可以回家做一做,先站體重計上不動,讀出臺秤的示數(shù);接著突然下蹲,讀出開始下蹲時臺秤的示數(shù)變化,想一想為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象? 然后先蹲著不動,讀出臺秤的示數(shù);接著突然起立,讀出開始起立時臺秤的示數(shù)變化?也想一想為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象? 板書設(shè)計: 超重與失重 超重:物體對懸掛物的拉力(或者對支持物壓力)大于物體所受的重力的現(xiàn)象,稱為超重現(xiàn)象。 失重:物體對懸掛物的拉力(或者對支持物壓力)小于物體所受的重力的現(xiàn)象,稱為失重現(xiàn)象。 超重與失重的理論分析: 超重現(xiàn)象: a豎直向上 失重現(xiàn)象:a豎直向下 完全失重現(xiàn)象:a=g豎直向下 超重與失重教學(xué)設(shè)計 王冬梅 12.30 教學(xué)課題:《超重與失重》 【教材分析】 自從人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船發(fā)射成功以來,人們常談到超重和失重,在實際生活中也有許多超重和失重現(xiàn)象發(fā)生。因此本節(jié)課要幫助學(xué)生正確理解超重和失重現(xiàn)象,并且運用超重和失重現(xiàn)象來解決一些實際問題。 在分析超重和失重問題時,加速度是關(guān)鍵。物體的速度不能反映物體的受力情況,只有加速度才能反映物體的受力情況.應(yīng)靈活運用牛頓第二定律和運動學(xué)的規(guī)律解題,必要時要用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象。 “失重和宇宙開發(fā)”這個閱讀材料可以開闊學(xué)生眼界和思路,應(yīng)組織學(xué)生閱讀,還可倡導(dǎo)學(xué)生查閱有關(guān)資料或觀看科技影視片,并在此基礎(chǔ)上,請同學(xué)們談?wù)勛约旱摹疤赵囼炏胂蟆币耘囵B(yǎng)學(xué)生豐富的想象力和創(chuàng)新能力。【教學(xué)目標(biāo)】 知識與技能 1.理解超重和失重現(xiàn)象及兩者的產(chǎn)生條件;理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì); 2.培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力;提高學(xué)生在處理實際問題時提煉出模型的能力;增強學(xué)生能在多種情景中找出問題的實質(zhì)的能力; 過程與方法 1、觀察并感受超重和失重現(xiàn)象 2、經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象條件的過程,理解物理規(guī)律在生活實際中的應(yīng)用 情感態(tài)度價值觀: 1情景和熱情引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生敢于探索、敢于提問,勇于創(chuàng)新;借助課堂小實驗、多媒體課件和豐富的網(wǎng)上資料,培養(yǎng)學(xué)生熱愛物理、熱愛科學(xué)的情感; 2學(xué)會同學(xué)間交流與合作、學(xué)會參與小組活動; 【教學(xué)重點】完全失重現(xiàn)象。 【教學(xué)難點】準(zhǔn)確理解超重、失重和完全失重現(xiàn)象的本質(zhì)。掌握超重和失重現(xiàn)象并不是物體的重力發(fā)生變化,而是物體所受的支持力或拉力發(fā)生了變化。 【教學(xué)過程】 新課導(dǎo)入: 視頻: 楊立偉體驗失重現(xiàn)象 2003年10月15日9時,中國成功發(fā)射第一艘載人飛船神舟五號!21個小時23分鐘的太空行程,標(biāo)志著中國已成為世界上繼前蘇聯(lián)/俄羅斯和美國之后第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家。自從人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船發(fā)射成功以來,人們常談到超重和失重.那我們來看一下太空中失重到底會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象呢? 超重失重只會出現(xiàn)在航天業(yè)?生活中會不會出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象呢?它的實質(zhì)是什么呢?這就是我們本節(jié)所要研究的內(nèi)容.一體驗什么是超重失重: 1 [提問]彈簧稱是怎樣稱出物體的所受重力的? 讓學(xué)生通過分析,加深對平衡條件、作用力與反作用力的理解。 彈簧稱:平衡時,物體所受的重力跟彈簧稱給物體的拉力大小相等、方向相反。而彈簧稱讀出來的數(shù)值跟其受到拉力對應(yīng),根據(jù)作用力與反作力原理,彈簧稱受到的拉力與彈簧稱給物體的拉力相等,所以彈簧稱能讀出物體所受到重力對應(yīng)的數(shù)值。[提問]稱同一個物體時,彈簧稱的讀數(shù)會不會發(fā)生變化? 先讓學(xué)生思考,然后做演示:在下面三情況下用彈簧稱物體,同學(xué)觀察讀數(shù)有沒有變化。 a加速向上; b加速向下。 同學(xué)可以觀察到彈簧稱的讀會比物體實際的重量或大或小,這樣就可以引出課題,同時對超重與失重有初步的了解: 超重:視重大于重力 失重:視重小于重力 這兩種情況下物體的重力變了嗎? 物體在同一地理位置,所受重力是相同的,與運動狀態(tài)是無關(guān)的,那么是什么使:視重與重力之間產(chǎn)生差異了呢?我們來研究一下 運動學(xué)描述 規(guī)律1:當(dāng)物體加速上升時,拉力大于重力,物體處于超重狀態(tài) 規(guī)律2:當(dāng)物體減速上升時,拉力小于重力,物體處于失重狀態(tài) 規(guī)律3:當(dāng)物體加速下降時,拉力小于重力,物體處于失重狀態(tài) 規(guī)律4:當(dāng)物體減速下降時,拉力大于 重力,物體處于超重狀態(tài) .力學(xué)本質(zhì): 超重:物體具有向上的加速度,合力向上,F(xiàn) > mg 失重:物體具有向下的加速度,合力向下,F(xiàn) < mg 選定加速度方向為正方向表達(dá)式: F = mg ± ma與V無關(guān)。在失重中有一種特殊的現(xiàn)象,那就是完全失重 演示實驗:開孔的瓶子為什么不漏水? 完全失重狀態(tài):測力計的示數(shù)等于零(即物體對支持物或懸掛物完全沒有作用力),物體 “好像沒有重力” 的狀態(tài) 思考(1):完全失重時為什么作用力為零 思考(2):完全失重的力學(xué)特征是什么 思考(3):還有哪些情況會產(chǎn)生完全 失重現(xiàn)象 完全失重的利于弊:(1)在人造衛(wèi)星中所有靠重力效應(yīng)工作的儀器都失效! (2)利用完全失重條件的科學(xué)研究 《超重與失重》教學(xué)設(shè)計 【設(shè)計思想】 本節(jié)內(nèi)容是牛頓運動定律的應(yīng)用。牛頓運動定律是高中物理的基礎(chǔ),根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和高中學(xué)生的心理特點,在具體教學(xué)中,從生活實際出發(fā),設(shè)計貼近學(xué)生生活的實驗,引入新課,以此為基礎(chǔ),以探究為主線,讓學(xué)生通過實驗操作、觀察來認(rèn)識物理現(xiàn)象,認(rèn)知物理過程,讓學(xué)生用生活化的語言表述觀察到的超、失重現(xiàn)象,探究物理規(guī)律,通過本節(jié)的學(xué)習(xí),能鞏固和深化牛頓運動定律的理解,提高學(xué)生分析問題、解決問題和應(yīng)用知識的能力,為高二學(xué)習(xí)電磁學(xué)與力學(xué)結(jié)合的知識有很大幫助,能更好地解釋生活、生產(chǎn)以及航天事業(yè)中的超重和失重現(xiàn)象。【學(xué)情分析】 有了重力的概念,有的學(xué)生可能會望文生義,簡單認(rèn)為超重是重力增加,失重是重力減少,完全失重是重力完全消失。有的學(xué)生對超重、失重和完全失重現(xiàn)象比較熟悉,但不知道引起超重、失重和完全失重現(xiàn)象的原因。學(xué)生在學(xué)習(xí)超重和失重現(xiàn)象時會受到一些前概念的影響,容易把生活中說的有些“超重”與物理學(xué)上的超重混為一談,把物理學(xué)上的失重誤認(rèn)為是物體“失去重力”;容易把超重、失重現(xiàn)象的運動學(xué)特征與物體的運動方向相聯(lián)系。【教學(xué)目標(biāo)】 (一)知識與技能 1.通過實驗認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象,2.理解產(chǎn)生超重失重現(xiàn)象的條件和實質(zhì)。 3.能運用牛頓第二、三定律定量分析超重與失重現(xiàn)象。 (二)過程與方法 1.經(jīng)過探究實驗發(fā)現(xiàn)超重失重現(xiàn)象,通過引導(dǎo)、小組討淪、再實驗尋找超重失重現(xiàn)象的運動學(xué)特征。 2.用實驗的方法探究發(fā)生超重失重現(xiàn)象的條件及實質(zhì),學(xué)會用牛頓定律解決問題的方法。 (三)情感、態(tài)度與價值觀 1.通過列舉一些身邊的超重失重例子和日常的小實驗,讓學(xué)生學(xué)會觀察生活,知道物理就在身邊。 2.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力,激發(fā)成就感;養(yǎng)成學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣;從探究中體驗科學(xué)之美,體會合作的重要性。【教學(xué)重點】 1.超重、失重的概念 2.產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件、實質(zhì) 【教學(xué)難點】 1.應(yīng)運牛頓第二定律分析產(chǎn)生超重失重的條件 2.在超失重條件下,物體的實重不變 【教學(xué)用具】 1.學(xué)生所需器材(四人一組):彈簧秤、砝碼。2.教師所需器材:彈簧秤、砝碼、可樂瓶。【教學(xué)方法】支架探究教法 【教學(xué)過程】 一、情境導(dǎo)入問題 取一裝滿水的可樂瓶,在靠近底部的側(cè)面打一小孔,讓其做自由落體運動。 想一想1:裝滿水的可樂瓶靜止在手中時,觀察到的現(xiàn)象會是什么? (水從小孔中噴出) 想一想2:裝滿水的可樂瓶自由落體運動時,觀察到的現(xiàn)象會是什么? (水不會流出) 生活經(jīng)驗告訴我們水的流出是由于水的壓力作用,當(dāng)水不受壓力作用時就不會從小孔流出,為了說明這個問題我們今天探究超重和失重現(xiàn)象。 板書1.§5.5超重與失重(一)﹑超重與失重的概念 思考探究1:什么是超重現(xiàn)象?什么是失重現(xiàn)象? 二﹑自主探究 實驗探究1:請用給定器材(彈簧秤、砝碼),設(shè)計一個實驗,得到砝碼的重力大小? 問題1:你看到的彈簧秤讀數(shù)(直接)表示的是什么力?(物體對彈簧秤的拉力) 結(jié)論:當(dāng)物體處于靜止或勻速運動時,物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ扔谖矬w的重力。 實驗探究2:手拉彈簧秤及砝碼上下運動時,有什么新的現(xiàn)象? (讀數(shù)不穩(wěn)定,有時候比剛才的讀數(shù)大,有時候小。)問題2:你看到的彈簧秤讀數(shù)表示的是什么力?(物體對彈簧秤的拉力) 問題3:如果用“老經(jīng)驗”看(教師演示,用書擋住上下振動的砝碼),你認(rèn)為物體的“重力”有變化嗎?如何變化?(有,有時變大,有時變小) 問題4:物體的重力實際上會變化嗎?應(yīng)該是多少?(不會) 實驗探究3:用彈簧稱拉著鉤碼突然向上運動,判斷彈簧稱的示數(shù)是比重力大還是小? 學(xué)生分析:鉤碼突然向上運動,先分析出向上運動可以分為先向上加速,后向上減速兩個過程,再觀察向上加速時彈簧稱的示數(shù)是比重力大還是小;向上減速時彈簧稱的示數(shù)是比重力大還是小? 實驗探究4:用彈簧稱拉著鉤碼突然向下運動,判斷彈簧稱的示數(shù)是比重力大還是小? 學(xué)生分析:先分析出向下運動可以分解為哪兩個過程?分別觀察兩個過程,彈簧稱的示數(shù)與重力的大小關(guān)系? 結(jié)論:我們把彈簧秤的讀數(shù)大于物體的重力的現(xiàn)象,叫做物體的超重現(xiàn)象,這時物體所處的狀態(tài)稱為超重狀態(tài);而把彈簧秤的讀數(shù)小于物體的重力的現(xiàn)象,叫做物體的失重現(xiàn)象,這時物體所處的狀態(tài)稱為失重狀態(tài)。注意,物體超重與失重時其本身的重力不變。板書2: (二)﹑超重現(xiàn)象與失重現(xiàn)象 1.超重現(xiàn)象:物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象。 2.失重現(xiàn)象:物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象。 思考探究2:物體處于超重狀態(tài)和失重狀態(tài)的條件是什么? 三﹑指導(dǎo)探究 實驗探究5:物體做怎樣的運動會處于超重狀態(tài)? (圖1) 結(jié)論:(板書3)超重──加速上升或減速下降,(F-mg=ma,F(xiàn)=mg+ma拉力大于重力)(圖1)。 實驗探究6:物體做怎樣的運動會處于失重狀態(tài)? (圖2) 結(jié)論:(板書4)失重──加速下降或減速上升,(mg-F=ma,F(xiàn)=mg-ma 拉力小于重力)(圖2) 板書5:物體發(fā)生超重和失重的條件 1.超重──加速度向上(F-mg=ma,F(xiàn)=mg+ma 拉力大于重力)2.失重──加速度向下(mg-F =ma,F(xiàn)=mg-ma 拉力小于重力)演示實驗1:完全失重現(xiàn)象 將底部及瓶蓋戳有小孔的可樂瓶裝滿水,讓它從高處自由下落,演示水的完全失重現(xiàn)象。 板書6:3.完全失重──加速度為重力加速度(mg-F=mg,F(xiàn)=0拉力或支持力等于零)四﹑應(yīng)用質(zhì)疑 電梯以1.0m/s的速度豎直勻速上升,電梯地板對站在電梯里質(zhì)量為60kg的人的支持力為________N;如果電梯以0.5m/s2的加速度加速下降,地板對人的支持力又為_______N;(g取 10m/s2) (圖3) 說明:解題時兩個受力分析圖(圖3)要留在黑板的右上角,五﹑課堂小結(jié) 1.超重失重并非失去了重力,其動力學(xué)方程分別為 超重F-mg=ma,失重mg-F=ma 完全失重mg =mg,2.自由落體運動的物體處于完全失重狀態(tài),其加速度a=g.六﹑課外作業(yè)P121-2,3,4 七﹑課外延伸 分析學(xué)生站在體重計上下蹲和起立過程中的超重和失重問題,結(jié)合相關(guān)知識探討航天事業(yè)中的超重和失重現(xiàn)象,寫出相關(guān)的小論文。八﹑板書設(shè)計 §5.5超重與失重 物體: 超重──加速度向上 (F-mg=ma,F(xiàn)=mg+ma拉力或支持力大于重力) 失重──加速度向下 (mg-F =ma,F(xiàn)=mg-ma拉力或支持力小于重力) 完全失重──加速度為重力加速度 富陽市實驗中學(xué)青年教師培訓(xùn)展示公開課 《超重和失重》教學(xué)設(shè)計 孔林軍 【教材分析】 本部分內(nèi)容講述超重和失重現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因,并且將其應(yīng)用在具體問題中:如電梯中的超失重和體重秤上的超失重等。 超重和失重的基本定義為:視重大于重力時為超重;視重小于重力時為失重;超失重時物體重力并不改變。 對超重和失重理解可以從運動學(xué)和動力學(xué)兩個角度理解。運動學(xué)角度:當(dāng)物體加速上升或減速下降時,物體處于超重狀態(tài);當(dāng)物體加速下降或減速上升時,物體處于失重狀態(tài)。動力學(xué)角度:當(dāng)物體具有向上的加速度時,物體處于超重狀態(tài);當(dāng)物體具有向下的加速度時,物體處于失重狀態(tài)。前者為表象,后者為本質(zhì),兩者為遞進關(guān)系。 超重和失重是生活中的常見現(xiàn)象,因此講解本部分內(nèi)容時應(yīng)盡量貼近生活,從生活中來,到生活中去,過程應(yīng)多安排些學(xué)生的動手實驗機會,讓學(xué)生有切身的體會,同時也應(yīng)安排些思考和探討的話題,引發(fā)學(xué)生的思考和討論,加深學(xué)生對超失重的理解。 【學(xué)生情況分析】 1.自然狀況:學(xué)生為高一年級一個普通班,學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)處于年級中等水平,但班級中有一部分學(xué)生思維較活躍; 2.知識基礎(chǔ):前面學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)并較好掌握了運動學(xué)和牛頓運動定律知識,這為超重和失重學(xué)習(xí)打下一個比較好的基礎(chǔ); 【教學(xué)目標(biāo)】 知識與技能: 1.了解超重與失重現(xiàn)象; 2.運用牛頓第二定律研究超重與失重現(xiàn)象; 3.運用超重與失重知識解決實際生活中的問題。過程與方法: 1.體會應(yīng)用實驗研究物理問題的過程; 2.體會運用牛頓第二定律解決問題的方法。情感態(tài)度價值觀: 通過多種我們身邊實驗的教學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)的動力。【教學(xué)重難點】 1.理解超重與失重現(xiàn)象的力學(xué)本質(zhì); 2.了解完全失重現(xiàn)象; 3.運用超重與失重的原理解決實際問題。【教學(xué)設(shè)計思想】 1.以隨堂演示小實驗和學(xué)生實驗探究為核心(1)感受超失重;(2)實驗研究超失重 (3)實驗探究完全失重;(4)觀察水瓶的完全失重現(xiàn)象。2.以遞進式的問題為引導(dǎo)(1)什么是超失重現(xiàn)象? (2)什么情況下會發(fā)生超失重現(xiàn)象?(3)超失重現(xiàn)象的力學(xué)本質(zhì)是什么?(4)什么是完全失重?其力學(xué)本質(zhì)是什么? 【教學(xué)器材】 天平,沙漏,紙帶,攝像頭,鉤碼,體重秤,水瓶,兩本書 【教學(xué)過程流程圖】 【教學(xué)過程】 課堂引入:問題1.我們一般可以用什么來測量物體的重量 學(xué)生答:……………….演示實驗一:天平測量黑箱(內(nèi)部為沙漏)先正向朝上測量,在翻轉(zhuǎn)測量------現(xiàn)象不平衡 一、超重和失重現(xiàn)象 課堂實踐: (1)用手托住鉤碼,并保持靜止,感受鉤碼的重力大小。 (2)手從靜止開始突然向上運動,再從靜止開始突然向下運動,過程中有何感受?(3)用紙帶將鉤碼系住,手提另一端,加速上提 現(xiàn)象斷裂 課堂思考:真的是鉤碼的重力變化了嗎?沒有,根據(jù)G=mg可知重力不變。 那么,過程中什么量發(fā)生了變化?鉤碼對手的壓力和鉤碼對紙帶的拉力發(fā)生了變化。定義:什么是視重,什么是實重 例1.如圖所示,升降機內(nèi)質(zhì)量為1kg的小球用輕彈簧秤系住,懸在升降機內(nèi),當(dāng)升降機以a=5m/s2加速度勻加速上升時,彈簧秤的示數(shù)為多少? 拓展: 若升降機以a=5m/s2加速度勻減速下降時,彈簧秤的示數(shù)又為多少? 教師學(xué)生總結(jié): 超重現(xiàn)象的定義、條件、本質(zhì) 生活中的應(yīng)用:測體重人迅速站起 例2.如圖所示,升降機內(nèi)質(zhì)量為1kg的小球用輕彈簧秤系住,懸在升降機內(nèi),當(dāng)升降機以a=5m/s2加速度勻加速下升時,彈簧秤的示數(shù)為多少? 拓展: 若升降機以a=5m/s2加速度勻減速上降時,彈簧秤的示數(shù)又為多少? 教師學(xué)生總結(jié): 失重現(xiàn)象的定義、條件、本質(zhì) 生活中的應(yīng)用:測體重人迅速蹲下 例3.如圖所示,升降機內(nèi)質(zhì)量為1kg的小球用輕彈簧秤系住,懸在升降機內(nèi),當(dāng)以a=g勻加速下降時,則彈簧秤示數(shù)為多少? 教師學(xué)生總結(jié): 完全失重現(xiàn)象的定義、條件、本質(zhì) 生活中的應(yīng)用一:漏水的瓶子的自由落體,上拋運動,平拋運動 生活中的應(yīng)用二:相互插在一起的書本在桌面上雙手拉和自由落體時拉的區(qū)別 四、運用超重和失重知識解決實際問題 1.請為我國的航天員設(shè)計超重和完全失重環(huán)境,讓他們進行超重和失重的訓(xùn)練。 2.在娛樂場所中很多的超重和失重有關(guān)的項目 【教學(xué)反思】 1.設(shè)計好實驗是前提 物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,很多概念和規(guī)律的建立都需要有一個實驗操作的過程,所以做好實驗是學(xué)好物理知識的前提。本節(jié)課中設(shè)計有隨堂小實驗,學(xué)生實驗,課中教師演示實驗,從各個層面幫助學(xué)生理解超失重知識。 2.關(guān)注實驗的操作和分析是重點 物理實驗過程不能是簡單放任過程,而應(yīng)該關(guān)注學(xué)生在操作過程中的各項細(xì)節(jié),以及對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析與處理,都應(yīng)給予及時的指導(dǎo):在實驗過程中教師可以關(guān)注:學(xué)生為了達(dá)到實驗?zāi)康亩扇〉膶嶒灢呗裕粸榱藴p小實驗誤差而進行的實驗調(diào)整,實驗操作完成后的數(shù)據(jù)分析與處理等等。 3.科學(xué)探究的過程是靈活的 科學(xué)探究是物理學(xué)習(xí)過程中的一種手段,它可以幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理知識,加深對物理知識的理解,我們的物理課堂需要科學(xué)探究,但不是生搬硬套的科學(xué)探究完整流程,而是靈活的采用科學(xué)探究的某個環(huán)節(jié)或某幾個環(huán)節(jié),如本節(jié)課中有的實驗只需要簡單體會一下即可,而有的實驗需要精心設(shè)計和測量,并要有一定的猜想與假設(shè)。 同時科學(xué)探究不等于科學(xué)實驗,沒有物理實驗也可以進行科學(xué)探究,那是思維探究,這也是一種很好的探究方式,且很多時候更適合與高中學(xué)生。如本節(jié)課中從力學(xué)本質(zhì)上對超失重的分析就屬于思維上的科學(xué)探究。 4.科學(xué)實驗探究能否高效 這是一個困擾大家的問題,物理實驗的進行會延緩課堂的進程和容量,使課堂效率降低,如何解決好這樣的問題呢?我自己認(rèn)為可以從以下幾方面加以改進: (1)增加課前的培訓(xùn),磨刀不負(fù)砍柴功,讓學(xué)生事先熟悉實驗器材與一些實驗的基本操作,可以減少學(xué)生在課堂上由于耽誤不必要的時間; (2)實驗前先明確實驗?zāi)康模⑶易鲞m當(dāng)?shù)膶嶒炓龑?dǎo),如本節(jié)課中提出幾個實驗思考題,讓學(xué)生帶著問題進行實驗,學(xué)生實驗過程中的目的性就得到加強,實驗效率也得以提高; (3)實驗過程中的引入競爭,教師在實驗巡視過程中應(yīng)及時地發(fā)現(xiàn)做得比較好的學(xué)生,當(dāng)眾表揚,并鼓勵其他小組來進行學(xué)習(xí),從而加快落后小組的實驗進程,進而提高整體課堂實驗的效率。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、知道物理學(xué)中超重和失重現(xiàn)象的含義,并能通過牛頓定律進行定量分析 2、由牛頓第二定律導(dǎo)出自由落體加速度,并推廣至豎直上拋運動 【重點難點】 1、重點:超重與失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和原因 2、難點:探究超重與失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和原因 【學(xué)習(xí)過程】 一、例題導(dǎo)入:如圖,一個人質(zhì)量為m的人站在電梯內(nèi)的體重計上,求以下幾種情況中人對體重計的壓力。 1、人和電梯一同靜止或勻速運動時: 2、人隨電梯以加速度a勻加速上升時: 3、人隨電梯以加速度a勻減速下降時: 4、人隨電梯以加速度a(a 5、人隨電梯以加速度a(a 6、人隨電梯以加速度g勻加速下降時: 思考: (1)滿足什么條件,體重計示數(shù)等于人的重力? (2)滿足什么條件,體重計示數(shù)大于人的重力? (3)滿足什么條件,體重計示數(shù)小于人的重力? 二、知識概念: 1、超重:物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?? 自身重力的現(xiàn)象; 條件:物體具有? ? 的加速度時(包括向上加速或向下減速兩種情況)。 2、失重:物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?自身重力的現(xiàn)象; 條件:物體具有 的加速度時(包括向下加速或向上減速兩種情況)。 3、完全失重:物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ扔?的現(xiàn)象; 條件:物體具有的加速度a= 且向? 運動時(包括向下加速或向上減速兩種情況) 思考: (1)超重是不是物體重力增加?失重是不是物體重力減小? (2)在完全失重的系統(tǒng)中,哪些測量儀器不能使用?(提示:在完全失重狀態(tài)下,平常一切與重力有關(guān)的現(xiàn)象都完全消失) 【課堂練習(xí)】 1、某人站在臺稱上,在他突然蹲下的過程中,臺秤示數(shù)的變化情況是() A、先變大,后變小,最后等于他的重力? B、先變小,后變大,最后等于他的重力 C、變大,最后等于它的重力?? D、變小,最后等于它的重力 2、原來做勻速運動的升降機內(nèi),有一被伸長彈簧拉住的,具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上,如圖所示,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方,由此可判斷,此時升降機的運動可能是() A、加速上升? B、減速上升? C、加速下降? D、減速下降 【課堂作業(yè)】 1、問題與練習(xí) 42、《創(chuàng)新設(shè)計》相關(guān)例題和習(xí)題第二篇:超重與失重教學(xué)設(shè)計
第三篇:《超重與失重》教學(xué)設(shè)計
第四篇:《超重和失重》教學(xué)設(shè)計
第五篇:超重和失重教學(xué)設(shè)計