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1、用牛顿运动定律解决问提的教学设计张再斌一 教学目标 1知识与技能：（1）了解超重和失重的现象。（2）理解产生超重和失重的条件。（3）知道超重和失重在生活和科学技术中的应用。2过程与方法：（1）复习巩固应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。（2）学生在电梯中体验超重与失重，亲历实验探究的过程，培养学生观察能力，培养学生善于发现问题并提出问题的能力。（3）学生通过自主实验和观察一些趣味演示实验，尝试运用物理原理解决一些与生产、生活相关的具体问题。提高学生在处理实际问题时提炼出模型的能力3情感态度与价值观：（1）学生体验自主探索物理规律的艰辛和喜悦。（2）学生通过交流，提高协作的意识。二 学情分析 牛
2、顿运动定律是经典力学的基础，但牛顿第二定律的应用超重失重这节课，对新生来说是比较抽象、不易理解的知识，学生学起来有些困难。所以要根据学生已经掌握牛顿第二定律的知识，把学生的思维由已知的、熟悉的东西逐渐引入到新知识上来，这样化抽象为具体，化难为易，使学生学起来轻松愉快。三 重点难点教学重点1.共点力作用下物体的平衡条件及应用.2.发生超重、失重现象的条件及本质.教学难点1产生超重和失重现象的条件；2运用牛顿运动定律对超重和失重现象的分析。四 教学过程 活动 1【导入】复习导入 复习三个牛顿运动定律。1牛顿第一定律（又称为惯性定律）：任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体的作用力
3、迫使它改变这种状态为止。说明：物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势，因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的，没有外力，它的运动状态是不会改变的。物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用，指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化，所以力是和加速度相联系的，而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点，往往容易产生错觉。 注意：牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立，实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立，作为一个参照系是否惯性参照系的判据。2牛顿第二定律 ：物体在受到合外力
4、的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。说明：第二定律定量描述了力作用的效果，定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式，并且是瞬时关系。 要强调的是：物体受到的合外力，会产生加速度，可能使物体的运动状态或速度发生改变，但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。 真空中，由于没有空气阻力，各种物体因为只受到重力，则无论它们的质量如何，都具有的相同的加速度。因此在作自由落体时，在相同的时间间隔中，它们的速度改变是相同的。3牛顿第三定律 ：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。说明：要改变一个物体的运动状态
5、，必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的，有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。注意： （1）作用力和反作用力是没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。 （2）这一对力是作用在不同物体上，不可能抵消。 （3）作用力和反作用力必须是同一性质的力。 （4）与参照系无关。活动 2【讲授】一、共点力的平衡 一个物体在共点力作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。共点力作用下物体的平衡条件：合外力为零即：F 合=01、二力平衡条件：两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。2、三力平衡条件：任意
6、两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。例题：如图所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳固定不动，绳在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳由水平转至竖直的过程中，绳的张力的大小将( D )A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大小结：解共点力平衡问题的基本思路1、对研究对象进行受力分析，作出受力图。2、物体在三个力作用下处于平衡状态，常用解题方法：力的分解法、力的合成法。3、共面的非平行的三个力平衡时：其中任意两个力的合力必与第三个力等值反向且三个力的作用线必交于一点(三力汇交原理）。4、物体在三个以上（或三个）力作用下处于平衡状态，通常应用正交分
7、解法。活动 3【讲授】二、超重和失重 1、超重现象：（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情况称为超重现象。（2）.产生超重的条件：物体有向上的加速度2、失重现象：（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情况称为失重现象。（2）.产生失重的条件：物体有向下的加速度（3）.完全失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重。产生完全失重的条件：物体有向下的加速度 a=g活动 4【讲授】二、超重和失重 1、超重现象：（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情况称为超重现象。（2）.产生
8、超重的条件：物体有向上的加速度2、失重现象：（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情况称为失重现象。（2）.产生失重的条件：物体有向下的加速度（3）.完全失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重。产生完全失重的条件：物体有向下的加速度 a=g活动 5【活动】实验演示 当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？活动 6【活动】实验演示 当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？活动 7【练习】例题两个 1、在宇宙飞船中，下列仪器一定不能正常使用的是（ B C D ）A、弹簧测力计 B、体重计C、水银气压计 D、天平2、某人在地面上最多能举起 60kg 的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起 80kg的物体。求：（）此电梯的加速度多大？（）若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？（取 g=10 m/s2）答案:（）2.5 m/s2 (2)48 kg
