2016-2017重庆超重与失重重庆市赛课教案---张绍兵

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1、第四节第四节 超重与失重超重与失重巴蜀中学巴蜀中学 张绍兵张绍兵教学 课题超重与失重超重与失重 物理（必修物理（必修 1 1） （司南版）第（司南版）第 6 6 章第章第 4 4 节节 来源来源:学习 任务 分析本课题是在学完牛顿运动定律的基础上 ,来探索和研究超重和失重的问题，不仅有利于学生 对牛顿运动定律等前面知识的综合和深化理解，而且有助于培养学生分析问题和解决问题 的 能力。对超重和失重理解可以从运动学和动力学两个角度理解：从运动学角度来看，当 物体加速上升或减速下降时，物体处于超重状态；当物体加速下降或减速上升时，物体 处于失重状态。从动力学角度来看，当物体受到的合外力向上（具有向上

2、的加速度）时， 物体处于超重状态；当物体受到的合外力向下（具有向下的加速度）时，物体处于失重 状态。前者为表象，后者为本质，两者为递进关系。 超重和失重是学生生活中中比较熟 悉的现象，因此教学时尽量贴近生活，从生活中来，到生活中去，教学过程中多安排学 生的动手实验机会，让学生有切身的体会，同时也应安排些思考和探讨的话题，引发学 生的思考和讨论，加深学生对超失重的理解。重点 难点 分析重点：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运用牛顿运动定律对超重和失重现象的分析。学情 分析1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

3、很抽 象，通过本节课的学习，帮助学生建立一个生动活泼的场景，利于学生的理解消化，同 时也立足于学以致用。列举大量的实际例子，供学生分析解决，提高学生的能力。 2本节课的理论知识来源于生活中的大量事例，但学生对新事物新情况了解较为片面， 不能很好地由感性认识提升为理性认识，应通过本节的学习让学生掌握分析现象的一般 方法，成为终身学习的基础。知 识来源:Z#X#X#K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能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。来源: 4理解生活中的超重与失重现象，并能利用所学知识分析解决相关问题。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

4、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。教学 目标情感态 度 与价值 观激发学生对科学的兴趣和热情，使他们了解一些我国航天技术的成就。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。1自制的超重失重演示仪、数字式台秤、拉力传感器一套（含重物）、弹簧秤+钩码 （20 套） 、底部侧面开有小孔的塑料瓶（大号可乐瓶） 、红墨水等。 2计算机、数字展台、投影仪。 3视频录像。教学 媒体 运用 PPT 教学演示课件教 学 程 序 设 计教 学 程 序教 师 活 动学生活动备注同学们，中国已经实现了航天员太空行 走

5、，你们还记得中国载人航天第一人是谁吗？现在我们就先请杨利伟给我们展示一下 他在太空中的生活片段。杨利伟 每 4 位学生一组： 弹簧秤、钩码。播放视频：杨利伟在神舟播放视频：杨利伟在神舟 5 5 号内体验完号内体验完 全失重。全失重。同学们观看视频，产生同学们观看视频，产生 疑问，激发好奇心。疑问，激发好奇心。创 设 情 境 引 入 新 课师：同学们，你们刚才在视频中看到了 什么现象？有什么很好奇的想问杨利伟的吗？师：请这位同学谈谈。 请大家课后将你们的疑问工整地写下来 交给物理课代表同学。我这里准备了一个贴 足了邮票的信封，我请他将大家的疑问收集 起来，整理一下，连同我们七中同学的对科 学探究

6、的好奇心，一起邮寄给杨利伟同志。 将信封交给物理课代表回答观察发现，思考提 出有一个物理问题过渡语过渡语：我们现在还没有条件上太空体验，但我们生活中也有这样的事例。下面，我给大 家介绍一个“奇妙奇妙”的实验。演示实验演示实验感受感受什么是超重什么是超重( (失重失重) )现象现象? ?新课教学（1 1）介绍仪器）介绍仪器 图示是自制超重失重演示器。主要由圆 盘测力计和钩码组成。 （2 2）研究对象：）研究对象：测力计下方所悬挂的钩码 （3 3）实验目的：）实验目的： 观察测力计对钩码的拉力大小与钩码重 力的大小关系。测力计对钩码的拉力大小可 以通过圆盘指针的偏转来显示。 （4 4）演示步骤）演

7、示步骤 钩码静止时，观察测力计的示数，即钩码 的重力大小；（0.5N） 钩码加速上升时，观察测力计的示数变化 情况；（0.5N 变为 0.6N） 钩码加速下降时，观察测力计的示数变化 情况；（0.5N 变为 0.4N） （5 5）提出概念）提出概念 同学们能给刚才这两类现象起个名字吗？ 第一类情况：物体对悬挂物的拉力（或对支 持物的压力）大于物体的重力的现象，称为 第二类情况：物体对悬挂物的拉力（或对支 持物的压力）小于物体的重力的现象，称为学生仔细观察实验，回 答圆盘测力计读数的变 化情况学生给这两类现象命名 超重现象失重现象板书将教材翻到 P118-P119，师生齐声朗读超重和失重的概念第

8、四节 超重和失 重 一、现象 超重现象：FG 失重现象：F G过渡语过渡语：刚才是老师给大家演示了超重和失重现象，大家想不想亲自体验一下？探究产生超重（失重）现象的条件探究产生超重（失重）现象的条件交代学生分组实验的目的和要完成的任交代学生分组实验的目的和要完成的任 务，然后分组（务，然后分组（4 4 人一组），开始探究人一组），开始探究 （1 1）体验与探究）体验与探究 观察哪些过程中出现超重或失重现象。(2)(2) 理论探究理论探究 尝试运用学习过的牛顿定律的相关知识 从理论上探究出产生超重和失重的条件。 （3 3）小组讨论，并展示成果。其他小）小组讨论，并展示成果。其他小 组质疑补充。组

9、质疑补充。学生体验、讨论、 理论探究后推荐代表发 言，展示小组探究过程 及理论证明，其他小组 补充，完善理论探究。充分发挥学生主体 作用，教师注意引 导并把握时间教师聆听学生的汇报教师聆听学生的汇报学生总结发言 超重（失重）只与加速超重（失重）只与加速 度的方向有关，与物体度的方向有关，与物体 速度方向无关。速度方向无关。板书 二、条件 a 向上 a 向下过渡语过渡语：我们从生活中还有很多超重和失重现象，请同学们回想一下，还有哪些？从物理走向社会从物理走向社会台秤实验台秤实验今天老师也带来了一个仪器，可以体验 超重和失重，同学们想不想体验一下。 找一位中等身材的男生配合 教师向学生展示器材-台

10、秤 教师交代任务：同学分别给大家展示站 在台秤上下蹲和起立的过程，其他同学要仔 细的观察台秤示数的变化情况。提问：同学们能不能用今天学到的知识 解释刚刚看到的现象？找小组代表发言同学们仔细观察， 得出统一结果： 下蹲时：示数先减 小后边大 起立时：示数先增 大后减小学生沿用刚才的分 组，围成一圈继续讨论小组代表发言台秤之前要调平台秤、数字展台。 用数字展台摄像头 对准台秤的读数面 板投影到大屏幕。教师在学生讨论问 题时观察，善于发 现那些表现欲较强 的同学发言过渡语过渡语：刚才大家提到了电梯，接下来老师以电梯为例，靠一靠大家！小试牛刀小试牛刀新课教学新课教学新课教一个质量为 70kg 的货箱放

11、在电梯 中，求下列情况情况下，货箱受到的支持力学生分析：的大小： (1)以 3m/s2的加速度匀减速上升； (2)以 3m/s2的加速度匀加速下降； (3)由于故障钢索断裂，电梯自由下落 过程。（1）当物体匀减速上升 时，受力如下图所示。Famgmg- F =ma F=mg-ma=490N Fmg 出现失重现象。 （2）当物体匀加速下降 时，受力如下图所示。Famgmg- F =ma F=mg-ma=490N Fmg 出现失重现象。 （3）零教师巡视，挑选代 表通过展示台展示 练习题总结：通过这个例题，大家再次可以看 出：无论物体时向上运动还是向下运动，只 有加速度方向竖直向下，就必然产生失重

12、现 象。电梯自由下落过程，货箱受到的支持力 为零，货箱对支持物的压力为零，这真是一 种神奇的是一种神奇的失重现象，同学们能 再给它起个名称吗？完全失重板书 完全失重高科技高科技-传感器实验传感器实验学新课教学新课教学当物体做自有落体运动时，物体真的对悬挂 物没有拉力了吗？ 下面我们通过实验来验证。介绍高科技装置-拉力传感器， 教师简单解释软件的界面：纵坐标代表传感 器的拉力大小，横坐标代表过程的时间大家演示学生观察学生思考，议论 从软件看出有一段力为 零，能够领悟到是对应 于物体自有下落的那一 过程看来，物体做自由落体运动时，就是处于完 全失重状态。教师反问：这一过程测力计示数为零，就是 说物

13、体不受重力了吗？还受重力作用回应引入部分回应引入部分请阅读请阅读 P P118-119118-119信息窗，了解超重对宇航员的信息窗，了解超重对宇航员的 影响，了解太空中的失重环境；影响，了解太空中的失重环境； 提出问题：为什么航天器升空或返回时宇航提出问题：为什么航天器升空或返回时宇航 员通常采用平躺姿势，而不是站姿或坐姿？员通常采用平躺姿势，而不是站姿或坐姿？学生自学教材信息窗部 分 分析、讨论得出： 这两个过程会产生巨大 的超重板书 a 向下且 a=g理解完全失重的本 质新课教学简单介绍太空完全失重（微重力）环境的开发和利用，鼓励同学们未来投身中国的航空航天事业配合图片总 结教师以打油诗总结 超重失重随处见，其实并非重力变；超重失重随处见，其实并非重力变； 拉力压力增或减，牛二定律来检验。拉力压力增或减，牛二定律来检验。