《高中物理 5.4 超重与失重（教学能手示范课）课件 鲁科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 5.4 超重与失重（教学能手示范课）课件 鲁科版必修1（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第4节节 超重与失重超重与失重【教材分析教材分析】 教材的地位与作用：超重与失重，既是牛顿教材的地位与作用：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。教象，它还是当今宇宙开发中面临的重要问题。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、培养学生爱科学、学科学、生学习物
2、理的兴趣、培养学生爱科学、学科学、用科学的思想热情。用科学的思想热情。【教学目标教学目标】（1 1）、知识与技能）、知识与技能、知道什么是超重、什么是失重；、知道什么是超重、什么是失重；、知道什么是完全失重；、知道什么是完全失重；、理解产生超重、失重及完全失重的条件。、理解产生超重、失重及完全失重的条件。（2 2）、过程与方法）、过程与方法、通过实例分析，掌握、通过实例分析，掌握“牛顿运动定律牛顿运动定律”的应用；的应用；、通过实例分析、演示实验、学生体验等手段认识超、通过实例分析、演示实验、学生体验等手段认识超重、失重及完全失重现象。重、失重及完全失重现象。（3 3）、情感态度与价值观）、情
3、感态度与价值观、体验解决实际问题的乐趣，提高解决实际问题的能、体验解决实际问题的乐趣，提高解决实际问题的能力；力；、通过观察与体验，享受科学认识与发展的乐趣。、通过观察与体验，享受科学认识与发展的乐趣。【教学重、难点教学重、难点】教学重点教学重点 :超重和失重的概念和产生超重和失重的条超重和失重的概念和产生超重和失重的条件。件。 教学难点教学难点 :利用牛顿第二定律解释超重、失重现象。利用牛顿第二定律解释超重、失重现象。 目标制定依据目标制定依据1 1、通过三条牛顿运动定律的学习，学生已经具备了一定、通过三条牛顿运动定律的学习，学生已经具备了一定的运用牛顿运动定律分析解决问题的能力。的运用牛顿
4、运动定律分析解决问题的能力。2 2、通过对超重和失重现象及其条件的探究和学习，可以、通过对超重和失重现象及其条件的探究和学习，可以加深学生对牛顿三大定律的理解。加深学生对牛顿三大定律的理解。3 3、本节课复习了关于重力的知识，提高本节课的探究和、本节课复习了关于重力的知识，提高本节课的探究和学习，可以使学生区分清楚学习，可以使学生区分清楚“重力重力”和和“重量重量”这两个这两个容易混淆的概念，从而进一步理解容易混淆的概念，从而进一步理解“重力重力”的本质。的本质。 设计意图设计意图 本节课设置了较多的情景，准备了一定量小本节课设置了较多的情景，准备了一定量小实验和真实事件的图片，希望使物理课堂
5、更贴近实验和真实事件的图片，希望使物理课堂更贴近生活，使物理知识真正走近学生，据此激发学生生活，使物理知识真正走近学生，据此激发学生的问题意识，拓宽学生的思维空间；从而积极、的问题意识，拓宽学生的思维空间；从而积极、主动地发现问题、提出问题、解决问题；主动地发现问题、提出问题、解决问题； 【教具准备教具准备】弹簧秤及钩码弹簧秤及钩码2525套、体重计套、体重计2525个；超重与失重演示个；超重与失重演示仪、重物及细线、下面扎孔的塑料瓶、图片资料；仪、重物及细线、下面扎孔的塑料瓶、图片资料；多媒体辅助。多媒体辅助。【学情分析学情分析】 1 1、学生现有的知识水平：能对物体进行受力、学生现有的知识
6、水平：能对物体进行受力分析及应用牛顿运动定律解决简单问题的能力；分析及应用牛顿运动定律解决简单问题的能力； 2 2、教学过程中可能会有的疑惑：一是产生超、教学过程中可能会有的疑惑：一是产生超重和失重现象时，重力是否改变？二是究竟产生重和失重现象时，重力是否改变？二是究竟产生超重和失重是取决于速度方向还是加速度方向？超重和失重是取决于速度方向还是加速度方向？【学法指导学法指导】观察、体验、科学探究、归纳总结。观察、体验、科学探究、归纳总结。【教学方法教学方法】 本章节为高一物理必修本章节为高一物理必修1 1第第6 6章的加深部分，整堂课由问题章的加深部分，整堂课由问题开始，从开始，从“新课导入新
7、课导入( (提出问题提出问题)-)-猜测和思考问题猜测和思考问题-引导解引导解决问题决问题学生体验学生体验知识延伸知识延伸知识应用知识应用”为课堂主线，运用为课堂主线，运用实验法、类比法、讲练法，多媒体进行简单辅助。实验法、类比法、讲练法，多媒体进行简单辅助。猜测和思考问题猜测和思考问题引导解决问题引导解决问题知识延伸知识延伸新课导入新课导入提出问题提出问题学生体验学生体验知识应用知识应用【设计意图设计意图】以优化课堂教学为目标，勇于探索，大胆创新，充以优化课堂教学为目标，勇于探索，大胆创新，充分调动学生的主动性。分调动学生的主动性。教学中，在充分体现学生主动学习的同时，又要发教学中，在充分体
8、现学生主动学习的同时，又要发挥教师的主导作用，导的要求是：挥教师的主导作用，导的要求是：1 1、面向全体学生，使不同层次的学生都学有所得；、面向全体学生，使不同层次的学生都学有所得；2 2、导在点子上，即要明确学的目的又要有利于激发、导在点子上，即要明确学的目的又要有利于激发学生的学习潜能；学生的学习潜能；【教学构思与设计教学构思与设计】 1 1、新课导入、新课导入( (提出问题提出问题) 5) 5分钟分钟 学生活动：学生观看图片并记录所观察的现象学生活动：学生观看图片并记录所观察的现象 教学意图：引入了学生感兴趣的材料，以教学意图：引入了学生感兴趣的材料，以趣味吸引学生进入自主学习的境界；从
9、学生熟趣味吸引学生进入自主学习的境界；从学生熟悉的事实出发引入问题，学生容易进入角色，悉的事实出发引入问题，学生容易进入角色，会自觉地走进自主学习的境界；会自觉地走进自主学习的境界； 运动情况运动情况 v v 方向方向 a 方向方向体重计变化体重计变化 加速上升加速上升 v v a 减速上升减速上升 v v a 匀速升匀速升/ /降降v v / / v v 无无 加速下降加速下降 v v a 减速下降减速下降 v v a 学生观察现象学生观察现象增大增大增大增大减小减小减小减小无变化无变化2 2、猜测和思考问题、猜测和思考问题 5 5分钟分钟思考一：观察图表思考一：观察图表,同学们会发现体重计
10、变化有什么规律同学们会发现体重计变化有什么规律?猜想一：体重计在变化过程中，猜想一下人的质量是否改变猜想一：体重计在变化过程中，猜想一下人的质量是否改变？人的重力是否改变？人的重力是否改变？思考二思考二: 体重计的读数应该与哪个力的大小有关体重计的读数应该与哪个力的大小有关?猜想二：试设想究竟是什么力在这一录象过程中发生改了？猜想二：试设想究竟是什么力在这一录象过程中发生改了？学生活动：学生活动：学生活动：学生活动：思考体重计变化的规律猜测引起体重计变化的力思考体重计变化的规律猜测引起体重计变化的力教学意图：教学意图：教学意图：教学意图：课堂上教师不妨引导学生进行讨论，倾听学生的课堂上教师不妨
11、引导学生进行讨论，倾听学生的不同想法，达到更大范围、更深程度曝露学生认知中存在的不同想法，达到更大范围、更深程度曝露学生认知中存在的问题。在此基础上，教师进行必要点拔、穿针引线，让存在问题。在此基础上，教师进行必要点拔、穿针引线，让存在于学生中的问题靠学生自身努力加以解决，这是解决问题的于学生中的问题靠学生自身努力加以解决，这是解决问题的最有效办法。它不仅解决了这个问题，更重要的是培养了学最有效办法。它不仅解决了这个问题，更重要的是培养了学生分析解决问题的能力。生分析解决问题的能力。 3 3、学生亲身体验、学生亲身体验 5 5分钟分钟学生活动：学生利用弹簧秤和钩码来观察超重和失重的现象。学生活
12、动：学生利用弹簧秤和钩码来观察超重和失重的现象。学生活动：请几位同学展示超重和失重现象，并回答产生弹簧学生活动：请几位同学展示超重和失重现象，并回答产生弹簧秤读数瞬时变大和变小的原因。秤读数瞬时变大和变小的原因。实验工具：实验工具：实验工具：实验工具：教学意图：教学意图：通过学生亲自动手实验，把学习的主动权交给通过学生亲自动手实验，把学习的主动权交给了学生；通过引导学生观察实验现象，分析原因，总结出物了学生；通过引导学生观察实验现象，分析原因，总结出物理概念并将所学的知识用于解决具体问题，这样，让学生懂理概念并将所学的知识用于解决具体问题，这样，让学生懂得，依靠自己的能力是能够探索并掌握新的知
13、识，从而树立得，依靠自己的能力是能够探索并掌握新的知识，从而树立持久的学习信心，更重要的是，在实验、观察、总结过程中，持久的学习信心，更重要的是，在实验、观察、总结过程中，使学生潜移默化地感受到使学生潜移默化地感受到“实践实践-认识认识-再实践再实践-再认识再认识”的认知规律。从进期来看，可让学生掌握良好的学习方法，的认知规律。从进期来看，可让学生掌握良好的学习方法，从长远发展来看，可以培养学生受益终生的学习能力，同时从长远发展来看，可以培养学生受益终生的学习能力，同时逐步地培养学生进行科学探究的能力。逐步地培养学生进行科学探究的能力。平平平平衡衡衡衡时时时时FG1 1、弹簧秤挂一重物、弹簧秤
14、挂一重物G G保持静止时，弹簧秤示数保持静止时，弹簧秤示数 F=GF=G2 2、弹簧秤和物体一起加速上升、弹簧秤和物体一起加速上升, ,弹簧秤示数大于物体的弹簧秤示数大于物体的重力，即：重力，即：F GF G3 3、弹簧秤和物体一起加速下降、弹簧秤和物体一起加速下降, ,弹簧秤示数小于物体的弹簧秤示数小于物体的重力，即：重力，即： F GF G G由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力F F = F G= F G总结：总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。于物体所受重力的现象
15、称为超重现象。mgFmgFFFF（二）失重现象（二）失重现象 设重物的质量为设重物的质量为m m，弹簧秤和重物有向，弹簧秤和重物有向下的加速度下的加速度时，重物受力如图：时，重物受力如图：F F合合 = G - F = m = G - F = m 故：故：F = G - m F = G - m G G由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力F F = F G= F G总结：总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。于物体所受重力的现象称为失重现象。F F aFmgFmg 当重物向下
16、的加速度当重物向下的加速度a a= = 时时, ,F F合合= =m m -F-F， F=0F=0, ,该物体对悬挂物的拉力该物体对悬挂物的拉力( (或对支持物的压或对支持物的压力力) )为零，这就是为零，这就是“完全失重完全失重”现象。现象。完全失重的情况下所有和完全失重的情况下所有和重力有关重力有关的仪器都无法使用！的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物弹簧测力计无法测量物体的重力，体的重力，但仍能测但仍能测量拉力或压力的大量拉力或压力的大小。小。无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量减速上升减速上升NG 超重超重加速下降加速下降NG 超重超重 总结：物体具有总结：物体具有向上向
17、上（或（或 向下向下）的）的加速度时，它就处于超重（或失重）状加速度时，它就处于超重（或失重）状态；与运动的方向无关。态；与运动的方向无关。mvmvmvmvGNNGNGGN教学意图：本例题是在学生对真实情景的定性分教学意图：本例题是在学生对真实情景的定性分析、加深对超重、失重现象本质的理解、在学生析、加深对超重、失重现象本质的理解、在学生的理解层次达到要求后进行的定量计算问题；的理解层次达到要求后进行的定量计算问题；升降机地板上放一个弹簧秤，秤盘升降机地板上放一个弹簧秤，秤盘上放一个质量为上放一个质量为20kg20kg的物体的物体 ( (如图如图示示) )，当升降机：，当升降机：(1)(1)以
18、以4m/s4m/s的速度匀速上升时，台的速度匀速上升时，台秤读数是多少秤读数是多少N N？(2)(2)以以1 1m/sm/s2 2的加速度竖直上升时，的加速度竖直上升时，台秤读数是多少台秤读数是多少N N？(3)(3)以以1m/s1m/s2 2的加速度减速下降时，的加速度减速下降时，台秤读数又是多少台秤读数又是多少N N？例例2 2、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为G G，此人在下蹲过程中，磅秤的读数（，此人在下蹲过程中，磅秤的读数（ ）A A、先大于、先大于G G，后小于，后小于G BG B、先小于、先小于G G，后大于，后大于G GC
19、C、大于、大于G DG D、小于、小于G G过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B B人在站起过程，情况又是怎样人在站起过程，情况又是怎样 ？思考思考学生体验后回答学生体验后回答 5分钟分钟 教学意图：充分利用教材为学生设置的自主学教学意图：充分利用教材为学生设置的自主学习的栏目和内容，如习的栏目和内容，如 “信息窗信息窗”，为学生的自主，为学生的自
20、主学习创造条件学习创造条件 ，而且还要求在课外利用图书馆和，而且还要求在课外利用图书馆和网站等教学资源，进行开放式的自主学习网站等教学资源，进行开放式的自主学习 。5分钟分钟利用完全失重条件的科学研究利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造理想的滚珠制造泡沫金属制造泡沫金属 航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅上班者仅1根手指即可将下班者根手指即可将下班者“举举”离工作岗位。离工作岗位。 1 1、超重和失重是一种物理现象。、超重和失重是一种物理现象。2 2、物体是超重还是失重是由、物体是超重
21、还是失重是由的方向来判定的，与的方向来判定的，与v v方方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。规规律律 向上向上 视重视重 重力重力 超重状态超重状态 向下向下 视重视重 重力重力 失重状态失重状态本节内容总结本节内容总结 3分钟分钟问题处理的一般思路：问题处理的一般思路：1、确定研究对象；、确定研究对象；2、对研究对象进行运动分析和受力分析；、对研究对象进行运动分析和受力分析；3、列出方程或方程组；、列出方程或方程组；4、求解方程，并对结果做必要说明。、求解方程，并对结果做必要说明。1 1、课本，、课本，2 2、课外探究、课外探究:
22、 : 请同学们根据课本知识，写一篇关于超重与失请同学们根据课本知识，写一篇关于超重与失重小短文，或者以谈谈自己的重小短文，或者以谈谈自己的“太空实验想象太空实验想象” 为题材写一篇科技小论文。为题材写一篇科技小论文。3 3、研究性课题：、研究性课题： 人在太空中的失重情况下如何处理饮食、理发人在太空中的失重情况下如何处理饮食、理发和洗澡等问题？和洗澡等问题？学生是否能够通过合作的探究式学习方式切身感受学生是否能够通过合作的探究式学习方式切身感受到生活中的超重和失重现象。到生活中的超重和失重现象。学生是否能够通根据已有的牛顿定律的知识从理论学生是否能够通根据已有的牛顿定律的知识从理论上理解超重和失重现象的本质。上理解超重和失重现象的本质。学生是否能够把所学到的对超重和失重现象本质的学生是否能够把所学到的对超重和失重现象本质的理解应用到具体的生产和生活中去，并且解释和解理解应用到具体的生产和生活中去，并且解释和解决一些具体的问题。决一些具体的问题。在合作的探究性学习的过程中，学生是否具有积极在合作的探究性学习的过程中，学生是否具有积极探索的创新精神、交流合作精神及对科学的好奇心探索的创新精神、交流合作精神及对科学的好奇心与求知欲，是否乐于探究自然界的奥秘，能否体验与求知欲，是否乐于探究自然界的奥秘，能否体验到探索自然规律的艰辛与喜悦。到探索自然规律的艰辛与喜悦。
