超重失重教案

超重失重教案

超重现象和失重现象知识与技能知识：知道超重现象和失重现象的特点，并且明确真实受到的重力并没有变。技能：可以利用牛顿运动定律来解决超重现象、失重现象的问题。

过程与方法过程：从测量体重的原理开始了解，到认识生活中的超重现象、失重现象，

然后总结现象背后的动力学规律，最后应用解决一些简单的超重现象、

失重现象的冋题。

方法：利用演示实验、视频来展示这些现象，利用物理学逻辑思维来解决现

象背后的问题。

情感、态度与价值观：通过本堂课，让学生从生活中发现物理，用物理的思维来感受世界

重点：利用牛顿运动定律来认识超重现象、失重现象背后的物理规律

难点：禾I」用所学的知识来解决生活中简单的超重现象和失重现象的问题

所需材料：演示用秤、电子秤、矿泉水瓶

第一环我们已经学习了牛顿运动定律，今天我们通过之前学习的知识来认识超重现

象和失重现象。我们先来了解一下，一个人是如何秤体重的?

【演

请学生上来用电子称，秤得自己的体重。请同学们观察，上来秤的那位同学的示】：

动状态。

请学生回答：人在秤上站稳了，然后得到读数。（人受力达到平衡状态时）

问：电子称获得读数的大致基本原理是什么？这个读数实际上是哪个力的真实大小？学

生思考后回答：其实读数大小应该是电子称受到的压力大小。

教师总结：根据牛顿第三定律，压力大小等于人受到的支持力大小，当人处于平衡状态时，

支持力大小等于重力大小。所以我们可以通过电子称来获得人的体重。我们把类

似于体重计上的读数这些性质的读数称为视重”。

提问：视重是否可以完全代表重力大小?

学生回答：不是。只有在平衡状态时才两者相等。

教师总结：对的。所以视重可能会出现大于重力或者小于重力的情况，这些情况中人的重力

并没有发生变大或者变小，而是恒定不变的。视重的变化其实只是秤受到的弹力

在变化。支持力和重力并不是所用情况都是大小相等的！

根据人的习惯，我们把视重大于重力的现象称为超重现象，视重小于重力的现象

称为失重现象。

第二环节：接下来，我们来了解下，什么样的运动会产生超重现象，什么样的运动又会产

生

失重现象。

【演示】：利用指针式弹簧秤来认识粉笔盒在竖直方向运动时，它的视重变化。视重的变

化代

表着粉笔盒受到支持力的变化。

请学生上来，从低处举高装置，观察这个过程中的指针变化。同样的，再观察装置从高处回到低处过程中指针的变化。（不可过慢，否则现象不明显，不可过快，否则现象太快，不容易观察。由于控制难度略大，所以这里为了追求效果，再用视频播放慢动作）提问: 请用物理的语言来描述，这个同学举高和放下的运动过程

学生思考后回答：举高的过程是一个从静止开始加速，可能有匀速，最后减速到最高点静

止

的过程；放下的过程是刚才的逆过程。教师总结：为了更简单的描述问题，我们把这个

过程理想化，把举高”看做匀加速向上，

接着匀减速向上的运动。放下”看做匀加速向下，接着匀减速向下的运动。

继续提问：请根据指针的变化，来判断这些过程中粉笔盒处于怎样的状态？

发生失重现象时，物体的力学情况为弹力小于重力，运动情况为加速度向下教师播放视频，在电梯中，物体的超重现象和失重现象，再次巩固认知。

接下来，我们认识一种特殊的失重现象——完全失重。

【演示】 P91 页第 3 题。装水的矿泉水瓶，有小孔。手持瓶，水从孔喷出。放手让瓶自由下落，观察喷水的变化。

提问：在瓶静止时，从力学情况来分析，水为什么会流出来？是因为重力么？

学生思考后回答：水和水、水和瓶之间的挤压有关。

提问：为什么在下落过程中，水并未流出？如果是上抛时瓶在空中运动时，水是否会流出呢？学生思考后回答：水和水之间，水和瓶之间没有弹力。是失重现象。

教师总结：我们把物体受到弹力为 0，只受重力时发生的失重现象称为完全失重现象。特

点是

弹力为 0，运动情况为加速度就是重力加速度。

第三环节我们利用所学知识，来解决一些实际问题。教师播放视频：游乐场里的自由落

体

体验项目。

把情景抽象为物理模型。例、（ 1）假设人从静止开始，匀加速向上运动了 5m ，用时为

2s,人

的质量为 50kg ，请问这个过程中人对椅子的压力大小？

（ 2）接下来的匀减速向上运动过程中,人受到椅子给的支持力

为437.5N，减速用时为4s，请问从减速开始到到达顶端所变

化的高度为多少？

第四环节衔接曲线运动。播放视频《星际穿越》最后空间站片段。太空中的空间站，人并例1:( 1) a=2.5m/s2 ,压力为625N。(2) : a=1.25m/s2 ,h=10m

没有受到在地球上那样的重力，但是影片里面的人并没有失重现象，你觉得是如何做到的？（最后这一环节是否需要进行，视具体课堂情况）