高中物理《超重和失重》优质课教案、教学设计

教学设计

一教学设计思路

本节课以“情景问题→实验探究→理论分析→应用巩固”的思路设计本课。由情景引入，提出问题，然后通过实验探究超重和失重现象产生的条件，在探究过程中同时也提高学生运用牛顿运动定律分析和解决简单实际问题的能力。

本节课的教学重点是超重与失重现象产生的条件和原因，方法是：以超重与失重现象为主线，为学生提供亲身体验，使他们带着疑问进行探究活动。通过录像呈现的情景提出问题，通过观察，分析，讨论，归纳，探究产生超重和失重现象条件；应用牛顿第二定律推导，明确为什么会产生超重与失重现象，从而加深理解超重失重的概念。

本设计坚持以“学生发展为本”，把探究作为本节课的重点，重视学生知识形成的过程，使学生通过探究，体验知识形成和获取的过程、

完

成对知识的构建，体现理论联系实际，使同学对学习有兴趣、有成就感！

本设计的特色是分阶段、有层次地开展探究活动，为了提高探究活

动的有效性，设计了“表格”进行指导。另一个特色是充分整合信息技术，不仅组织学生观看录像，而且应用力的传感器把受力的瞬间问题轻松解决。

二教学重点难点

教学重点：超重与失重现象产生的条件和原因

教学难点：探究超重与失重现象产生的条件

三教学方法

讲授法，讨论法，演示法，探究法，发现法

四器材

（1）多媒体网络教室

（2）自制powerpoint 课件

（3）录像片段

（4）自制超重失重演示仪

（5）力的传感器

五教学过程

新课引入

观看录像《航天员在太空之旅面临多重考验》

航天员在太空中处于失重状态，其实宇航员在航天飞行时还要承受超重的考验，而就在我们身边也随时会出现超重和失重现象!

（设计意图：激发学生的学习兴趣和求知欲，让学生带着问题来学习）新课教学

提出问题：

（板书）一究竟什么是超重现象？什么是失重现象？

取悬挂钩码的弹簧秤：弹簧秤的读数：反映的是钩码对它拉力的大小。

当把砝码往下拉时：有时拉力大于砝码的重力

有时拉力小于砝码的重力

提出问题：难道钩码的重力会发生变化吗？

——这里就有超重失重。

取体重计：体重计的示数反映的是人的体重。

当人下蹲时：有时压力大于人的体重

有时压力小于人的体重

从刚才俩实验得出超重失重的概念。

（板书）

超重现象：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体重力的现象叫做超重。

失重现象：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体重力的现象叫做失重。

总结提高：（板书）物体处于超重或失重状态，重力不变。

大家想想，生活中有没有体验过超重和失重？在什么情况下体验过？

学生：电梯。

观看视频：电梯里的台秤（注意观察全过程）

(设计意图：使抽象问题具体化）

提出问题：电梯里的物体什么时候出现超重和失重？或者说电梯里的物体发生超重和失重的条件是什么？这是我们要研究的第二个

问题？

二探究发生超重和失重的条件？（板书）

了解电梯的运动情况：电梯加速上升，电梯匀速上升，电梯减速上升，电梯加速下降，电梯匀速下降，电梯减速下降。

再次观看：电梯里的台秤

具体任务：观察并记录超重和失重都发生在电梯运行的哪些阶段？完成表格！

（设计意图：使探究活动能有效进行）

测

超

重

学生：a 或v

提出问题：凭什么说超重和失重与你猜测的物理量有关？理论依据？学生分析讨论回答问题。

教师补充：电梯匀速上升，下降时，a=0，物体既不超重也不失重。

电梯加速上升，减速下降时，a 向上，物体处于超重。

电梯加速下降，减速下降时，a 向下，物体处于失重。

因此超重失重与a 有关。

提出问题：超重与失重到底与a 有什么关系?也就是说，把a 的情况从这六个阶段分析出来，从电梯六个阶段的超重失重情况，并结合你猜测的物理量（a）的情况，寻找规律。

提示：1 先判断a 的情况（向上，向下，有无）。

2 再找规律。

学生分析，讨论，总结得出结论：

（板书）当a 向上时，发生超重现象

当a 向下时，发生失重现象

总结提高：

1超重和失重现象与物体运动的速度方向和大小无关，只决定于物体的加速度

2 a 向上——超重加速上升

减速下降

a 向下——失重加速下降

减速上升

方法求新：

我们用弹簧秤或测力计来观察超重和失重现象，示数变化不定，且瞬间即逝，难于观察， 有把瞬时的受力情况都记录下来的测力仪器吗“力传感器”就是这种仪器，它能够帮助大家解决观察瞬间受力这个难题。

力传感器把受力大小转换成电信号，数据采集器把电信号转换成数字信号，计算机对数据进行处理，画出力随时间的变化曲线，力随时间的变化就永久记录下来了。根据 F 一 t 图象看出物体各阶段的受力情况，判断物体的超失重情况。

提出问题： （板书）

三 F

（板书）

mg

取钩码为研究对象：

当a 向上时

F>mg

根据牛顿第二定律 F-mg=ma

F=mg+ma>mg

根据力的作用是相互的， 弹簧秤受到的拉力 Fˋ=F=mg+ma>mg

发生超重现象

当a 向下时

F

根据牛顿第二定律 mg-F=ma

F=mg-ma

根据力的作用是相互的，弹簧秤受到的拉力Fˋ=F=mg-ma

发生失重现象

这就是根据牛顿第二定律得到的超重和失重的原因。

承接上面对失重现象的分析，引出完全失重现象。

（板书）

四完全失重现象

1概念：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）等于零的状态叫完全失重。

2产生条件：有向下的加速度且a=g

演示：水瓶下落漏水停留

演示时要注意以下几个问题：

1.将底部四周戳上小孔，可以让各个方向的学生看清楚现象。

2.把水染成红色,便于观察。

学生观察现象。

实验结果：下落时水不在存瓶底流出。