超重与失重教案

超重与失重

枣庄市第四十六中学刘宪琪

一、教材分析：

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，同时激发学生学习物理的兴趣、培养学生爱科学、学科学、用科学的思想热情。

二、教学目标：

根据《高中课程标准》的要求，通过认识超重和失重现象，并解释生活中的有关问题制定了本节的三维目标。

（1）知识与技能

①通过实验认识超重和失重现象；

②用牛顿运动定律研究超重和失重的原因；

③能够利用超重和失重现象解释一些生活中的具体现象；

（2）过程与方法目标

通过经历超重与失重的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理模型在物理学过程中的作用。

通过经历超重与失重科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

（3）情感态度与价值观

①渗透"学以致用"的思想，激发学生的学习热情和兴趣；

②培养学生参与科技活动的热情和将物理知识应用于生活和生产实践的意

识，勇于探究与日常生活有关的超重和失重问题；

③通过分组合作的探究性学习过程，锻炼学生主动与他人合作的精神，有将自

己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队

精神。

三、教学重点：

让学生理解超重和失重的实质。

四、教学难点：

产生超重和失重的条件以及知识的应用。

五、教学方法：

教学活动中体现教师为主导，学生为主体，探究式学习为主线的原则，使学生在教师指导下掌握知识，运用知识，解决实际问题。

六、教具：体重称、下面扎孔的塑料瓶、多媒体教学课件。

七、评价标准：

1、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；

2、学生是否能够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；

3、学生是否能够把所学到的对超重和失重现象的本质的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；

4、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。

八、教学过程：

（一）、课前准备：

[实验探究一]

让学生用手托着课本，在竖直方向上分别做匀速运动、加速运动和减速运动，感受课本的重力以及课本对手的压力大小的变化，提出问题为什么会发生这样的变化？

[实验探究二]

1、教师发给每个研究小组一个体重称，每个研究小组再发给一份超重与失重研究

记录表，地点选在可上下直行的电梯内；

2

3、学生实地调查、实验、观察、记录；

4、讨论、分析，得出结论；

5、课上成果交流。

学生通过对超重与失重现象亲身地观察、讨论、分析，获得第一手的实践材料，达到对知识的获得有一个全过程了解目的，同时激发学生们研究性学习

的热情、加深对超重与失重现象的理解。

（二）、课堂实录

1、导入新课

2005年中国最伟大的成就之一就是"神舟六号"载人飞船发射成功，实现了多人多天的太空飞行，各种媒体都有大量的相关报道，其中就谈到有关超重和失重的问题。

研究超重和失重对我们新产品的开发、科技的进步有着十分重要的意义，比如：在完全失重的情况下，我们可以制造泡沫金属，用来制造机翼，又轻又结实；还可以用液态金属制成绝对球形的理想金属珠，还可以制成超长度的玻璃纤维等等。

那么：什么是超重和失重？在生活中是否也存在超重和失重现象？本节课我们就来研究这个问题。

2、新课教学

⑴成果交流

上课后教师听取学生外出实验的情况简介，对学生分组情况进行抽查，并组织学生代表对科学探究性实验发言。

然后让学生按照分组，对实验数据进行讨论、填表，并通过多媒体视频展台公布学生的填表情况（见下表）。

为了再现实验的场境，我特意制做了模拟电梯运动的交互式FLASH 动画（见下

图），让学生根据动画和实验结果，定性总结出超重与失重现象概念。

⑵理论分析

让学生分别对称的示数的每一种变化，自己利用牛顿运动定律分析实验结果

的正确性。

这样做的目的使学生对超重和失重由感性认识上升到理性认识

① 加速上升或减速下降时：

以人为研究对象，

由牛顿第二定律F 合=ma ，有：

F-mg=ma

F=mg+ma

由牛顿第三定律知： F ′=F= mg+ma

即体重称示数为 F= mg+ma

② 加速下降或减速上升时：

以人为研究对象，

由牛顿第二定律F 合=ma ，有：

mg - F =ma

F=mg-ma

由牛顿第三定律知： F ′=F= mg-ma

即体重称示数为 F= mg-ma

通过实验和理论论证得到超重和失重的概念。

⑶实验探究

在分析失重现象时，教师不失时机地提出一个思考问题，在塑料瓶下面扎一些

小孔，装上水后水从小孔喷出．让塑料瓶做自由落体运动，喷水情况会怎样变化？先让学生讨论并假设实验结果，在观看FLASH 模拟演示动画的基础上（见下图），

a F a mg

引导学生利用牛顿运动定律分析，推导出完全失重的条件，即当物体有向下的加速度，且a=g时，产生完全失重。

通过该实验探究，为后面讲解太空空间站的微重力环境埋下伏笔。

最后引导学生总结出超重与失重现象的条件，以及注意事项。

通过科学探究性实验，让学生在观察和体验后有所发现、有所联想，运用科学思维萌发出科学问题，在利用团队的合作解决问题，提出结论。使学生由被动学习变成主动的去学习物理知识。

3、案例分析

案例1：心脏病人能否乘坐飞机外出旅行？

让学生进行讨论分析，然后结合心脏的受力动画分析原因。

即调动了学生学习的兴趣，又达到了学以致用的目的。

案例2：观看“神舟六号”飞行过程，思考以下各阶段航天员处于超重状态还是失重状态？

①火箭发射初期 ( )

②绕地做圆周运动 ( )

③返回舱着地之前（降落伞已张开）( )

A、超重

B、失重

该案例即有利于学生产生“乐学”的情感，又培养了同学们的爱国情结。

4、拓展教材

该模块分为三部分：

多学一点，主要是为有能力的同学提高认知水平。

STS栏目和信息浏览，为学生提供了各种有趣、有用的资料，通过物理学史上的经典事例等，反映了物理学与科学、技术、社会的紧密联系。使学生的视野将更开阔，更加热爱科学。

九、家庭作业：

请同学们根据课本拓展教材的知识,以谈谈自己的"太空实验设想" 为题材写一篇科技小论文。

希望在这个过程中发展学生乐于合作的团队精神，学会交流和分享研究的信息、创意及成果，并在欣赏自己的同时，也学会欣赏别人。

十、板书设计：

1.超重

⑴超重现象：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。

⑵超重的运动学特征：