2019-2020年高中物理 4.7《超重與失重》教學(xué)案例 新人教版必修1 　　【教學(xué)目標(biāo)】 　　一、知識(shí)與技能 　　1、認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)，知道超重與失重現(xiàn)象中，地球?qū)ξ矬w的作用力并沒(méi)有變化； 　　2、能夠根據(jù)加速度的方向，判別物體的超重和失重現(xiàn)象； 　　3、知道完全失重狀態(tài)的特征和條件，知道人造衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)； 　　4、運(yùn)用牛頓第二定律，解釋實(shí)際中的超重和失重現(xiàn)象。 　　二、過(guò)程與方法 　　1、經(jīng)歷觀看實(shí)驗(yàn)，分組實(shí)驗(yàn)、討論交流的過(guò)程，觀察并體驗(yàn)超重和失重現(xiàn)象； 　　2、經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象原因的過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，進(jìn)一步學(xué)會(huì)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問(wèn)題的方法。 　　三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 　　1、通過(guò)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，體會(huì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律在認(rèn)識(shí)和解釋自然現(xiàn)象中的重要作用，產(chǎn)生探究的成就感； 　　2、通過(guò)運(yùn)用超重與失重知識(shí)解釋身邊物理現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，認(rèn)識(shí)到掌握物理規(guī)律是有價(jià)值的； 　　3、通過(guò)觀看有關(guān)楊利偉在太空的視頻片段，激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)、愛(ài)科學(xué)的熱情。 　　【教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)】 　　重點(diǎn)：把超重和失重現(xiàn)象與牛頓運(yùn)動(dòng)定律聯(lián)系起來(lái)，探究現(xiàn)象本身和加速度的內(nèi)在聯(lián)系。 　　難點(diǎn)：設(shè)計(jì)問(wèn)題梯度，篩選教學(xué)資源，設(shè)計(jì)典型實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生探究，控制討論交流時(shí)間是本節(jié)的難點(diǎn)。 　　【教學(xué)策略】 　　演示、討論、講解、分組實(shí)驗(yàn)探究。 　　【教學(xué)用具】 　　每?jī)晌煌瑢W(xué)一個(gè)彈簧秤與一個(gè)砝碼。 　　【教學(xué)過(guò)程】 　　情景引入：播放楊利偉在太空的工作的視頻片段。 　　航天員楊利偉返回地面后，電視臺(tái)記者在對(duì)他進(jìn)行采訪時(shí)，有一段很生動(dòng)的對(duì)話： 　　記者：當(dāng)你乘坐飛船升空時(shí)，你有什么感覺(jué)？ 　　楊利偉：感到有載荷，就是感到胸部受到壓力。 　　記者：壓力很大？感到很難受嗎？ 　　楊利偉：還可以，不覺(jué)得很難受。我們平時(shí)訓(xùn)練時(shí)，這種壓力可達(dá)到8個(gè)G，說(shuō)得通俗一點(diǎn)，就等于有8個(gè)人壓在你的身上。飛船加速上升時(shí)，壓力沒(méi)有這么大。 　　記者：你什么時(shí)候感到失重？當(dāng)時(shí)的感覺(jué)怎樣？ 　　楊利偉：在船箭分離時(shí)候，感覺(jué)身體突然被拋了一下，就飄了起來(lái)，船里的小灰塵也飄起來(lái)了。 　　思考與討論： 　　師：上面對(duì)話中的“有載荷”、“有壓力”、“失重”等是在怎樣的情況下產(chǎn)生的？ 　　生：“有載荷”、“有壓力”、是在加速上升的產(chǎn)生的，而“失重”是在飛船入軌后產(chǎn)生的。 　　師：你是否也有過(guò)“類似”的經(jīng)歷？ 　　生1：坐電梯 　　生2：在游樂(lè)場(chǎng)坐過(guò)山車時(shí)。 　　師：同學(xué)們說(shuō)得很對(duì)，我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)超重與失重。 　　實(shí)驗(yàn)探究： 　　如圖所示，在彈簧秤下端掛一鉤碼，仔細(xì)觀察鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降時(shí)、突然上升和突然下降時(shí)彈簧秤示數(shù)的變化。將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入下列表格： 鉤碼運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 彈簧秤示數(shù)的變化 靜止 緩緩上升 緩緩下降 突然上升 突然下降 　　請(qǐng)一組同學(xué)來(lái)回答實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 　　生：鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降時(shí)彈簧秤讀數(shù)基本不變。 　　突然上升時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變大。 　　突然下降時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變小。 　　引導(dǎo)學(xué)生分析鉤碼在各種狀態(tài)下的受力情況及加速度方向及應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律列出方程： 　　由此引入超重與失重的概念： 　　物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。 　　物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）小于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象。 　　同時(shí)說(shuō)明拉力（壓力）的含義。 　　引導(dǎo)學(xué)生得出超重與失重的四種情況： 　　討論與思考： 　?。?）據(jù)報(bào)載，我國(guó)航天第一人楊利偉的質(zhì)量為63kg，（裝備質(zhì)量不計(jì)）假設(shè)飛船以加速度8．6m/s2豎直加速上升，這時(shí)他對(duì)座椅的壓力多大？ 　　（2）楊利偉訓(xùn)練時(shí)承受的壓力可達(dá)到8個(gè)G，這表示什么意思？ 　　（3）當(dāng)飛船返回地面，減速下降時(shí)，請(qǐng)你判斷一下楊利偉應(yīng)該有什么樣感覺(jué)？ 　　讓學(xué)生思考5分鐘后回答。 　　師：在生活中也存在超重與失重現(xiàn)象： 　　討論與思考： 　　一個(gè)質(zhì)量為70kg的人乘電梯下樓，剛開(kāi)始電梯以3m/s2的加速度勻加速下降。 　　求：這時(shí)他對(duì)電梯地板的壓力。（取g＝10m/s2） 　　若電梯的加速度為10m/s2，結(jié)果又如何？ 　　學(xué)生通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)當(dāng)電梯的加速度為10m/s2時(shí)，人對(duì)地板的壓力為零。 　　此時(shí)引入完全失重的概念： 　　當(dāng)物體以大小為等于g的加速度豎直下落時(shí)，它對(duì)懸掛物或支持物完全沒(méi)有作用力， 　　好像沒(méi)有了重力一樣，稱為處于完全失重狀態(tài)。 　　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： 　　當(dāng)裝有水的水杯壁上有一個(gè)孔時(shí)，在水壓作用下，水會(huì)從孔中流出來(lái)。如果讓這個(gè)杯子自由下落又是什么情況呢？ 　　　　 　　經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水柱消失，原因是什么？ 　　師：當(dāng)瓶子自由下落時(shí)，瓶中的水處于完全失重狀態(tài)，小孔以上部分的水對(duì)小孔處的水的沒(méi)有壓力，小孔沒(méi)有水流出。 　　師：太空中飛船中的人和物也處于完全失重狀態(tài)。 　　播放太空空間站航天員的生活片段視頻。 　　課外活動(dòng)： 　　家里有體重計(jì)的同學(xué)可以回家做一做，先站體重計(jì)上不動(dòng)，讀出臺(tái)秤的示數(shù)；接著突然下蹲，讀出開(kāi)始下蹲時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)變化，想一想為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象？ 　　然后先蹲著不動(dòng)，讀出臺(tái)秤的示數(shù)；接著突然起立，讀出開(kāi)始起立時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)變化？ 　　也想一想為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象？ 　　【板書(shū)設(shè)計(jì)】 　　物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。 　　物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）小于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象。 　　超重與失重的四種情況： 　　課后反思：這節(jié)課通過(guò)演示、討論、講解、分組實(shí)驗(yàn)探究超重與失重的現(xiàn)象，教學(xué)效果顯著，學(xué)生課后反映良好。