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2019-2020年高中物理 4.7《超重與失重》教學案例 新人教版必修1 　　【教學目標】 　　一、知識與技能 　　1、認識超重和失重現(xiàn)象的本質，知道超重與失重現(xiàn)象中，地球對物體的作用力并沒有變化； 　　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、運用牛頓第二定律，解釋實際中的超重和失重現(xiàn)象。 　　二、過程與方法 　　1、經(jīng)歷觀看實驗，分組實驗、討論交流的過程，觀察并體驗超重和失重現(xiàn)象； 　　2、經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象原因的過程，學習科學探究的方法，進一步學會應用牛頓運動定律解決實際問題的方法。 　　三、情感態(tài)度與價值觀 　　1、通過探究性學習活動，體會牛頓運動定律在認識和解釋自然現(xiàn)象中的重要作用，產(chǎn)生探究的成就感； 　　2、通過運用超重與失重知識解釋身邊物理現(xiàn)象，激發(fā)學習的興趣，認識到掌握物理規(guī)律是有價值的； 　　3、通過觀看有關楊利偉在太空的視頻片段，激發(fā)學生愛國、愛科學的熱情。 　　【教學的重點與難點】 　　重點：把超重和失重現(xiàn)象與牛頓運動定律聯(lián)系起來，探究現(xiàn)象本身和加速度的內在聯(lián)系。 　　難點：設計問題梯度，篩選教學資源，設計典型實驗，引導學生探究，控制討論交流時間是本節(jié)的難點。 　　【教學策略】 　　演示、討論、講解、分組實驗探究。 　　【教學用具】 　　每兩位同學一個彈簧秤與一個砝碼。 　　【教學過程】 　　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，電視臺記者在對他進行采訪時，有一段很生動的對話： 　　記者：當你乘坐飛船升空時，你有什么感覺？ 　　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，不覺得很難受。我們平時訓練時，這種壓力可達到8個G，說得通俗一點，就等于有8個人壓在你的身上。飛船加速上升時，壓力沒有這么大。 　　記者：你什么時候感到失重？當時的感覺怎樣？ 　　楊利偉：在船箭分離時候，感覺身體突然被拋了一下，就飄了起來，船里的小灰塵也飄起來了。 　　思考與討論： 　　師：上面對話中的“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“類似”的經(jīng)歷？ 　　生1：坐電梯 　　生2：在游樂場坐過山車時。 　　師：同學們說得很對，我們今天就來學習超重與失重。 　　實驗探究： 　　如圖所示，在彈簧秤下端掛一鉤碼，仔細觀察鉤碼靜止時、緩緩上升、緩緩下降時、突然上升和突然下降時彈簧秤示數(shù)的變化。將實驗現(xiàn)象填入下列表格： 鉤碼運動狀態(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 　　請一組同學來回答實驗結果： 　　生：鉤碼靜止時、緩緩上升、緩緩下降時彈簧秤讀數(shù)基本不變。 　　突然上升時，彈簧秤的讀數(shù)變大。 　　突然下降時，彈簧秤的讀數(shù)變小。 　　引導學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用牛頓運動定律列出方程： 　　由此引入超重與失重的概念： 　　物體對懸掛物的拉力（或者對支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。 　　物體對懸掛物的拉力（或者對支持物壓力）小于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象。 　　同時說明拉力（壓力）的含義。 　　引導學生得出超重與失重的四種情況： 　　討論與思考： 　　（1）據(jù)報載，我國航天第一人楊利偉的質量為63kg，（裝備質量不計）假設飛船以加速度8．6m/s2豎直加速上升，這時他對座椅的壓力多大？ 　?。?）楊利偉訓練時承受的壓力可達到8個G，這表示什么意思？ 　　（3）當飛船返回地面，減速下降時，請你判斷一下楊利偉應該有什么樣感覺？ 　　讓學生思考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： 　　一個質量為70kg的人乘電梯下樓，剛開始電梯以3m/s2的加速度勻加速下降。 　　求：這時他對電梯地板的壓力。（取g＝10m/s2） 　　若電梯的加速度為10m/s2，結果又如何？ 　　學生通過計算發(fā)現(xiàn)當電梯的加速度為10m/s2時，人對地板的壓力為零。 　　此時引入完全失重的概念： 　　當物體以大小為等于g的加速度豎直下落時，它對懸掛物或支持物完全沒有作用力， 　　好像沒有了重力一樣，稱為處于完全失重狀態(tài)。 　　實驗驗證： 　　當裝有水的水杯壁上有一個孔時，在水壓作用下，水會從孔中流出來。如果讓這個杯子自由下落又是什么情況呢？ 　　　　 　　經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)水柱消失，原因是什么？ 　　師：當瓶子自由下落時，瓶中的水處于完全失重狀態(tài)，小孔以上部分的水對小孔處的水的沒有壓力，小孔沒有水流出。 　　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： 　　家里有體重計的同學可以回家做一做，先站體重計上不動，讀出臺秤的示數(shù)；接著突然下蹲，讀出開始下蹲時臺秤的示數(shù)變化，想一想為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象？ 　　然后先蹲著不動，讀出臺秤的示數(shù)；接著突然起立，讀出開始起立時臺秤的示數(shù)變化？ 　　也想一想為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象？ 　　【板書設計】 　　物體對懸掛物的拉力（或者對支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。 　　物體對懸掛物的拉力（或者對支持物壓力）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)課通過演示、討論、講解、分組實驗探究超重與失重的現(xiàn)象，教學效果顯著，學生課后反映良好。