高中物理鲁科版必修1第4节 超重与失重教案

这是一份高中物理鲁科版必修1第4节 超重与失重教案，共5页。教案主要包含了教学过程等内容，欢迎下载使用。

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，课堂用视频引入，充分调动学生的兴趣，为新课的开展做了很好的铺垫。
二 三维目标
根据课标要求和具体的教学内容，特设定以下教学目标。
1、知识与技能目标：识别超重和失重现象；能运用牛顿运动定律分析超、失重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质。培养学生善于从实际情景中捕捉信息、发现问题并提出问题、陈述观点的能力；培养学生对多种情景中的相似因素进行分析、比较，并加以归纳、概括的能力。
2、过程与方法目标：采用“情景——问题——探究——讨论”的开放式教学法。让学生在观察、思考、提问、猜想、实验、交流、比较、归纳等一系列探究活动中亲身体验、认识生活中的超重和失重现象。
3、情感态度与价值观目标：在教师的引导和鼓励下培养学生敢于探索、敢于提问、勇于创新的科学精神；借助课堂小实验、多媒体课件和丰富的网上资料，培养学生热爱生活、热爱科学的情感。
三 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
四 教学方法
讲授法，讨论法，演示法，探究法，发现法
五 电教设备
（1）多媒体网络教室 （2）自制pwerpint课件 （3）录像片段
六 教学过程
新课引入
观看录像《太空中的失重现象》
王亚萍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!让学生讨论在生活中经历了哪些失重和超重现象。
（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。
学生探究实验：
探究超重与失重的条件与实质
思考：1.发生超重与失重现象物体的重力有发生变化吗？是什么发生了变化？

2.物体在什么条件下产生超重现象？什么条件下产生失重现象？
学生活动结束，教师投影学生表格并一起分析表格中的规律。
（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的哪些阶段？完成表格！
（设计意图：使探究活动能有效进行）
猜测：超重和失重到底与哪些量有关？
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
提出问题：（板书）
Fˋ
F
mg
三 为什么会发生超重和失重？（本质）
（板书）
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：
将底部四周戳上小孔，可以让各个方向的学生看清楚现象。
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。
学生分析原因。
(水瓶静止时，由重力产生液体内部的压强使水从小孔中流出。当水瓶自由下落时，每一部分水所受的重力都使相应质量的水产生a，重力加速度，即处于完全失重状态，瓶底不存在由重力产生的液体内部压强，水不会从杯底流出。）
实验拓展：水瓶上抛，斜抛时的现象？
（设计意图：是学生能更深刻理解超重与失重与加速度有关，与速度无关）
让学生先分析可能发生的现象，再观察上抛时的现象，下抛的情况。
实验结果：与自由落体一样，水不在从瓶底流出。
（设计意图：培养学生热爱生活、热爱科学的情感。）
作业布置 ：
进一步收集生活中的超重与失重现象，写一篇小论文
完成物理校本作业
七 板书设计
一 究竟什么是超重现象？什么是失重现象？
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。
注意：处于超重或失重状态，重力不变。
二 发生超重和失重的条件？
当a向上时，发生超重
当a向下时，发生失重
注意：
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
三 为什么会发生超重和失重？（本质）
根据牛顿第二定律和力的作用是相互的解释
运动状态
速度方向
加速度方向
拉力F与重力G的大小关系
超重、失重情况
匀速上升
匀速下降
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
电梯的运动情况
观察记录（超重失重）
分析猜测物理量情况

上升阶段
电梯加速上升
超重
a向上
电梯匀速上升
既不超重也不失重
a=0
电梯减速上升
失重
a向下
下降阶段
电梯加速下降
失重
a向下
电梯匀速下降
既不超重也不失重
a=0
电梯减速下降
超重
a向上