高中物理人教版 (2019)必修 第一册6 超重和失重精品教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册6 超重和失重精品教学设计，共6页。教案主要包含了重力的测量，超重和失重，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

备课人
学科
物理
课题
4.6 超重和失重
教学内容分析
教科书中将“超重与失重”以单独一节的形式呈现出来，注重学生在学习超重和失重过程中的体验和发现过程，强化应用牛顿运动定律分析超重和失重过程的方法。
教科书通过让学生站在体重计上向下蹲的过程中观察体重计示数的变化，引发疑问，强调学生的参与、体验与思考。在学生展开活动之前，教科书帮助学生明确了两种常见的测量重力的方法，为学生后续利用体重计寻找超重和失重产生的条件并理解超重和失重搭建了台阶。在“超重和失重”中，教科书引导学生利用牛顿运动定律对体重计上的人进行分析，并根据体重计的示数与重力的关系，介绍了超重现象和失重现象。教科书在“思考与讨论”栏目中将体重计示数变化图像化，并引导学生分析从体重计上“站起”过程中超重和失重的情况，强调了学生的分析过程。再通过“做一做”栏目和所给的例题，再一次体验超重和失重的过程，强化了牛顿运动定律的应用。教科书最后提出了超重和失重现象在许多领域中都有所应用，引导学生通过多种方式进行进一步的学习。
学情分析
学生在日常生活中对超重和失重是有所感知的，并且也会通过各种媒体了解到我们国家太空授课等视频了解到失重现象，但是对于超重和失重的实质并不清楚，也不能很好的解释有关的日常生活中的超重失重现象。
教学目标
1.结合生活体验，通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。
2.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。
教学重难点
1．产生超重和失重的条件。（重点）
2．会分析解决超重和失重的实际问题。（重点难点）
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
思考与讨论：
站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？
学生观看视频
学生讨论并回答
通过观看视频和问题思考，为本节课内容的展开做铺垫
讲授新课
一、重力的测量
1.重力测量的方法一
操作方法：
(1)先测量物体做自由落体运动的加速度g；
(2)再用天平测量物体的质量；
(3)利用牛顿第二定律可得：G＝mg
2.重力测量的方法二
操作方法：
利用力的平衡条件对重力进行测量。将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。
二、超重和失重
思考与讨论：
(1)人在体重计上受到几个力的作用？
(2)如果人静止在体重计上，这几个力的大小关系是怎样的？
(3)人所受的支持力和人给体重计的压力大小什么关系？你的依据什么？
（一）视重
1.视重：体重计的示数，反映的是人对体重计的压力大小。依据：牛顿第三定律。
2.实重：物体实际的重力大小。
3.视重与实重相等的条件：静止或匀速直线运动。
思考与讨论：
(1)人站在体重计上向下蹲的过程中，你认为人经历了几个过程或状态？
(2)人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会变化呢？
（二）静止体重计上的超重和失重
1.人向下加速下蹲过程：
(1)人加速下蹲过程中受到几个力的作用，请做出受力分析？
(2)请根据牛顿第二定律，列出方程，比较所受力的大小，你发现了什么？
失重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重现象。
思考：物体处于失重状态时，物体的重力发生改变了吗？
2.人向下减速下蹲过程：
(1)人减速下蹲过程中受到几个力的作用，请做出受力分析？
(2)请根据牛顿第二定律，列出方程，比较所受力的大小，你发现了什么？
超重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，叫作超重现象。
思考：物体处于超重状态时，物体的重力发生改变了吗？
思考与讨论：
人站在力传感器上完成下蹲和站起动作，请你分析力传感器上的人“下蹲”和“站起”两个过程中超重和失重的情况。
【观察与实验】
思考与讨论：
人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。那么，如果站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？
（三）电梯里的超重和失重
情景一：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀加速上升，
(1)人对升降机的压力为多大？
(2)人是处于超重还是失重状态？
情景二：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀减速上升，
(1)人对升降机的压力为多大？
(2)人是处于超重还是失重状态？
情景三：质量为m的人随升降机一起以加速度a 匀减速下降，
(1)人对升降机的压力为多大？
(2)人是处于超重还是失重状态？
情景四：质量为m的人随升降机一起以加速度a 匀加速下降，
(1)人对升降机的压力为多大？
(2)人是处于超重还是失重状态？
【观察与实验】
小结：
类型
v方向
a方向
现象
加速上升
向上
向上
超重
减速上升
向上
向下
失重
加速下降
向下
向下
失重
减速下降
向下
向上
超重
(1)当加速度方向向上时，物体发生超重现象，
(2)当加速度方向向下时，物体发生失重现象。
【例题】设某人的质量为 60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以 0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g 取 9.8 m/s2。
思考与讨论:
当物体处于失重状态，且a＝g时会发生什么现象？
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重现象。
五、课堂练习
学生识记记录
学生讨论并回答
学生识记记录
学生站体重计上体验，讨论并回答
学生做受力分析列牛顿第二定律方程
学生讨论
学生做受力分析列牛顿第二定律方程
学生讨论
学生讨论并回答
学生观看视频
学生讨论回答
学生计算回答
学生计算回答
学生计算回答
学生计算回答
学生观看视频
学生观看视频
学生识记记录
学生例题解析
学生讨论回答
学生识记记录
学生练习
明确重力测量的两种方法
让学生通过受力分析和结合牛顿第三定律明确体重计示数的含义
明确“视重”和“实重”的含义
让学生明确过程和示数变化
通过比较示数与重力大小关系，明确失重的概念
明确“实重”不变
通过比较示数与重力大小关系，明确超重的概念
明确“实重”不变
让学生学会根据F-t图像判断超失重过程
通过视频观看，让学生检验判断结果是否正确
为电梯里的超重和失重做铺垫
让学生通过计算发现超重和失重的规律
实验验证结论
实验验证结论
明确如何判断超重和失重
超重现象的应用
明确完全失重的概念
巩固提高
课堂总结
板书设计
§4.6 超重和失重
重力的测量
G＝mg
利用力的平衡条件对重力进行测量
超重和失重
1.当加速度方向向上时，物体发生超重现象，
2.当加速度方向向下时，物体发生失重现象。
特例：当a＝g时，物体发生为完全失重现象。
作业设计
教学反思与评价