高中物理人教大纲版第一册：3.7 超重和失重1.docVIP

七、 超重和失重 从容说课 自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们常谈到超重和失重，本节课就是要帮助学生正确理解超重和失重现象，并且运用超重和失重现象，并且运用超重和失重现象来解决一些实际问题. 本节课的教学目标定位如下： 1.知道什么是超重和失重. 2．知道产生超重和失重的条件． 3．了解生活实际中的超重和失重现象． 4．了解超重和失重在现代科学技术研究中的重要应用． 本节的教学重点是：超重和失重的实质． 本节的教学难点是：利用牛顿第二定律求解有关超重和失重问题． 本节课采用实验法、类比法、讲练法。使学生对超重和失重有一个感性的认识；同时节后的做一做”观察失重现象，实验材料易得，容易进行，又会引起学生兴趣教学时可以在课堂上演 另外．“ 本节课的教学程序安排如下： 学生参与体会，观察现象，导入新［例1］升降机地板上放一个弹簧式台秤,秤盘上放一个质量为20 kg的物体(如图示),当升降机: (1)以4 m/s 的速度匀速上升时，台秤读数是多少N？ （2）以1 m/s2的加速度竖直上升时，台秤的读数是多少N？ （3）以1 m/s2的加速度减速下降时，台秤的读数又是多少N？ ［学生活动］阅读题目，并进行思考. ［教师］在本题中,我们选谁作为研究对象更合理些呢? ［学生］选物体更合理些.虽然,台秤的示数是物体对台秤的压力所造成的,即力是直接作用在台秤上的,但台秤其他受力并不清楚,所以我们不能选台秤作为研究对象,而应应用牛顿第三运动定律,把求物体对台秤的压力转化为求台秤对物体的支持力,这样便可选已知条件较多的物体作为研究对象. ［教师］对物体来说又有哪些已知条件呢? ［学生］重力及其运动情况. ［教师］怎样确定其运动情况呢? ［学生］因为物体和台秤都放在升降机中,并和升降机一起运动,所以它们的运动状态和升降机的运动状态是相同的. ［教师］这几个问题属于牛顿运动定律能解决的哪类问题呢? ［学生］第二类.即已知物体的运动情况去确定物体的受力情况. ［教师］解这类问题的关键是什么呢? ［学生］求运动的加速度. ［教师］为什么呢? ［学生］因为加速度是联系物体运动和受力的桥梁. ［教师］搞清楚这些问题后,请同学们独立完成本题中的三个问题. ［学生活动］完成本题.待完成后,用投影片出示本题答案. [参考答案] 取向上为正. (1)由于升降机匀速上升,所以a=0 根据牛顿第二定律知:F合=FN-mg=0 所以FN=mg=20×9.8 N=196 N (2)因升降机加速上升,且a=1 m/s2,方向向上,根据牛顿第二定律得: F合=FN-mg=ma FN=mg+ma=20×9.8+20×1 N=216 N (3)因升降机减速下降,且a=1 m/s2,方向向上,根据牛顿第二定律得: F合=FN-mg=ma FN=mg+ma=20×9.8+20×1 N=216 N ［教师］物体的实际重量应是多少? ［学生］196 N. ［教师］第（2)、（3）两情况下秤的示数还是196 N吗? ［学生］不是. ［教师］有什么变化呢? ［学生］比物体的实际重量要大. ［教师］增大的是物体的重量吗? ［学生］不是. ［教师］那是什么呢? ［学生］秤的示数实际是物体对秤压力的大小,所以改变的并不是物体的重量,而是物体对秤的压力,或者物体受的支持力. ［教师］如果拿绳吊着物体做同样的运动,那么这时绳中拉力大小有什么特点呢? ［学生］绳中的拉力应该和秤对物体的支持力所起的作用一样,所以也应是比物体的重力大. ［教师总结］从上面的讨论知:物体对支持物的压力(或悬绳的拉力)有时会大于物体本身的重量,我们把这种现象称为超重.但超重并不是物体的重力变大,而是对支持物的压力(或对悬绳的拉力)变大,重力在这时是不变的. 那么在什么情况下才要发生这种现象呢?下面我们接着来分析. ［教师］以物体作为研究对象,超重实际是指物体所受支持力(或拉力)大于重力,这时物体的合力能否为零? ［学生］不能为零. ［教师］合力不为零,那么它的方向应是什么样的呢? ［学生］因为物体受到的支持力或拉力的方向竖直向上,且比物体重力大,所以其所受合力的方向应向上. ［教师］根据牛顿第二定律,物体在这样的合力作用下应产生怎样的加速度呢? ［学生］依据牛顿第二定律的矢量性知:物体应产生向上的加速度. ［教师］结合运动学知识,物体有向上加速度时,它要做什么样的运动呢? ［学生］物体可能向上加速,也可能向下减速运动. ［教师总结］由此可见: 当物体具有竖直向上的加速度,做加速上升或减速下降的运动时,会发生超重现象. ［巩固练习］用投影片出示: 1.飞机起飞和降落时所处的状态是否是超重状态?为什么? 答案与解析：飞机是处于超重状态. 飞机起飞时,开始速度为零,起飞后