高中物理《超重和失重》教学设计.docVIP

高中物理《超重和失重》教学设计 【教材分析】 本部分内容讲述超重和失重现象及其产生原因，并且将其应用在具体问题中：如电梯中的超失重和体重秤上的超失重等。 超重和失重的基本定义为：视重大于重力时为超重；视重小于重力时为失重；超失重时物体重力并不改变。 对超重和失重理解可以从运动学和动力学两个角度理解。运动学角度：当物体加速上升或减速下降时，物体处于超重状态；当物体加速下降或减速上升时，物体处于失重状态。动力学角度：当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；当物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态。前者为表象，后者为本质，两者为递进关系。 超重和失重是生活中的常见现象，因此讲解本部分内容时应尽量贴近生活，从生活中来，到生活中去，过程应多安排些学生的动手实验机会，让学生有切身的体会，同时也应安排些思考和探讨的话题，引发学生的思考和讨论，加深学生对超失重的理解。 【学生情况分析】 1．自然状况：学生为高一年级一个普通班，学生的学习基础处于年级中等水平，但班级中有一部分学生思维较活跃； 2．知识基础：前面学生已经学习并较好掌握了运动学和牛顿运动定律知识，这为超重和失重学习打下一个比较好的基础； 3．技能基础：本节课要进行DIS实验，学生在前面已经多次使用过DIS实验系统，尤其对力传感器已经比较熟悉，一些基本的研究方法也已掌握到位，所以授课过程中实验操作对课堂基本上不会产生影响。 【教学目标】 知识与技能： 1．了解超重与失重现象； 2．运用牛顿第二定律研究超重与失重现象； 3．运用超重与失重知识解决实际生活中的问题。 过程与方法： 1．体会应用DIS系统研究物理问题的过程； 2．体会运用牛顿第二定律解决问题的方法。 情感态度价值观： 通过对神舟六号的研究，增强民族自豪感，激发学习的动力。 【教学重难点】 1．理解超重与失重现象的力学本质； 2．了解完全失重现象； 3．运用超重与失重的原理解决实际问题。 【教学设计思想】 1．以随堂小实验和DIS实验探究为核心 (1)感受超失重； (2)DIS实验研究超失重 (3)DIS实验探究完全失重； (4)观察水瓶的完全失重现象。 2．以递进式的问题为引导 (1)什么是超失重现象？ (2)什么情况下会发生超失重现象？ (3)超失重现象的力学本质是什么？ (4)什么是完全失重？其力学本质是什么？ (5)怎样运用超失重知识解决实际问题？ 3．以神舟六号发射过程中的超失重现象的为背景 (1)神舟六号发射和在太空中飞行时有超失重现象； (2)神舟六号的超失重现象也有其力学本质； (3)如何为神舟六号设计超失重环境？ 【教学器材】 DIS实验系统，细线，钩码，体重秤，水瓶 【教学过程流程图】 【教学过程】 课堂引入：神舟六号发射过程（视频），费俊龙太空翻跟头图片。 (1) 2005年10月12日上午9点整，长征二号载着神舟六号，并且也载着两位宇航员（费俊龙和聂海胜）顺利发射。在升空过程中据航天专家介绍，“神六”的两位航天员身体要承受相当他们自身重力4倍的重量。这是什么现象呢？ (2)当飞船进入太空后，宇航员在飞船中处于一种特殊的状态──漂浮，我们的宇航员费俊龙还即兴翻了两个跟头。这又是什么现象呢？ 以上两种现象就是我们今天要学习的超重和失重现象。 那么什么是超重和失重呢？它们实际上在我们的生活中处处可见，我们随时都能感受超重和失重。 一、超重和失重现象 课堂实践： (1)用手托住钩码，并保持静止，感受钩码的重力大小。 (2)手从静止开始突然向上运动，再从静止开始突然向下运动，过程中有何感受？ (3)用细线将钩码系住，手提另一端，重复刚才的动作，过程中又有何感受？ 学生回答： (1)突然向上运动时钩码好像变重，突然向下运动时钩码好像变轻。 (2)突然向上运动时细线崩断了，拉力增大，超过细线的最大拉力。 课堂思考：真的是钩码的重力变化了吗？没有，根据G=mg可知重力不变。 那么，过程中什么量发生了变化？钩码对手的压力和钩码对细线的拉力发生了变化。 定义： 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于重力的现象称为超重现象。 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于重力的现象称为失重现象。 注意：物体处于超重或失重状态时，其本身重力并没发生变化！ 二、超重和失重现象的研究 刚才的简易实验并不能对超失重进行准确的研究，我们可以借助DIS实验室进行进一步研究，今天我们采用专业软件。 1．实验探究：物体做什么运动时会发生超重或失重现象？ DIS实验思考：(1)怎样测量重力大小？ (2)怎样判断是否处于超重或失重状态？ (3)哪种运动过程对应超重现象？哪种运动过程对应失重现象？ 实验步骤： (l)用力传感器挂着物体处于静止状态时，读出拉力大小，即重力的大小； (2)用力传感器挂着物体向上突然加速，观察拉力随时间的