超重和失重教案

超重和失重教案

‎ ‎ 教学 课题 第四节 超重与失重 学习任务分析 本课题是在学完牛顿运动定律的基础上,来探索和研究超重和失重的问题，不仅有利于学生对牛顿运动定律等前面知识的综合和深化理解，而且有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。对超重和失重理解可以从运动学和动力学两个角度理解：从运动学角度来看，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。从动力学角度来看，当物体受到的合外力向上（具有向上的加速度）时，物体处于超重状态；当物体受到的合外力向下（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。 超重和失重是学生生活中中比较熟悉的现象，因此教学时尽量贴近生活，从生活中来，到生活中去，教学过程中多安排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。‎ 重点难点分析 重点：什么是超重和失重以及产生超重和失重现象的条件。‎ 难点：1．产生超重和失重现象的条件；‎ ‎2．运用牛顿运动定律对超重和失重现象的分析。‎ 学情分析 ‎1．学生已经学完牛顿运动定律的理论知识，但缺乏实际的应用，对概念的理解上还很抽象，通过本节课的学习，帮助学生建立一个生动活泼的场景，利于学生的理解消化，同时也立足于学以致用。列举大量的实际例子，供学生分析解决，提高学生的能力。‎ ‎2．本节课的理论知识来源于生活中的大量事例，但学生对新事物新情况了解较为片面，不能很好地由感性认识提升为理性认识，应通过本节的学习让学生掌握分析现象的一般方法，成为终身学习的基础。‎ 教学 目标 知 识 与技能 ‎1．知道超重和失重现象；‎ ‎2．理解产生超重、失重现象的条件 ‎3．能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。‎ ‎4．理解生活中的超重与失重现象，并能利用所学知识分析解决相关问题。‎ 过 程 与方法 ‎1．使学生掌握正确观察超重和失重现象以及对该实验现象进行分析和归纳的方法； ‎ ‎2．使学生体验通过实验和理论分析探究超重和失重现象的过程。‎ 情感态度 与价值观 激发学生对科学的兴趣和热情，使他们了解一些我国航天技术的成就。在自主实验和逐步探究的学习过程中，培养细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。‎ 教学媒体运用 ‎1．体重计、纸带、重锤、底部侧面开有小孔的塑料瓶（大号可乐瓶）、红墨水、水桶、水、白报纸。‎ ‎2．计算机、数字展台、投影仪。‎ ‎3．视频录像剪接。‎ PPT教学演示课件 教 学 程 序 设 计 教学 教 师 活 动 学生活动 教学资源 6‎ ‎ ‎ 程序 创 设 情 境 引 入 新 课 ‎【引导学生做实验1】用纸带挂上重锤，然后迅速上提。‎ ‎【引导学生思考】纸带既然能够承受重锤的重力，怎么会断呢？‎ 学生实验1：用纸带挂上重锤，然后迅速上提。‎ 观察现象：纸带断了。‎ 学生思考：纸带为什么会断？‎ 每位学生一组：重锤、纸带。‎ ‎【引导学生做实验2】某位学生称体重，在秤上蹲下和站起。‎ 用数字展台摄像头对准体重秤的读数面板投影到大屏幕。‎ ‎【引导学生思考】难道该学生的体重发生了改变？‎ 学生实验2：某位学生称体重，在秤上蹲下和站起。‎ 观察现象：发生变化。‎ 学生思考：秤的示数为什么会变化？‎ 体重秤、数字展台。用数字展台摄像头对准体重秤的读数面板投影到大屏幕。‎ 由以上两个学生实验引出课题“超重和失重”‎ ‎【板书】超重和失重 新 课 教 学 新 课 教 学 问题提出 6‎ ‎ ‎ 新 课 教 学 新 课 教 学 新 课 教 6‎ ‎ ‎ 学 新 课 教 学 6‎ ‎ ‎ 新 课 教 学 从实验出发，围绕着超重和失重，引导学生讨论并提出问题。‎ 师生共同归纳整理提出的问题：‎ ‎1．什么是超重（失重）现象？‎ ‎2．什么情况下会出现超重（失重）现象？‎ ‎3．为什么会出现超重（失重）现象？‎ 学生讨论并提出问题。‎ 解决问题1：什么是超重（失重）现象？‎ 引导学生一起分析实验1和实验2的现象。‎ 教师归纳：纸带的拉力大于重锤的重力以及人对秤的压力大于人的体重，这些都是超重现象。‎ ‎【板书】超重 F拉（或F压）> G 要求学生阅读课本关于什么是超重和失重现象的文字描述。‎ 要求学生分析实验2中的失重现象。‎ ‎【板书】失重 F拉（或F压）< G 师生共同分析实验现象：‎ ‎1．纸带断了说明重锤对纸带的拉力增大了，大于重锤的重力。‎ ‎2．体重计的示数表示的是人对秤的压力，秤的示数增大表示人对秤的压力大于人的体重。‎ 学生阅读课本关于什么是超重和失重现象的文字描述。‎ 学生指出实验中的失重现象：秤的示数减小表示人对秤的压力小于人的体重。‎ 解决问题2：什么情况下会出现超重（失重）现象？‎ 体重秤、数字展台。用数字展台摄像头对准体重秤的读数面板投影到大屏幕。‎ 实验探究：什么情况下会出现超重（失重）现象？‎ 向上的运动就一定产生超重，向下的运动就一定产生失重吗？‎ ‎【引导学生做实验3】站在体重秤上，仔细观察，体重秤的示数如何变化，并描述观察到的实验现象。‎ 学生实验3：站在健康秤上，仔细观察下蹲过程和站起过程中，体重秤的示数如何变化。‎ 用数字展台摄像头对准体重秤的读数面板投影到大屏幕，引导学生注意观察：‎ ‎①静止时秤的示数；‎ ‎②下蹲过程中秤的示数的变化；‎ ‎③站起过程中秤的示数的变化。‎ 师生共同分析，上述实验现象说明：出现超重还是失重现象并不是取决于速度的方向。‎ 描述观察到的实验现象：上升过程中有超重和失重，下降过程中也有超重和失重。‎ ‎【引导学生讨论】出现超重还是失重现象究竟取决于什么因素呢？‎ ‎【提示1】上升过程可以分为哪两个阶段？（初速为零，末速为零，中间速度不为零）‎ ‎【提示2】比较超重现象所对应的两种运动情况在本质上有什么共同点？‎ 综合学生分析，做出示意图如下。‎ v 减速上升 失重 加速上升 超重 a a 站起过程 v a a 加速下降 失重 减速下降 超重 下蹬过程 ‎【板书】超重 a向上 ‎ 失重 a向下 结合称体重实验时的体验和感受，学生进一步分析物体在上升过程中运动情况是怎样发生变化的？‎ 小组代表交流分析结果：‎ ‎①物体上升过程可分为两个阶段：加速上升、减速上升；‎ 物体下降过程也可分为两个阶段：加速下降、减速下降。‎ ‎②当物体加速上升和减速下降时，加速度方向竖直向上；‎ 当物体加速下降和减速上升时加速度方向竖直向下。‎ 出现超重现象时加速度方向向上，出现失重现象时加速度方向向下。‎ 解决问题3：为什么会出现超重和失重现象？‎ 理论分析：为什么会出现超重和失重现象？‎ 引导学生运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重现象和失重现象中的物体进行分析。‎ ‎【分析】在超重和失重现象当中物体实际重力是否发生改变，为什么？‎ ‎【板书】‎ 超重状态：‎ F a mg 学生分析：‎ ‎1.当物体加速度向上时，受力如下图所示。‎ F a mg 由牛顿第二定律得 F-mg=ma F=mg+ma F-mg=ma F=mg+ma F>mg 失重状态：‎ F a mg mg- F =ma F=mg-ma Fmg 出现超重现象。‎ ‎2．当物体加速度向下时，受力如下图所示。‎ F a mg mg- F =ma F=mg-ma F

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