第一篇：《超重與失重》教學設計

《超重與失重》教學設計

【課題】超重與失重

【教學時間】45分鐘

【教學對象】高中一年級學生

【教材選用】人教版高中物理必修1第四章第七節(jié)

【教學內(nèi)容分析】

1.教材的地位和作用

本節(jié)課是學生學完力與運動、牛頓運動定律之后，知識的遷移和應用部分，旨在讓學生運用牛頓運動定律分析生活中的現(xiàn)象，進一步理解和鞏固牛頓運動定律。通過本節(jié)課的學習，提高學生分析問題、解決問題和應用知識的能力，激發(fā)學生對航天科技的興趣。

2.課程標準的要求

通過實驗活動認識超重與失重的現(xiàn)象，理解超重與失重產(chǎn)生的條件與實質。

3.教材內(nèi)容安排

本節(jié)教材利用稱體重和乘電梯兩個生活中常見的現(xiàn)象引出本節(jié)課課題，通過對超重與失重概念的理解，學會分析和解釋超重與失重現(xiàn)象，然后再進一步了解完全失重的狀態(tài)。

4.教材特點

(1)教材注重從生活走向物理，從物理走向社會，由生活中的例子引入本節(jié)課的學習，再引導學生帶著所學知識進一步了解航天技術。

(2)教材強調(diào)通過實驗探究，借助已學的牛頓運動規(guī)律的知識，分析和解釋超重與失重的產(chǎn)生條件。

(3)教材重視實踐活動，有力地提高學生解決實際問題的能力，進一步激發(fā)學生的學習興趣。

【學生情況分析】

1.學生的知識基礎

學生已經(jīng)學習了力與運動、牛頓運動定律等相關知識，超重與失重學習打下了良好的基礎。

2.學生的興趣特點

為

高一年級的學生具有很強的好奇心，其積極性、主動性、參與意識與接受能力較強，對于學習內(nèi)容貼近生活及有動手操作的物理課堂有較強的學習興趣。

3.學生的認知困難

學習了重力的概念之后，有的學生可能會望文生義，簡單認為超重是重力增加，失重是重力減少，完全失重是重力完全消失，也就是說學生在學習超重和失重現(xiàn)象時會受到一些前概念的影響，不能正確地觀察，縝密地推理，由感性認識提升為理性認識。

【教材處理】

超重與失重現(xiàn)象在我們生活中很常見，比如電梯的升降、過山車等等，教材選取在電梯里稱體重的模型來對超重與失重現(xiàn)象進行解釋，這種方法難于在課堂上演示，不利于讓學生身臨其境感受超重和失重。從學生的心理特點出發(fā)，我通過改裝彈簧測力計，制作了簡易的超重與失重演示儀，讓學生切身地、直觀地感受超重與失重現(xiàn)象，以激發(fā)學生的學習興趣。

【教學目標】

1.知識與技能

知道超重和失重的現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的條件，能夠運用牛頓運動定律分析和解決超重和失重的實際問題。

2.過程與方法

通過感受生活中超重和失重的現(xiàn)象，理解超重與失重的概念，分析解釋產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的原因，學會應用牛頓運動定律解決實際問題的方法。

3.情感態(tài)度與價值觀

通過自主實驗和逐步探究的過程中，培養(yǎng)學生細心觀察，勤于思考和相互交流的學習習慣和合作精神，激發(fā)學生對科學的興趣和熱情。

【教學重點】

超重與失重的概念及其產(chǎn)生條件

【教學難點】

超重和失重現(xiàn)象的本質

【教學策略設計】

1.教學方法

(1)實驗法

本節(jié)課注重以生活中實際問題為先導，以實驗為基礎，將一些抽象的、難以理解的物理概念轉化為直觀的物理現(xiàn)象，激發(fā)學生的學習興趣，通過引導學生觀察實驗現(xiàn)象，進行科學思維，分析歸納，從而幫助學生理解超重與失重的產(chǎn)生條件和本質，突出學習重點。

(2)講授法

通過教師形象生動、富有引導式的講解，輔以實驗演示、圖片等，啟發(fā)學生思維，幫助學生對超重與失重概念的理解;同時綜合利用現(xiàn)代多媒體技術，最大限度地調(diào)動學生學習積極性，提高課堂效率，充分體現(xiàn)以教師為主導，以學生為主體的教學原則。

2.學法指導

通過教師演示實驗，學生觀察思考并自己嘗試分析原因，從而得出結論，發(fā)揮學生在課堂上的主體作用，培養(yǎng)學生的科學物理思維。

3.教學媒體設計

以多媒體課件為載體，充分利用實物、模型、圖像等，為學生提供感性的材料，同時通過自制教具的使用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

【教學用具】

多媒體課件、體重計、自制超重與失重演示儀、鉤碼、紙帶、彈簧測力計等。

【教學流程圖】

【教學過程設計】

教學環(huán)節(jié)和教學內(nèi)容

教師活動

學生活動

設計意圖

壁開一小孔，用不干膠將其封住，內(nèi)裝有色水。

【新課引入，提出問題】

1．游戲表演：神奇的水瓶。

教師與一學生志愿者共同參與。礦泉水瓶

2．趣味實驗引入，發(fā)散學生思維。

教師與學生用紙帶拉著鉤碼向上運動。

教師撕開不干膠，有色水成拋物線流出，讓水瓶自由下落。

提出問題：水瓶下落過程中水會不會流下來？會不會流到志愿者的臉上？

提出問題：能不能用一個手把紙帶拉斷？為什么紙帶一開始能承受鉤碼的重力，而當我們用力向上拉的時候它卻斷了？而有的同學的紙帶卻沒有斷？

學生穿前后貼白紙的塑料雨衣站于水瓶下前方，讓水流從其上方流過，流到其背上。

水瓶從學生面前自由下落。

學生動手用紙帶拉鉤碼向上運動，體會趣味物理。

用已有認知和該實驗現(xiàn)象形成認知沖突，激發(fā)學生的求知欲望。

創(chuàng)設生活情境，從生活走向物理。培養(yǎng)學生的觀察能力，激發(fā)學生的求知欲望。同時為課堂教學埋下伏筆：為什么水瓶下落過程中水沒有流下來？為什么有同學的紙帶沒有斷？

【創(chuàng)設情境，理解概念】

引導學生理解超重與失重的概念。

借助課前的實驗，逐步分析，讓學生層層遞進地理解超重與失重的概念。的拉力）大于物體所受的重力的情況。的拉力）小于物體所受的重力的情況。

超重：物體對支持物的壓力（或對懸掛物

失重：物體對支持物的壓力（或對懸掛物

提出問題：剛才實驗中紙帶斷了說明什么問題？表示的是什么力增大呢？

力。

引導學生理解概念。

學生回答：力變大了。是鉤碼對紙帶的拉

學生思考，理解超重與失重的概念。

正確的認識：測力計的示數(shù)表示的是鉤碼對它的拉力。

超重與失重。在學生理解概念的基礎上，引導學生建立

【分組實驗，自主探究】

引導學生分組實驗，觀察實驗現(xiàn)象，感受

在彈簧測力計下掛一個鉤碼，使其上下運動，觀察彈簧測力計示數(shù)的變化。

教師引導學生分組實驗，提倡組內(nèi)交流討論。

請一組同學分享觀察到的實驗現(xiàn)象。

提出問題：你認為什么情況下會產(chǎn)生超重與失重？它與什么因素有關？

學生動手實驗，認真觀察實驗現(xiàn)象，理解超重與失重的概念。

引導學生進行實驗探究，培養(yǎng)學生設計實驗的能力，動手能力，共同合作，觀察思考，分析歸納的能力。

下運動時，讀數(shù)發(fā)生變化。

引導學生觀察，發(fā)現(xiàn)問題：彈簧測力計上

【實驗演示，分析解釋】

1．利用自制超重與失重演示儀，引導學生觀察，思考超重與失重的產(chǎn)生條件。

教師演示實驗，引導學生觀察彈簧測力計，分析產(chǎn)生超重與失重的情況。

提出問題：在上一個實驗過程有沒有發(fā)現(xiàn)什么問題？我們能不能想辦法解決？

察與思考。

得出結論：發(fā)生超重與失重取決于加速度方向，與速度方向

引導學生思考改進方法。

介紹超重與失重演示儀，引導學生注意觀

教師引導學生分析物體的運動狀態(tài)，總結 無關。

學生回答：指針變化太快，很難及時觀察。

在教師引導下分析產(chǎn)生超重與失重的條件。

為了彌補彈簧測力計示數(shù)變化太快以至于學生不能清晰地觀察到超重與失重的受力情況，通過改裝彈簧測力計，自制超重與失重的演示儀器，讓學生直觀地感受超重與失重現(xiàn)象，并學會分析物理現(xiàn)象的本質，得出物理結論。

【學以致用，拓展提升】

1．生活中的超重與失重現(xiàn)象

狀呈絕對球形，冷卻后可以成為理想的滾珠。

2、現(xiàn)代技術的應用

在失重條件下，熔化了的金屬的液滴，形

物理走向社會。

用。

引導學生學以致用，從生活走向物理，從 學生回想與討論：生活中超重與失重的應

給學生講解現(xiàn)代技術中超重與失重的應用。

加深學生對知識的理解，培養(yǎng)學生善于觀察思考生活中的物理現(xiàn)象及所包含的物理本質，同時了解我國的航天技術。

激發(fā)學生對科學的興趣與熱情。

第二篇：超重與失重教學設計

超重與失重教學設計

王冬梅

12.30

教學課題：《超重與失重》

【教材分析】 自從人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船發(fā)射成功以來，人們常談到超重和失重，在實際生活中也有許多超重和失重現(xiàn)象發(fā)生。因此本節(jié)課要幫助學生正確理解超重和失重現(xiàn)象，并且運用超重和失重現(xiàn)象來解決一些實際問題。

在分析超重和失重問題時，加速度是關鍵。物體的速度不能反映物體的受力情況，只有加速度才能反映物體的受力情況.應靈活運用牛頓第二定律和運動學的規(guī)律解題，必要時要用牛頓第三定律轉換研究對象。

“失重和宇宙開發(fā)”這個閱讀材料可以開闊學生眼界和思路，應組織學生閱讀，還可倡導學生查閱有關資料或觀看科技影視片，并在此基礎上，請同學們談談自己的“太空試驗想象”以培養(yǎng)學生豐富的想象力和創(chuàng)新能力?！窘虒W目標】 知識與技能

1.理解超重和失重現(xiàn)象及兩者的產(chǎn)生條件；理解超重和失重現(xiàn)象的本質；

2.培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力；提高學生在處理實際問題時提煉出模型的能力；增強學生能在多種情景中找出問題的實質的能力； 過程與方法

1、觀察并感受超重和失重現(xiàn)象

2、經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象條件的過程，理解物理規(guī)律在生活實際中的應用 情感態(tài)度價值觀: 1情景和熱情引導、鼓勵學生敢于探索、敢于提問，勇于創(chuàng)新；借助課堂小實驗、多媒體課件和豐富的網(wǎng)上資料，培養(yǎng)學生熱愛物理、熱愛科學的情感； 2學會同學間交流與合作、學會參與小組活動； 【教學重點】完全失重現(xiàn)象。

【教學難點】準確理解超重、失重和完全失重現(xiàn)象的本質。掌握超重和失重現(xiàn)象并不是物體的重力發(fā)生變化，而是物體所受的支持力或拉力發(fā)生了變化。

【教學過程】 新課導入:

視頻: 楊立偉體驗失重現(xiàn)象

2003年10月15日9時，中國成功發(fā)射第一艘載人飛船神舟五號！21個小時23分鐘的太空行程，標志著中國已成為世界上繼前蘇聯(lián)／俄羅斯和美國之后第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家。自從人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船發(fā)射成功以來，人們常談到超重和失重.那我們來看一下太空中失重到底會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象呢? 超重失重只會出現(xiàn)在航天業(yè)？生活中會不會出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象呢?它的實質是什么呢?這就是我們本節(jié)所要研究的內(nèi)容.一體驗什么是超重失重: 1 [提問]彈簧稱是怎樣稱出物體的所受重力的？

讓學生通過分析，加深對平衡條件、作用力與反作用力的理解。

彈簧稱：平衡時，物體所受的重力跟彈簧稱給物體的拉力大小相等、方向相反。而彈簧稱讀出來的數(shù)值跟其受到拉力對應，根據(jù)作用力與反作力原理，彈簧稱受到的拉力與彈簧稱給物體的拉力相等，所以彈簧稱能讀出物體所受到重力對應的數(shù)值。[提問]稱同一個物體時，彈簧稱的讀數(shù)會不會發(fā)生變化？

先讓學生思考，然后做演示：在下面三情況下用彈簧稱物體，同學觀察讀數(shù)有沒有變化。

a加速向上；

b加速向下。

同學可以觀察到彈簧稱的讀會比物體實際的重量或大或小，這樣就可以引出課題，同時對超重與失重有初步的了解： 超重:視重大于重力 失重:視重小于重力

這兩種情況下物體的重力變了嗎? 物體在同一地理位置,所受重力是相同的,與運動狀態(tài)是無關的,那么是什么使:視重與重力之間產(chǎn)生差異了呢?我們來研究一下 運動學描述

規(guī)律1：當物體加速上升時，拉力大于重力，物體處于超重狀態(tài) 規(guī)律2：當物體減速上升時，拉力小于重力，物體處于失重狀態(tài) 規(guī)律3：當物體加速下降時，拉力小于重力，物體處于失重狀態(tài) 規(guī)律4：當物體減速下降時，拉力大于 重力，物體處于超重狀態(tài)

.力學本質：

超重：物體具有向上的加速度，合力向上，F(xiàn) > mg 失重：物體具有向下的加速度，合力向下，F(xiàn) < mg

選定加速度方向為正方向表達式： F = mg ± ma與V無關。在失重中有一種特殊的現(xiàn)象，那就是完全失重 演示實驗：開孔的瓶子為什么不漏水？

完全失重狀態(tài)：測力計的示數(shù)等于零（即物體對支持物或懸掛物完全沒有作用力），物體 “好像沒有重力” 的狀態(tài)

思考（1）：完全失重時為什么作用力為零 思考（2）：完全失重的力學特征是什么 思考（3）：還有哪些情況會產(chǎn)生完全 失重現(xiàn)象

完全失重的利于弊：（1）在人造衛(wèi)星中所有靠重力效應工作的儀器都失效！

（2）利用完全失重條件的科學研究

第三篇：超重與失重教學設計

《超重與失重》教學設計

【教材分析】

《超重與失重》是選擇人教版高一物理第五章研究力與運動的關系第五節(jié)的內(nèi)容。教材第一二章是對運動學概念和規(guī)律的學習應用，三四章是對力學基本概念，常見力性質及共點力作用下物體的平衡的學習

本部分內(nèi)容講述超重和失重現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因，并且將其應用在具體問題中：如電梯中的超失重和體重秤上的超失重等。超重和失重的基本定義為：視重大于重力時為超重；視重小于重力時為失重；超失重時物體重力并不改變。對超重和失重理解可以從運動學和動力學兩個角度理解。運動學角度：當物體加速上升或減速下降時，物體處于超重狀態(tài)；當物體加速下降或減速上升時，物體處于失重狀態(tài)。動力學角度：當物體具有向上的加速度時，物體處于超重狀態(tài)；當物體具有向下的加速度時，物體處于失重狀態(tài)。前者為表象，后者為本質，兩者為遞進關系。超重和失重是生活中的常見現(xiàn)象，因此講解本部分內(nèi)容時應盡量貼近生活，從生活中來，到生活中去，過程應多安排些學生的動手實驗機會，讓學生有切身的體會，同時也應安排些思考和探討的話題，引發(fā)學生的思考和討論，加深學生對超失重的理解

【設計思想】

本節(jié)利用飲料瓶設計實驗引入新課，貼近學生的生活，在此基礎上設計易于操作的探究超重與失重的實驗，讓每個學生都參與到課堂中，提高學生積極性，從而較容易得出超重與失重的定義；超重與失重的理論分析，給了學生思考的空間，整節(jié)課的設計符合“高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與，樂于探索、勇于實驗、勤于思考”的《新課標》的要求。采用力的傳感器代替彈簧秤可以讓學生更清楚的看到拉力的變化，并且可以演示完全失重現(xiàn)象。本教學設計在條件達不到的學校，可以用彈簧秤代替?zhèn)鞲衅鳌?/p>

教學目標 【教學目標】

（一）知識與技能

1、通過實驗認識超重和失重現(xiàn)象，2、理解產(chǎn)生超重失重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象的原因

3、知道完全失重現(xiàn)象

（二）過程與方法

1、觀察并感受失重和超重現(xiàn)象

2、經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的過程，理解物理規(guī)律在生活實際中的應用。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

1、通過列舉一些身邊的超重失重例子和日常的小實驗，讓學生學會觀察生活，知道物理就在身邊。

2、培養(yǎng)學生科學探究能力，激發(fā)成就感；養(yǎng)成學科學、愛科學、用科學的習慣；從探究中體驗科學之美，體會合作的重要性。

【重點難點】

重點：通過實驗探究和小組討論，理解產(chǎn)生超重失重現(xiàn)象的條件和實質。

難點：超重、失重不是重力的增加或減少，而只是物體對支持物的壓力或是對懸掛物的拉力發(fā)生了變化，物體的重力依然存在且大小不變。

【教學器材】

力傳感器、電腦、重錘、細繩、演示彈簧秤、飲料瓶 【教學過程】

小實驗：

一個盛滿水的飲料瓶，在底部及瓶身周圍鉆幾個洞，靜止在手中時，水會流出；如果突然松手，讓飲料瓶自由下落時，會觀察到什么現(xiàn)象？ 現(xiàn)象：當飲料瓶自由下落時，水不會流出。

提問：剛才的實驗中我們看到水會流出的原因是什么？當飲料瓶自由下落時，水不會流出的原因又是什么？請結合生活經(jīng)驗談談你的看法。

因為重力而使水對器壁產(chǎn)生了壓力，所以水會流出。實驗中當飲料瓶自由下落時，重力仿佛消失了，實際上是壓力消失了。談體會:

1、播放游樂場中過山車的視頻，請同學們談談在游樂場玩十環(huán)過山車、垂直過山車等時的感受？

學生：害怕、上坡時感覺比較穩(wěn)、下坡時感覺重力仿佛消失了等。

2、除了過山車，在生活中還有哪些時候會讓我們有與過山車一樣的感受？ 學生：乘汽車上陡坡或下陡坡、飛機起飛或降落、乘電梯、?? 小結：剛才同學們所談到的就是“超重與失重”現(xiàn)象，今天我們就一起探討超重與失重的問題。演示實驗：

在彈簧秤下懸掛鉤碼，當鉤碼靜止時，讀出彈簧秤的示數(shù)，問：鉤碼的重力是多少？你是怎么知道的？

（利用二力平衡分析彈簧秤測量物體重力的原理，對學生來說已不是難題）小結：當物體處于靜止或勻速運動時，物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力等于物體的重力。實驗探究：

探究一：請同學們用力傳感器測出桌面上重錘的重力，并用力傳感器牽引重錘做各種運動（上下或左右移動），觀察在將重錘提起的過程中，電腦屏幕上顯示的力傳感器的拉力與重錘的重力相比有什么變化？ 學生活動：進行實驗，觀察現(xiàn)象。討論交流：小組內(nèi)討論后回答：

1．你看到了什么現(xiàn)象？與鉤碼的重力進行比較。

學生：示數(shù)不穩(wěn)定，有時候比重錘的重力大，有時候比重錘的重力小。

2．重錘的重力變了嗎？

學生：地球作用在物體上的重力并沒有變化。

探究二：請你重做剛才的實驗，找出力傳感器對重物的拉力什么時候大于重錘的重力？什么時候小于重錘的重力？

學生活動：重做剛才的實驗，細心觀察并做好記錄。小組討論交流后得出：

鉤碼靜止時、緩緩上升、緩緩下降、左右移動時拉力基本不變。突然上升時，拉力變大。突然下降時，拉力變小。由此引入超重與失重的概念：

物體對懸掛物的拉力（或者對支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。

物體對懸掛物的拉力（或者對支持物壓力）小于物體所受的重力的現(xiàn)象，3 稱為失重現(xiàn)象。理論分析超重與失重

剛才有同學提到乘電梯時，感到腳掌所受到的力與靜止時不一樣，我們已經(jīng)知道這是超重和失重的現(xiàn)象，下面請同學們談談乘電梯時的超重與失重發(fā)生在什么時候？

學生1：電梯上升時超重，下降時失重。

學生2：我感覺電梯上升時有超重也有失重，下降時也一樣有超重和失重。電梯是處于超重還是失重，需要有依據(jù)，下面我們從理論上分析一下。教師進一步明確：電梯在啟動和停止的過程中，一般要經(jīng)歷加速上升、減速上升；加速下降、減速下降。

分析下列情況中人對電梯的壓力分別是多大（設人的質量為m，重力為G）： 當電梯靜止時

當電梯加速上升時（假定電梯是勻加速，加速度大小為a）當電梯減速上升時（假定電梯是勻減速，加速度大小為a）當電梯加速下降時（假定電梯是勻加速，加速度大小為a）當電梯減速下降時（假定電梯是勻減速，加速度大小為a）學生活動：分組討論

學生分組討論后請不同的小組展示各自的討論結果，并回答其他小組提出的疑問。

經(jīng)過討論得出：

當電梯靜止時，人對電梯的壓力為：N=G

當電梯加速上升時，人對電梯的壓力為：N=G+ma>G

當電梯減速上升時，人對電梯的壓力為：N=G-ma

當電梯加速下降時，人對電梯的壓力為：N=G-ma

當電梯減速下降時，人對電梯的壓力為：N=G+ma>G

根據(jù)得出的結論請學生總結電梯處于超重或失重的條件，學生這時不難得出 4 是與加速度的方向有關，而非速度的方向。

小結：物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力并不變，只是物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力發(fā)生了變化，這是由物體豎直方向的加速度引起的，當加速度豎直向上時，物體處于超重狀態(tài)，當加速度豎直向下時，物體處于失重狀態(tài)。

探究完全失重現(xiàn)象

讓力傳感器拉著重錘向下加速運動，觀察拉力的大小，再讓力傳感器拉著重錘做自由落體運動，觀察拉力的大小。

學生實驗后，對照超重與失重的定義給完全失重下定義：

當物體以加速度a =g豎直加速下降時，物體對懸掛物的拉力（或對支持物的壓力）為零，這就是“完全失重”現(xiàn)象。課外活動：

有條件的同學回家后在電梯上放體重計，自己站在上面，看看與我們今天的分析是否一致。

家里有體重計的同學可以回家做一做，先站體重計上不動，讀出臺秤的示數(shù)；接著突然下蹲，讀出開始下蹲時臺秤的示數(shù)變化，想一想為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象？

然后先蹲著不動，讀出臺秤的示數(shù)；接著突然起立，讀出開始起立時臺秤的示數(shù)變化？也想一想為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象？

板書設計：

超重與失重

超重：物體對懸掛物的拉力（或者對支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。

失重：物體對懸掛物的拉力（或者對支持物壓力）小于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象。

超重與失重的理論分析： 超重現(xiàn)象: a豎直向上 失重現(xiàn)象：a豎直向下 完全失重現(xiàn)象：a=g豎直向下

第四篇：《超重與失重》教學設計

《超重與失重》教學設計

【設計思想】

本節(jié)內(nèi)容是牛頓運動定律的應用。牛頓運動定律是高中物理的基礎，根據(jù)學生的認知規(guī)律和高中學生的心理特點，在具體教學中，從生活實際出發(fā)，設計貼近學生生活的實驗，引入新課，以此為基礎，以探究為主線，讓學生通過實驗操作、觀察來認識物理現(xiàn)象，認知物理過程，讓學生用生活化的語言表述觀察到的超、失重現(xiàn)象，探究物理規(guī)律，通過本節(jié)的學習，能鞏固和深化牛頓運動定律的理解，提高學生分析問題、解決問題和應用知識的能力，為高二學習電磁學與力學結合的知識有很大幫助，能更好地解釋生活、生產(chǎn)以及航天事業(yè)中的超重和失重現(xiàn)象?！緦W情分析】

有了重力的概念，有的學生可能會望文生義，簡單認為超重是重力增加，失重是重力減少，完全失重是重力完全消失。有的學生對超重、失重和完全失重現(xiàn)象比較熟悉，但不知道引起超重、失重和完全失重現(xiàn)象的原因。學生在學習超重和失重現(xiàn)象時會受到一些前概念的影響，容易把生活中說的有些“超重”與物理學上的超重混為一談，把物理學上的失重誤認為是物體“失去重力”；容易把超重、失重現(xiàn)象的運動學特征與物體的運動方向相聯(lián)系?！窘虒W目標】

（一）知識與技能

1．通過實驗認識超重和失重現(xiàn)象，2．理解產(chǎn)生超重失重現(xiàn)象的條件和實質。

3.能運用牛頓第二、三定律定量分析超重與失重現(xiàn)象。

（二）過程與方法

1．經(jīng)過探究實驗發(fā)現(xiàn)超重失重現(xiàn)象，通過引導、小組討淪、再實驗尋找超重失重現(xiàn)象的運動學特征。

2．用實驗的方法探究發(fā)生超重失重現(xiàn)象的條件及實質，學會用牛頓定律解決問題的方法。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

1．通過列舉一些身邊的超重失重例子和日常的小實驗，讓學生學會觀察生活，知道物理就在身邊。

2．培養(yǎng)學生科學探究能力，激發(fā)成就感；養(yǎng)成學科學、愛科學、用科學的習慣；從探究中體驗科學之美，體會合作的重要性?！窘虒W重點】 1.超重、失重的概念

2.產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件、實質 【教學難點】

1.應運牛頓第二定律分析產(chǎn)生超重失重的條件 2.在超失重條件下，物體的實重不變 【教學用具】

1．學生所需器材（四人一組）：彈簧秤、砝碼。2．教師所需器材：彈簧秤、砝碼、可樂瓶。【教學方法】支架探究教法

【教學過程】

一、情境導入問題

取一裝滿水的可樂瓶，在靠近底部的側面打一小孔，讓其做自由落體運動。

想一想1：裝滿水的可樂瓶靜止在手中時，觀察到的現(xiàn)象會是什么？

（水從小孔中噴出）

想一想2：裝滿水的可樂瓶自由落體運動時，觀察到的現(xiàn)象會是什么？

（水不會流出）

生活經(jīng)驗告訴我們水的流出是由于水的壓力作用，當水不受壓力作用時就不會從小孔流出，為了說明這個問題我們今天探究超重和失重現(xiàn)象。

板書1.§5.5超重與失重(一)﹑超重與失重的概念

思考探究1：什么是超重現(xiàn)象？什么是失重現(xiàn)象？ 二﹑自主探究

實驗探究1：請用給定器材（彈簧秤、砝碼），設計一個實驗，得到砝碼的重力大??？

問題1：你看到的彈簧秤讀數(shù)（直接）表示的是什么力？（物體對彈簧秤的拉力）

結論：當物體處于靜止或勻速運動時，物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力等于物體的重力。

實驗探究2：手拉彈簧秤及砝碼上下運動時，有什么新的現(xiàn)象？

（讀數(shù)不穩(wěn)定，有時候比剛才的讀數(shù)大，有時候小。）問題2：你看到的彈簧秤讀數(shù)表示的是什么力？（物體對彈簧秤的拉力）

問題3：如果用“老經(jīng)驗”看（教師演示，用書擋住上下振動的砝碼），你認為物體的“重力”有變化嗎？如何變化？（有，有時變大，有時變?。?/p>

問題4：物體的重力實際上會變化嗎？應該是多少？（不會）

實驗探究3：用彈簧稱拉著鉤碼突然向上運動，判斷彈簧稱的示數(shù)是比重力大還是小？

學生分析：鉤碼突然向上運動，先分析出向上運動可以分為先向上加速，后向上減速兩個過程，再觀察向上加速時彈簧稱的示數(shù)是比重力大還是?。幌蛏蠝p速時彈簧稱的示數(shù)是比重力大還是??？ 實驗探究4：用彈簧稱拉著鉤碼突然向下運動，判斷彈簧稱的示數(shù)是比重力大還是?。?/p>

學生分析：先分析出向下運動可以分解為哪兩個過程？分別觀察兩個過程，彈簧稱的示數(shù)與重力的大小關系？

結論：我們把彈簧秤的讀數(shù)大于物體的重力的現(xiàn)象，叫做物體的超重現(xiàn)象，這時物體所處的狀態(tài)稱為超重狀態(tài)；而把彈簧秤的讀數(shù)小于物體的重力的現(xiàn)象，叫做物體的失重現(xiàn)象，這時物體所處的狀態(tài)稱為失重狀態(tài)。注意，物體超重與失重時其本身的重力不變。板書2：

（二）﹑超重現(xiàn)象與失重現(xiàn)象

1.超重現(xiàn)象：物體對懸掛物的拉力（或對支持物的壓力）大于物體所受重力的現(xiàn)象。

2.失重現(xiàn)象：物體對懸掛物的拉力（或對支持物的壓力）小于物體所受重力的現(xiàn)象。

思考探究2：物體處于超重狀態(tài)和失重狀態(tài)的條件是什么？ 三﹑指導探究

實驗探究5：物體做怎樣的運動會處于超重狀態(tài)？

（圖1）

結論：（板書3）超重──加速上升或減速下降，（F-mg=ma，F(xiàn)=mg+ma拉力大于重力）（圖1）。

實驗探究6：物體做怎樣的運動會處于失重狀態(tài)？

（圖2）

結論：（板書4）失重──加速下降或減速上升，（mg-F=ma，F(xiàn)=mg-ma 拉力小于重力）（圖2）

板書5：物體發(fā)生超重和失重的條件

1.超重──加速度向上（F-mg=ma，F(xiàn)=mg+ma 拉力大于重力）2.失重──加速度向下（mg-F =ma，F(xiàn)=mg-ma 拉力小于重力）演示實驗1：完全失重現(xiàn)象

將底部及瓶蓋戳有小孔的可樂瓶裝滿水，讓它從高處自由下落，演示水的完全失重現(xiàn)象。

板書6：3.完全失重──加速度為重力加速度（mg-F=mg，F(xiàn)=0拉力或支持力等于零）四﹑應用質疑

電梯以1．0m/s的速度豎直勻速上升，電梯地板對站在電梯里質量為60kg的人的支持力為________N；如果電梯以0．5m/s2的加速度加速下降，地板對人的支持力又為_______N；（g取 10m/s2）

（圖3）

說明：解題時兩個受力分析圖（圖3）要留在黑板的右上角，五﹑課堂小結

1.超重失重并非失去了重力，其動力學方程分別為 超重F-mg=ma，失重mg-F=ma 完全失重mg =mg，2.自由落體運動的物體處于完全失重狀態(tài)，其加速度a=g.六﹑課外作業(yè)P121-2,3,4 七﹑課外延伸

分析學生站在體重計上下蹲和起立過程中的超重和失重問題，結合相關知識探討航天事業(yè)中的超重和失重現(xiàn)象，寫出相關的小論文。八﹑板書設計

§5.5超重與失重

物體： 超重──加速度向上

（F-mg=ma，F(xiàn)=mg+ma拉力或支持力大于重力）

失重──加速度向下

（mg-F =ma，F(xiàn)=mg-ma拉力或支持力小于重力）

完全失重──加速度為重力加速度

第五篇：《超重和失重》教學設計

富陽市實驗中學青年教師培訓展示公開課

《超重和失重》教學設計 孔林軍

【教材分析】

本部分內(nèi)容講述超重和失重現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因，并且將其應用在具體問題中：如電梯中的超失重和體重秤上的超失重等。

超重和失重的基本定義為：視重大于重力時為超重；視重小于重力時為失重；超失重時物體重力并不改變。

對超重和失重理解可以從運動學和動力學兩個角度理解。運動學角度：當物體加速上升或減速下降時，物體處于超重狀態(tài)；當物體加速下降或減速上升時，物體處于失重狀態(tài)。動力學角度：當物體具有向上的加速度時，物體處于超重狀態(tài)；當物體具有向下的加速度時，物體處于失重狀態(tài)。前者為表象，后者為本質，兩者為遞進關系。

超重和失重是生活中的常見現(xiàn)象，因此講解本部分內(nèi)容時應盡量貼近生活，從生活中來，到生活中去，過程應多安排些學生的動手實驗機會，讓學生有切身的體會，同時也應安排些思考和探討的話題，引發(fā)學生的思考和討論，加深學生對超失重的理解。

【學生情況分析】

1．自然狀況：學生為高一年級一個普通班，學生的學習基礎處于年級中等水平，但班級中有一部分學生思維較活躍；

2．知識基礎：前面學生已經(jīng)學習并較好掌握了運動學和牛頓運動定律知識，這為超重和失重學習打下一個比較好的基礎；

【教學目標】 知識與技能：

1．了解超重與失重現(xiàn)象；

2．運用牛頓第二定律研究超重與失重現(xiàn)象； 3．運用超重與失重知識解決實際生活中的問題。過程與方法：

1．體會應用實驗研究物理問題的過程； 2．體會運用牛頓第二定律解決問題的方法。情感態(tài)度價值觀：

通過多種我們身邊實驗的教學，激發(fā)學習的動力?！窘虒W重難點】

1．理解超重與失重現(xiàn)象的力學本質； 2．了解完全失重現(xiàn)象；

3．運用超重與失重的原理解決實際問題。【教學設計思想】

1．以隨堂演示小實驗和學生實驗探究為核心(1)感受超失重；(2)實驗研究超失重

(3)實驗探究完全失重；(4)觀察水瓶的完全失重現(xiàn)象。2．以遞進式的問題為引導(1)什么是超失重現(xiàn)象？

(2)什么情況下會發(fā)生超失重現(xiàn)象？(3)超失重現(xiàn)象的力學本質是什么？(4)什么是完全失重？其力學本質是什么？ 【教學器材】

天平，沙漏，紙帶，攝像頭，鉤碼，體重秤，水瓶，兩本書 【教學過程流程圖】

【教學過程】

課堂引入：問題1.我們一般可以用什么來測量物體的重量 學生答：……………….演示實驗一：天平測量黑箱（內(nèi)部為沙漏）先正向朝上測量，在翻轉測量------現(xiàn)象不平衡

一、超重和失重現(xiàn)象 課堂實踐：

(1)用手托住鉤碼，并保持靜止，感受鉤碼的重力大小。

(2)手從靜止開始突然向上運動，再從靜止開始突然向下運動，過程中有何感受？(3)用紙帶將鉤碼系住，手提另一端，加速上提 現(xiàn)象斷裂

課堂思考：真的是鉤碼的重力變化了嗎？沒有，根據(jù)G=mg可知重力不變。

那么，過程中什么量發(fā)生了變化？鉤碼對手的壓力和鉤碼對紙帶的拉力發(fā)生了變化。定義：什么是視重,什么是實重

例1.如圖所示，升降機內(nèi)質量為1kg的小球用輕彈簧秤系住，懸在升降機內(nèi)，當升降機以a=5m/s2加速度勻加速上升時，彈簧秤的示數(shù)為多少？

拓展：

若升降機以a=5m/s2加速度勻減速下降時，彈簧秤的示數(shù)又為多少？ 教師學生總結：

超重現(xiàn)象的定義、條件、本質 生活中的應用：測體重人迅速站起

例2.如圖所示，升降機內(nèi)質量為1kg的小球用輕彈簧秤系住，懸在升降機內(nèi)，當升降機以a=5m/s2加速度勻加速下升時，彈簧秤的示數(shù)為多少？

拓展：

若升降機以a=5m/s2加速度勻減速上降時，彈簧秤的示數(shù)又為多少？ 教師學生總結：

失重現(xiàn)象的定義、條件、本質 生活中的應用：測體重人迅速蹲下

例3.如圖所示，升降機內(nèi)質量為1kg的小球用輕彈簧秤系住，懸在升降機內(nèi)，當以a=g勻加速下降時，則彈簧秤示數(shù)為多少？

教師學生總結：

完全失重現(xiàn)象的定義、條件、本質

生活中的應用一：漏水的瓶子的自由落體，上拋運動，平拋運動 生活中的應用二：相互插在一起的書本在桌面上雙手拉和自由落體時拉的區(qū)別

四、運用超重和失重知識解決實際問題

1．請為我國的航天員設計超重和完全失重環(huán)境，讓他們進行超重和失重的訓練。

2.在娛樂場所中很多的超重和失重有關的項目

【教學反思】 1．設計好實驗是前提

物理學是以實驗為基礎的學科，很多概念和規(guī)律的建立都需要有一個實驗操作的過程，所以做好實驗是學好物理知識的前提。本節(jié)課中設計有隨堂小實驗，學生實驗，課中教師演示實驗，從各個層面幫助學生理解超失重知識。

2．關注實驗的操作和分析是重點

物理實驗過程不能是簡單放任過程，而應該關注學生在操作過程中的各項細節(jié)，以及對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析與處理，都應給予及時的指導：在實驗過程中教師可以關注：學生為了達到實驗目的而采取的實驗策略；為了減小實驗誤差而進行的實驗調(diào)整，實驗操作完成后的數(shù)據(jù)分析與處理等等。

3．科學探究的過程是靈活的

科學探究是物理學習過程中的一種手段，它可以幫助學生更好地學習物理知識，加深對物理知識的理解，我們的物理課堂需要科學探究，但不是生搬硬套的科學探究完整流程，而是靈活的采用科學探究的某個環(huán)節(jié)或某幾個環(huán)節(jié)，如本節(jié)課中有的實驗只需要簡單體會一下即可，而有的實驗需要精心設計和測量，并要有一定的猜想與假設。

同時科學探究不等于科學實驗，沒有物理實驗也可以進行科學探究，那是思維探究，這也是一種很好的探究方式，且很多時候更適合與高中學生。如本節(jié)課中從力學本質上對超失重的分析就屬于思維上的科學探究。

4．科學實驗探究能否高效

這是一個困擾大家的問題，物理實驗的進行會延緩課堂的進程和容量，使課堂效率降低，如何解決好這樣的問題呢？我自己認為可以從以下幾方面加以改進：

(1)增加課前的培訓，磨刀不負砍柴功，讓學生事先熟悉實驗器材與一些實驗的基本操作，可以減少學生在課堂上由于耽誤不必要的時間；

(2)實驗前先明確實驗目的，并且做適當?shù)膶嶒炓龑В绫竟?jié)課中提出幾個實驗思考題，讓學生帶著問題進行實驗，學生實驗過程中的目的性就得到加強，實驗效率也得以提高；

(3)實驗過程中的引入競爭，教師在實驗巡視過程中應及時地發(fā)現(xiàn)做得比較好的學生，當眾表揚，并鼓勵其他小組來進行學習，從而加快落后小組的實驗進程，進而提高整體課堂實驗的效率。