资源简介

4.6超重和失重
【教材分析】
本节课以“情景问题→实验探究→理论分析→应用巩固”的思路设计本课。由情景引入，提出问题，然后通过实验探究超重和失重现象产生的条件，在探究过程中同时也提高学生运用牛顿运动定律分析和解决简单实际问题的能力。
本节课的教学重点是超重与失重现象产生的条件和原因，方法是以超重与失重现象为主线，为学生提供亲身体验，使他们带着疑问进行探究活动。通过录像呈现的情景提出问题，通过观察，分析，讨论，归纳，探究产生超重和失重现象条件;应用牛顿第二定律推导，明确为什么会产生超重与失重现象，从而加深理解超重失重的概念本设计坚持以“学生发展为本”，把探究作为本节课的重点，重视学生知识形成的过程，使学生通过探究，体验知识形成和获取的过程、完成对知识的构建，体现理论联系实际，使同学对学习有兴趣、有成就感!
本设计的特色是分阶段、有层次地开展探究活动，为了提高探究活动的有效性，设计了“表格”进行指导。另一个特色是充分整合信息技术，不仅组织学生观看录像，而且应用力的传感器把受力的瞬间问题轻松解决。
【教学目标】
1.知识与技能
建构超重与失重的物理概念，了解其原因，超重和失重受力分析。
2.过程与方法
学会对实际情境建模，用科学的方法解决实际问题。培养分析、思考、解决问题的能力和交流、合作技能。经历探究产生超重和失重现象原因的过程，学习科学探究的方法解决现实生活问题。
3情感态度和价值观
体验学以致用的乐趣，感受物理与生活的关联性。
【教学重难点】
重点:什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质。
难点: (1)产生超重和失重现象的实质;
(2)运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的实例分析。
【新课导入】
【演示】一学生站在电子体重计上稳定后下蹲，让其他学生观察该学生在下蹲过程电子体重计的示数，发现学生在下蹲的过程中体重计的示数先变小后变大。
【提出问题】：为什么该同学下蹲或上升的过程中，电子体重计的示数会变化呢？是这个过程该同学的体重变化了吗？带着这些问题，进入到今天的学习——超重和失重。
【分析】
1.视重和物重的概念：视重是体重计显示的重量，即体重计的示数。物重是物体实际的重量。
2.体重计的测重原理分析：牛顿第三定律可得人对体重计的压力F’和体重计对人的支持力F是一对作用力和反作用力，两者数值上相等，体重计的示数就是物体对体重计的压力，或者说是体重计对物体的支持力。（注意：在任何状态下都成立）
3.二力平衡的原理：人受到的重力G=体重计对人的支持力F
（注意：物体静止或者匀速运动状态也就是平衡状态下才成立）
4.故：在平衡状态下，即人稳定站立时，体重计示数=人对体重计的压力F'=体重计对人的支持力F=人受到的重力G。
5.总结：体重计是通过测量物体对体重计的压力来测量物体的重力。
【抛出问题引导学生分析】：那下蹲过程发现体重计的示数先变小后变大，也就是说人对体重计的压力先变小后变大，同学们根据学案导引分析原因。
【新课讲解】
（一）重力的测量
环节一：测量重力
【教师活动】请同学们回忆重力是如何产生的以及重力的三要素是什么？
【学生活动】回顾前面所学知识.在地球表面附近，物体由于地球的吸引而受到的力，重力的大小G=mg，方向总是竖直向下，重力的作用点称为重心。
【教师活动】重力的测量方法都有哪些呢？
【学生活动】交流讨论总结：测量重力常用两种方法：
方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得G=mg。
方法二：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。这是测量重力最常用的方法。
（二）超重和失重
探究完全失重现象
实验探究：以磁铁为研究对象研究失重现象。两个蹄形磁铁异名磁极相对，相隔一定距离放在平板上，由于静摩擦力的作用两磁铁不能吸引到一起。让磁铁随平板自由下落，观察释放瞬间的现象，并解释分析。
总结完全失重的概念：
完全失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）等于0的现象。
解释课前带孔的饮料瓶里的水不流出来的原因：每一部分水所受到的重力都使相应质量的水产生了下落加速度，处于完全失重状态，瓶内不存在由重力产生的液体内部压强，水就不会从小孔流出。
学生观看“神舟十号”航天员王亚平太空授课的视频，使学生了解到完全失重状态下物体运动的特点，激励学生为实现祖国的航天强国梦而努力！
拓展探究：具有倾斜加速度的物体处于超重、失重状态。
实验探究：
1、把木块和斜面体放在台秤上，观察台秤的示数；
2、让木块沿斜面体自由下滑，观察台秤的示数，并分析原因；
3、给木块一沿斜面体向上的初速度，让木块沿斜面体向上运动，观察台秤的示数，并分析原因。
【板书】
一、重力的测量
1.可以根据当地的重力加速度g，用公式G=mg计算得到。
2.可以依据F=mg用弹簧测力计测量。
二、超重和失重
1.定义
失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重现象。
超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，叫作超重现象。
完全失重：加速度方向竖直向下，a=g，FN=0。
2.条件：物体加速度竖直向上时物体超重；物体加速度竖直向下时物体失重。
3.超重与失重的判断
首先要根据物体的受力情况，分析物体所受合力方向；再根据合力方向判断物体的加速度方向；最后根据加速度方向判断超、失重。

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