资源简介

《超重和失重》
课题 超重和失重
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.课程标准分析
课标要求：通过实验，认识超重和失重。并建议“通过各种活动，例如乘坐 电梯、到游乐场参与有关活动，体验失重与超重。” 学什么：从知识层面看，要学习“超重和失重”这一物理概念，理解其在不同运动状态下的表现 。本质是掌握物体加速度与超重、失重现象之间的物理规律，属于力学中牛顿运动定律应用的知识板块。 怎么学：借助实验来直观的认识超重和失重。通过真是生活体验，想乘坐电梯感受自身“变重”、“变轻”；去游乐场体参与过山车、跳楼机等项目，体验超重和失重场景，将物理知识和生活实践联系。结合牛顿第二定律，对超重和失重的本质进行理论推导。 学到什么程度：能精准阐述超重和失重的定义，清晰区分两种现象的受力与运动状态特征，知道超重不是重力增大、失重不是重力减小，而是视重变化。在实验、生活场景中，能准确识别超重和失重，结合牛顿运动定律解释现象背后的物理原理。
2.教学内容分析
“超重和失重”以单独一节的形式呈现出来，注重学生在学习超重和失重过程中的体验和发现过程，强化应用牛顿运动定律分析超重和失重过程的方法。教科书通过让学生站在体重计上向上向下蹲的过程中观察体重计实数的变化，引发疑问，强调学生的参与、体验和思考。在超重失重中，教科书引导学生利用牛顿运动定律对体重计上的人进行分析，并根据体重计示数与重力的关系，介绍超重现象和失重现象。教科书在思考与讨论中将体重计示数变化图像化，引导学生分析过程。最后提出了超重和失重现象，在许多领域中的应用，引导学生通过多种方式进行进一步学习。
3.学习者分析
学生已经具备了一定的力学基础和牛顿运动定律的知识，这为学习超重和失重现象提供了必要的前提。在日常生活中对超重和失重是有所感知的，并且也会通过各种媒体了解到我们国家太空授课等视频了解到失重现象，但是对于超重和失重的实质并不清楚，也不能很好的解释有关的日常生活中的超重失重现象。
4.学习目标确定
物理观念：通过体验或实验，认识超重和失重现象。 科学思维：并应用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的动力原因，理解超重和失重现象的本质，培养学生从实际情境中捕捉信息、发现问题的能力。 科学探究：通过在电梯里观察体重计示数或其他方式发现超重和失重产生的条件 科学态度与责任：通过查阅资料、分享交流，了解超重和失重现象在各个领域中国的应用，解释生活中的超重和失重现象，培养学生用科学知识解释生活现象的能力，激发学生的学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任。
5.学习重点难点
重点：应用规律分析超重和失重现象。难点：理解超重和失重的实质。
6.评价任务
1、导入环节，观看视频回答问题；(肯定、表扬或可量化) 2、通过回顾之前所学，能否说出测量重力的两种方法，量化评价。 3、通过观察测力计示数的变化，能否归纳出超重、失重概念，量化评价。 4、对超重和失重的本质，小组合作探究，小组展示（组内互评、自评）。 5、对各领域中的超重、失重现象，回答问题，口头评价。
7.学习活动设计
教师活动学生活动环节一：导入新课教师活动1 展示视频：播放航天员在太空生活的片段 提出问题：太空中吃饭为什么不容易，宇航员为什么能飘在空中？在生活中有类似的体验吗？学生活动1 观看视频，回答问题，引出本节课的主题------超重和失重活动意图说明：从学生感兴趣的航天话题入手，激发学生的好奇心和求知欲，迅速吸引学生的注意力，自然地导入新课。 观测点及观测方法：学生观看视频，能否联系生活体验（如过山车）是否自然引出“超重、失重”主题。环节二：重力的测量教师活动2 提出问题：平常我们怎么测量一个物体的重力呢？ 学生活动2 学生思考，总结出两种测量重力的方法 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m，由G=mg得到重力。 方法二：将物体悬挂（或放置）在测力计上，使物体静止。这时测力计对物体的拉力（支持力）与重力大小相等。活动意图说明：复习已有的知识，同时为理解超重和失重现象奠定基础。 观测点及观测方法：对两种方法的表述是否准确、完整。例如，方法二中，是否强调“静止状态”。环节三：超重和失重概念教师活动3 提出问题：在这两种方法中，第二种方法最为常用。在第二种方法中，为什么要使物体处于静止状态？如果物体不处于静止状态，会带来什么问题？ 实验展示：学生站在体重计上进行下蹲和站起两个活动。请学生观察体重计示数与实际重力之间的大小关系。并完成表格的填写。 活动判断F（体重计示数）和 mg（实际的重力）之间的关系下蹲F先___mg,再___mg,最后___mg站起F先___mg,再___mg,最后___mg
学生活动3 学生仔细观察，完成表格。在此基础上，归纳总结出超重、失重的概念。 超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体重力的现象。 失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体重力的现象。活动意图说明：通过小实验让学生直观感受视重的变化，同时培养学生观察能力及归纳总结能力。 观测点及观测方法：老师组下蹲、站起实验时，能否专注观察体重计示数变化，有无及时捕捉到示数与老师实际重力的大小差异瞬间。填写表格后学生能否一句示数变化，准确归纳出超重、失重情况。通过查看学生填写的表格，观测。环节四：超重和失重的本质教师活动4 提出问题： 在体重计上下蹲时，经历了几个运动过程？ 在体重计上站起时，经历了几个运动过程？ 活动运动情况F与mg的关系判断超、失重v的方向a的方向下蹲站起
超重、失重现象与v的方向是否有直接关系？ 超重、失重现象与a的方向是否有直接关系？ 如果有，有怎样的关系？ 提出问题： 为什么加速度方向向上是超重，加速度方向向下是失重呢？请同学们利用牛顿第二定律，对加速度向上的情况和加速度向下的情况进行推导。 思考与讨论： 人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。那么，如果站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？（引导学生讨论电梯上下运动时超重、失重现象） 提出问题：当物体发生失重现象，且加速度a=g时，物体对支持物压力或对悬挂物的拉力是多少？学生活动4 学生合作探究，思考回答问题、完成表格。得出结论： 超重失重与速度方向无关，只有加速度方向有关。 当加速度向上时，物体发生超重现象，当加速度向下时，物体发生失重现象。 利用牛顿第二定律推导，理解超重失重的本质。 （1）根据牛顿第二定律 mg －FN ＝ ma 得FN＝ mg －m a FN < mg 失重现象 （2）根据牛顿第二 定律， mg － FN ＝－ ma 得FN ＝ m（g ＋ a） FN> mg 超重现象 学生通过讨论，归纳总结出： 电梯向上加速或向下减速时，出现超重现象。电梯加速下降或减速上升时，出现失重现象。 思考分析得出：物体对支持物或悬挂物完全没有作用力，这种现象叫作完全失重现象。 活动意图说明：从理论层面深入分析超重和失重现象，运用牛顿第二定律推导公式，培养学生的逻辑推理能力和运用物理规律解决问题的能力，让学生理解超重和失重现象的本质是物体具有向上或向下的加速度。 观测点及观测方法：用牛顿第二定律分析的过程是否严谨，逻辑是否通顺；思考电梯上下运动时超重、失重现象时，学生能否迁移超重、失重知识。通过查看学生推导过程的书面记录、提问引导的方法观测。环节五：各领域中的超重、失重现象教师活动5 提出问题：能否举出超重、失重现象的例子？学生活动5 小组讨论，展示。活动意图说明：联系生活实例，让学生体会物理知识在生活中的应用。 观测点及观测方法：举例时是否清晰说明实例中加速度方向与超失重的对应关系，同时关注学生语言是否准确、简洁，能否让听众快速理解实例中的超重失重原理。通过同伴互评的方法观测。环节六：课堂练习1、某运动员练习纵跳，从下蹲状态向上跃起，直至竖直上升过程中，该运动员（ ） 处于失重状态 B．处于超重状态 C．先超重后失重 D．先失重后超重 2、如图甲所示，在体重计上一同学下蹲和站起，体重计的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A．a-b段对应的是站起过程，b-c段对应的是下蹲过程 B．d-e段对应的是站起过程，e-f段对应的是下蹲过程 C．a-c段对应的是站起过程，d-f段对应的是下蹲过程 D．c点和d点处于蹲下状态，a点和f点处于直立状态环节七：对本节课进行总结
8.作业与拓展学习设计
1、课后第一题 2、利用家用体重计，测量自身重力，并研究下蹲和站起过程中的超失中情况。
9.板书设计
重力的测量 G＝mg 利用力的平衡条件对重力进行测量 超重和失重 1.当加速度方向向上时，物体发生超重现象， 2.当加速度方向向下时，物体发生失重现象。 特例：当a＝g时，物体发生为完全失重现象。
10.特色学习资源分析、技术手段应用说明
有超重和失重的视频、ppt
11.教学反思与改进
教学反思：超重、失重学生有一定感性和模糊的体会，但理解超、失重概念，对学生而言有一定的困难。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，自主学习与小组合作学习的方式，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。 教学改进：增加学生参与的小实验：用弹簧测力计悬挂重物，让学生亲自体验快速上升（超重）、快速下降（失重）时测力计示数的变化，直观感受“视重”与“实重”的区别。 利用数字化实验工具：通过力传感器实时记录物体在电梯、斜面等场景中的受力数据，结合图像动态展示超重、失重时力的变化规律，增强数据说服力。

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