资源简介

一、基本信息
课题名称 超重和失重
二、学情分析 通过前面对“牛顿第二定律 ”的学习，学生对解决做匀变速直线运动的问题已有所了解，但对定律的运用还不是很熟练，很难从理论上自主地得到超重、失重现象的运动特征。学生在学习超重和失重现象时会受到一些前概念的影响，容易把生活中有些“超重 ”与物理学中的“超重 ”混为一谈。把物理学中的失重误认为物体“失去重力 ”； 容易把超重、失重现象的运动学特征与物体运动方向相联系。这些学习上的困难来自两方面，一是物理语言的误导，使学生认为超重（或失重）就是物体重量的增加（或减少）；二使学生往往认为，向上运动时就是超重，向下运动就是失重，没有真正理解超重与失重的原因。因此在本节课教学过程中，要充分利用现代信息技术，实现实验和理论探究相结合的方法， 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。激发学生学习兴趣，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。
三、教学目标 1.通过阅读教材，知道重力的两种测量方法。以弹簧测力计测量重力为例进行分析，得出视重和实重的概念。 2.通过弹簧测力计突然上升和突然下降，体会视重和实重的关系，从而得出超重和失重的定义。 3.通过电梯中的超重和失重实例分析，找出物体发生超重和失重现象的运动特点。 4.运用牛顿运动定律对发生超重和失重现象的物体进行分析，从理论层面得出物体发生超重和失重现象的运动特点。 5.利用超重和失重的相关知识，去发现和解释生活中的超重和失重现象。
四、教学重难点分析及解决措施 教学重点：认识超重失重现象 教学难点：知道超重失重现象的运动特点，并能够解释生活中的超重失重现象。 解决措施：借助数字化教学工具“希沃白板手机实时投屏 ”软件、“Phyphox（手机物理工坊） ”软件、“数字化实验室（DIS） ”软件，让学生参与到实验探究的课堂中，充分体现学生的主体地位。同时，利用数字化教学工具进行实验探究，更加准确、直观、高效。
五、教学资源准备 1. “希沃白板手机实时投屏 ”软件 2. “Phyphox（手机物理工坊） ”软件 3. “数字化实验室（DIS） ”软件 4.“智学网学情分析反馈 ”软件
六、教学过程
（包括教学环节、环节目标、师生活动等，体现数字化教学工具在课堂教学过程中的应用）
创设情境，导入新课
教师活动 通过视频导入课程，激发学生学习兴趣。 视频展示：飞机飞至 15000 米高空，关小油门后的喷气式飞机将直落至地面，神奇的事情发生了，机上的实验人员悬浮在机舱里。 问：当飞机竖直下落时，人和物体为什么会出现悬浮的现象？带着问题，走进今天的课堂。 学生活动 学生观看视频，思考问题。
设计意图：展示视频，创设学生可以参与的问题情境，激发了学生学习兴趣，引发学生思考，充分体现了学生学习的主体性和参与性。
探究一：超重和失重的定义
教师活动 问：请同学们阅读教材 109 页“重力的测量 ”模块内容。明确重力的两种测量方法。 学生活动 生：①天平称出质量，根据 G=mg 计算物体重力大小。 ②将重物悬挂在弹簧测力计上，保持静止，进行读数。
问：测力计测量物体重力的原理是什么？为什么要让物体保持静止时读数呢？ 以弹簧测力计测量重力为例，引导学生进行受力分析，认识实重和视重。 问：若物体，处于非平衡状态，视重还等于物体的实重吗？ 师：教师进行演示实验，用弹簧测力计测量钩码重力，然后加速上升和加速下降。借助“希沃白板手机实时投屏 ”软件，用手机慢镜头进行拍摄，展示实验现象。 师：引导学生进行试验，感受不同运动的状态下，视重和实重的关系。 师：引导学生总结：视重大于实重，则超重； 实重大于视重，则失重。师：教师引导学生讨论：在什么情况下弹簧测力计示数大于物体所受重力？什么情况下弹簧测力计示数小于物体所受重力？ 生：测力计测重力，重物受力满足平衡条件，根据二力平衡，测力计示数与重力相等。 生：学生猜想并交流讨论。 生：学生观察后发现，静止时测力计示数等于钩码重力。如果弹簧测力计在竖直方向运动，则会出现示数波动的情况。测力计示数有时大于钩码重力，有时小于钩码重力。 生：学生进行实验： ①测量钩码的重力； ②将弹簧测力计连同钩码向上加速运动，观察弹簧测力计示数的变化； ③将弹簧测力计连同钩码向下加速运动，观察弹簧测力计示数的变化。 生：学生思考讨论。
设计意图：在学生展开探究超重与失重活动之前，明确两种常见的测量重力的方法，为后续利用体重计寻找超重与失重产生的条件并理解超重和失重搭建了台阶。借助“希沃白板手机实时投屏 ”软件，更加直观清晰的展示实验结果，让学生正确认识超重失重现象，并组织学生分组实验，培养学生科学探究的学科核心素养。
探究二：超重和失重的运动特点
教师活动 师：介绍实验思路：将电梯中放入台秤，台秤上放入重物，通过电梯上行和下行，分析其运动情况，通过台秤示数变化记录超重或失重现 学生活动
象，根据记录的数据找寻物体发生超重和失重现象的运动特点。 问：电梯上行、下行时分别做什么运动？师：播放实验视频： 1、电梯从静止状态上行和下行过程中，借助“Phyphox（手机物理工坊）”测量上行和下行过程时加速度的变化过程，引导学生观察加速度示数变化情况。 生：联系生活实际，思考讨论电梯的运动情况。将分析结果填入导学案表格中。
2、观察电梯上行下行过程中，用台秤称量物体，观察在不同运动状态下的示数变化。 问：速度方向可以作为超重和失重的判断依据吗？加速度方向可以作为超重和失重的判断依 生：学生小组讨论后，总结：当电梯具有向上的加速度时，人处于超重状态；当电梯具有向下的加速度时，人处于失重状态。将分析结果填入导学案表格中。
据吗？通过实例分析，总结超重和失重的运动特点。 师：引导学生进行理论分析 质量为m 的人站在匀加速上升，加速度大小为a 的电梯里的台秤上，求人对台秤的压 力？ 质量为m 的人站在匀加速下降，加速度大小为a 的电梯里的台秤上，求人对台秤的压 力？ 生： 自主完成理论分析，小组交流讨论，学生进行展示。
设计意图：通过实验，让学生体验超重与失重，引导学生应用牛顿运动定律进行分析与解释，借助“Phyphox（手机物理工坊） ”强化学生的体验过程，这有助于激发学生学习的主动性，培养学生科学推理和科学探究的能力，提升学科的核心素养。
探究三：生活中超重失重现象
问：结合前面的理论分析，联系我们的生活实际，生活中起立下蹲过程，分别发生的是超重和失重呢？ 师：借助“Phyphox（手机物理工坊） ”, 演示下蹲起立过程中加速度的过程。 师：定量计算：质量为m 的人站在匀加速下降，加速度大小为 g 的电梯里的台秤上，求人对台秤的压力？ 师：引导学生总结，认识完全失重。 师：演示实验。请同学们仔细观察，一个扎有小孔漏水的瓶子，在空中做自由落体运动时，有什么现象发生？ 借助“希沃白板手机实时投屏 ”软件，用手机 生：借助“Phyphox（手机物理工坊） ”, 学生体验下蹲起立过程中加速度的变化，小组交流讨论，分析起立下蹲过程的超重失重现象。 生： 自主完成分析计算，借助“希沃白板手机实时投屏 ”软件，进行展示。 生：学生观察实验现象，认识瓶子自由落体过程中的完全失重现象。
慢镜头进行拍摄，展示实验现象。 师：蹦极是一项极其刺激的娱乐活动，那么人在蹦极过程中 ，会不会发生超重或失重现象呢 ？如果会，能具体讲一下各个阶段的情况吗？ 借助“数字化实验室（DIS） ”模拟蹦极过程中的超重失重现象。 师：播放视频，介绍太空中的完全失重现象。了解宇航员航天环境适应性训练。 生：借助“数字化实验室（DIS） ”, 学生观察实验现象，分析绳子拉力变化，进而分析蹦极过程中超重失重现象。 生：学生观看视频，了解太空中的完全失重现象。
设计意图：通过实验，让学生认识并体验生活中的超重与失重，借助“Phyphox（手机物理工坊）” “数字化实验室（DIS） ”强化学生的体验过程，这有助于激发学生学习的主动性，培养学生应用物理知识解决生活现象的意识。
课堂总结
师：引导学生进行本节学习内容的总结，并解释课程导入的问题。 安排课后作业， 以开放性作业为主，并将课堂达标卷上传至智学网，借助智学网教育平台，对学生反馈情况进行分析。 生：回顾课堂所学进行自主总结。学生进行课堂总结的展示。
七、教学反思
（包括教学目标的实现、教学重难点的解决情况等，体现数字化教学工具运用特色亮点、效果思考） 1.本堂课用到了手机物理工作坊、数字化实验室、希沃白板投屏、智学网反馈等主要的四种数字化教学工具，提升了课堂的质量和效率。 2.探究超重和失重物体运动特点时，以电梯为载体进行实验探究，先让学生分析电梯上行和下行时的运动特点，然后放入台秤和重物记录其超重和失重，通过记录的数据探寻超重和失重物体运动特点。条理清晰， 目的明确，循序渐进，课堂效果非常理想。 3.本堂课注重学生的自主体验、 自主思考、讨论交流，充分尊重学生的主体地位，学生参与度高，效果非常理想。 4.不足的地方是慢镜头的回放效果不是特别明显，以后可以换用平板等高清晰、大视野的录制设备进行慢放效果会更加理想。

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