高中物理 5-4《超重與失重》精品課件 魯科版必修1

1、一、教材分析二、教具準備三、教學方法四、學情分析五、學法指導六、教學過程構(gòu)思與設(shè)計七、作業(yè)與開放練習八、教學評價與反思,,【教材分析】,教材的地位與作用：超重與失重，既是牛頓運動定律的應用，又是日常生活中常見的物理現(xiàn)象，它還是當今宇宙開發(fā)中面臨的重要問題。教材中安排這一節(jié)，既能進一步鞏固學生學習過的受力分析、牛頓運動定律等知識，又能增強物理知識與日常生活、宇宙開發(fā)的聯(lián)系，同時激發(fā)學生學習物理的興趣、培養(yǎng)學生愛科學、學科學、

2、用科學的思想熱情。,【教學目標】,（1）、知識與技能①、知道什么是超重、什么是失重；②、知道什么是完全失重；③、理解產(chǎn)生超重、失重及完全失重的條件。（2）、過程與方法①、通過實例分析，掌握“牛頓運動定律”的應用；②、通過實例分析、演示實驗、學生體驗等手段認識超重、失重及完全失重現(xiàn)象。（3）、情感態(tài)度與價值觀①、體驗解決實際問題的樂趣，提高解決實際問題的能力；②、通過觀察與體驗，享受科學認識與發(fā)展的樂趣。,【教學重、難點

3、】 教學重點 :超重和失重的概念和產(chǎn)生超重和失重的條件。 教學難點 :利用牛頓第二定律解釋超重、失重現(xiàn)象。,,,,目標制定依據(jù)1、通過三條牛頓運動定律的學習，學生已經(jīng)具備了一定的運用牛頓運動定律分析解決問題的能力。2、通過對超重和失重現(xiàn)象及其條件的探究和學習，可以加深學生對牛頓三大定律的理解。3、本節(jié)課復習了關(guān)于重力的知識，提高本節(jié)課的探究和學習，可以使學生區(qū)分清楚“重力”和“重量”這兩個容易混淆的概念，從而進一步理解“

4、重力”的本質(zhì)。,,【教具準備】 彈簧秤及鉤碼25套、體重計25個；超重與失重演示儀、重物及細線、下面扎孔的塑料瓶、圖片資料；多媒體輔助。,設(shè)計意圖 本節(jié)課設(shè)置了較多的情景，準備了一定量小實驗和真實事件的圖片，希望使物理課堂更貼近生活，使物理知識真正走近學生，據(jù)此激發(fā)學生的問題意識，拓寬學生的思維空間；從而積極、主動地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題；,,【學情分析】,1、學生現(xiàn)有的知識水平：能對物體進行受力分析及應用牛頓

5、運動定律解決簡單問題的能力； 2、教學過程中可能會有的疑惑：一是產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象時，重力是否改變？二是究竟產(chǎn)生超重和失重是取決于速度方向還是加速度方向？,,【學法指導】,觀察、體驗、科學探究、歸納總結(jié)。,,【教學方法】 本章節(jié)為高一物理必修1第6章的加深部分，整堂課由問題開始，從“新課導入(提出問題)----猜測和思考問題--引導解決問題—學生體驗—知識延伸—知識應用”為課堂主線，運用實驗法、類比法

6、、講練法，多媒體進行簡單輔助。,猜測和思考問題,引導解決問題,知識延伸,學生體驗,,,,,知識應用,,設(shè)計意圖,以優(yōu)化課堂教學為目標，勇于探索，大膽創(chuàng)新，充分調(diào)動學生的主動性。教學中，在充分體現(xiàn)學生主動學習的同時，又要發(fā)揮教師的主導作用，導的要求是：1、面向全體學生，使不同層次的學生都學有所得；2、導在點子上，即要明確學的目的又要有利于激發(fā)學生的學習潛能；,,【教學構(gòu)思與設(shè)計】,1、新課導入(提出問題) 5分鐘 學生活動

7、：學生觀看圖片并記錄所觀察的現(xiàn)象,教學意圖：引入了學生感興趣的材料，以趣味吸引學生進入自主學習的境界；從學生熟悉的事實出發(fā)引入問題，學生容易進入角色，會自覺地走進自主學習的境界；,圖片欣賞,電梯里的怪現(xiàn)象,,學生觀察現(xiàn)象,,↑,↑,↑,↑,↑,↓,↓,↓,↓,↓,增大,增大,減小,減小,無變化,,2、猜測和思考問題 5分鐘,思考一：觀察圖表,同學們會發(fā)現(xiàn)體重計變化有什么規(guī)律?猜想一：體重計在變化過程中，猜想一下人的質(zhì)量是否改變？人的

8、重力是否改變？思考二: 體重計的讀數(shù)應該與哪個力的大小有關(guān)?猜想二：試設(shè)想究竟是什么力在這一錄象過程中發(fā)生改了？,學生活動：思考體重計變化的規(guī)律猜測引起體重計變化的力,教學意圖：課堂上教師不仿引導學生進行討論，傾聽學生的不同想法，達到更大范圍、更深程度曝露學生認知中存在的問題。在此基礎(chǔ)上，教師進行必要點拔、穿針引線，讓存在于學生中的問題靠學生自身努力加以解決，這是解決問題的最有效辦法。它不僅解決了這個問題，更重要的是培養(yǎng)了學生分析解

9、決問題的能力。,3、學生親身體驗 5分鐘,學生活動：學生利用彈簧秤和鉤碼來觀察超重和失重的現(xiàn)象。,學生活動：請幾位同學展示超重和失重現(xiàn)象，并回答產(chǎn)生彈簧秤讀數(shù)瞬時變大和變小的原因。,實驗工具：,教學意圖：通過學生親自動手實驗，把學習的主動權(quán)交給了學生；通過引導學生觀察實驗現(xiàn)象，分析原因，總結(jié)出物理概念并將所學的知識用于解決具體問題，這樣，讓學生懂得，依靠自己的能力是能夠探索并掌握新的知識，從而樹立持久的學習信心，更重要的是，在實驗

10、、觀察、總結(jié)過程中，使學生潛移默化地感受到“實踐---認識---再實踐---再認識”的認知規(guī)律。從進期來看，可讓學生掌握良好的學習方法，從長遠發(fā)展來看，可以培養(yǎng)學生受益終生的學習能力，同時逐步地培養(yǎng)學生進行科學探究的能力。,1、彈簧秤掛一重物G保持靜止時，彈簧秤示數(shù) F′=G,2、彈簧秤和物體一起加速上升,彈簧秤示數(shù)大于物體的重力，即：F′ > G,3、彈簧秤和物體一起加速下降,彈簧秤示數(shù)小于物體的重力，即： F′ < G

11、,,,實驗探究,4、演示實驗和理論分析（15分鐘）,教師利用超重與失重演示儀進行演示實驗，而后進行理論分析，揭示超重和失重的本質(zhì)及運用牛頓運動定律解決有關(guān)超重和失重問題。,教學意圖：通過學生的分組實驗和觀察及教師的規(guī)范演示，引出超重和失重及完全失重的概念，再從受力角度分析托盤秤示數(shù)變化的原因，使學生對超重和失重由感性認識上升到理性認識。,（一）超重現(xiàn)象,設(shè)重物的質(zhì)量為m，彈簧秤和重物有向上的加速度α時，重物受力如圖：,F合 = F -

12、G = m α,故：F = G + m α > G,由牛頓第三定律可知：物體對彈簧秤的拉力F′ = F > G,總結(jié)：物體對懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象。,,理論分析,（二）失重現(xiàn)象,設(shè)重物的質(zhì)量為m，彈簧秤和重物有向下的加速度α時，重物受力如圖：,總結(jié)：物體對懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。,,當重物向下的加速度a=ɡ時,F合=mɡ-F， F=0,該

13、物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?為零，這就是“完全失重”現(xiàn)象。,完全失重,完全失重的情況下所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！,彈簧測力計無法測量物體的重力，但仍能測量拉力或壓力的大小。,無法用天平測量物體的質(zhì)量,,減速上升N<G 失重,減速下降N>G 超重,加速下降N<G 失重,加速上升N>G 超重,總結(jié)：物體具有向上（或 向下）的加速度時，它就處于超重（或失重）狀態(tài)；與運動的方向無關(guān)。,小結(jié),例題1

14、 5分鐘,升降機地板上放一個彈簧秤，秤盤上放一個質(zhì)量為20kg的物體 (如圖示)，當升降機：(1)以4m/s的速度勻速上升時，臺秤讀數(shù)是多少N？(2)以1m/s2的加速度豎直上升時，臺秤讀數(shù)是多少N？,(3)以1m/s2的加速度減速下降時，臺秤讀數(shù)又是多少N？,教學意圖：本例題是在學生對真實情景的定性分析、加深對超重、失重現(xiàn)象本質(zhì)的理解、在學生的理解層次達到要求后進行的定量計算問題；,例2、一個人站在醫(yī)用體重計的測盤上，不動時

15、讀數(shù)為G，此人在下蹲過程中，磅秤的讀數(shù)（ ） A、先大于G，后小于G B、先小于G，后大于G C、大于G D、小于G,過程分析：人下蹲是由靜止開始向下運動，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最終速度變?yōu)榱悖蔬€有一個向下減速的過程，加速度向上（超重）。,B,人在站起過程，情況又是怎樣 ？,思考,,學生體驗后回答 5分鐘,,,,信 息 窗,教學意圖：充分利

16、用教材為學生設(shè)置的自主學習的欄目和內(nèi)容，如 “信息窗”，為學生的自主學習創(chuàng)造條件 ，而且還要求在課外利用圖書館和網(wǎng)站等教學資源，進行開放式的自主學習 。,5分鐘,利用完全失重條件的科學研究,液體呈絕對球形,制造理想的滾珠,制造泡沫金屬,航天飛機上的兩名宇航員在進行交接班。從圖中可以看到上班者僅1根手指即可將下班者“舉”離工作崗位。,1、超重和失重是一種物理現(xiàn)象。,2、物體是超重還是失重是由α的方向來判定的，與v方向無關(guān)。不論物體處于超重

17、還是失重狀態(tài)，重力不變。,規(guī)律,,α 向上 視重 > 重力 超重狀態(tài),α 向下 視重 < 重力 失重狀態(tài),,本節(jié)內(nèi)容總結(jié) 3分鐘,,作業(yè)與開放練習 2分鐘,1、課本，2、課外探究: 請同學們根據(jù)課本知識，寫一篇關(guān)于超重與失重小短文，或者以談談自己的“太空實驗想象” 為題材寫一篇科技小論文。3、研究性課題： 人在太空中的失重情況下如何處理飲食、理發(fā)和

18、洗澡等問題？資料網(wǎng)站搜索：http://www.google.com美國國家航空航天局網(wǎng)址WWW.NASA.GOV,,【教學評價與反思】,學生是否能夠通過合作的探究式學習方式切身感受到生活中的超重和失重現(xiàn)象。學生是否能夠通根據(jù)已有的牛頓定律的知識從理論上理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)。學生是否能夠把所學到的對超重和失重現(xiàn)象本質(zhì)的理解應用到具體的生產(chǎn)和生活中去，并且解釋和解決一些具體的問題。在合作的探究性學習的過程中，學生是否具有積極