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1、学习必备欢迎下载超重 和 失 重教学设计参赛学校：湖南省宜章县第一中学参赛教师：黄周喜一、教学内容分析本节是学生学完牛顿运动定律后，知识的迁移和应用部分， 因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。表现其一：超重和失重产生原因的分析，要用到牛顿第二、 第三定律， 这不仅有利于学生巩固对定律的内容理解，也有助于培养学生分析问题的能力 . 其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，学生熟悉，能亲身感受，而且充满惊奇和趣味， 能激发学生的学习兴趣和探究热情，这对于培养学生主动学习有着极其重要的引导作用，是一个很好的学习资源。 其三，超重和失重现象与航天技术紧密联系， 让学生了解我国前沿科学，
2、对于培养学生的想象力和创新思想具有重要作用。二、教学对象分析1学生对牛顿第二定律，牛顿第三定律的运用还不是很熟练，可能将超重、失重现象与牛顿运动定律割裂，教学中要注意引导学生， 将新知识纳入旧知识结构， 让学生体会到超重、失重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已。2学生在学习超重和失重现象时会受到一些前概念的影响，容易把生活中说的有些“超重”与物理学上的超重混为一谈，把物理学上的失重误认为是物体“失去重力” ；容易把超重、失重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系。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
3、了学生的学习兴趣，提高动手与合作能力，养成透过现象看本质的物理意识。三、教学目标1知识与技能（1）认识超重和失重现象；（2）知道产生超重、失重现象的条件；（3）能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象；（4）知道超重、失重的实质。2过程与方法（1）经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验超重和失重现象。（2）经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。3情感、态度与价值观（1）通过列举一些身边的超重失重例子和日常的小实验，让学生学会观察生活，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页
4、，共 6 页学习必备欢迎下载知道物理就在身边。（2）了解一些我国航天技术的成就激发学生对科学的兴趣和热情。（3）培养学生科学探究能力，激发成就感；养成学科学、爱科学、用科学的习惯；从探究中体验科学之美，体会合作的重要性。四、教学重点及难点1教学重点： 什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质。2教学难点：（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。五、教学方法多媒体教学法、实验探究法。六、教学过程及整合点（一）趣味实验引入新课用纸带悬挂一个重锤让它保持静止，然后突然向上提重物。师：同学们猜想会看到什么现象？（学生回答，老师演示）师：纸
5、带为什么断了？带着这个问题进入今天的学习超重与失重（板书）（通过趣味实验激发学生的学习兴趣和求知欲，让学生带着好奇心来学习）呈现学习目标：（1）通过实验认识超重和失重现象；（2）理解产生超重和失重现象的条件和实质；（3）通过一些例子了解超重和失重在生产生活中的应用，激发学生探索未知世界的兴趣。（二）新课教学1实验探究超重与失重现象（1）实验内容如图所示， 在弹簧秤下端挂一钩码， 仔细观察钩码静止时、 突然上升和突然下降时弹簧秤示数的变化。将实验现象填入表格：钩码运动状态弹簧秤示数的变化静止突然上升突然下降精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -
6、第 2 页，共 6 页学习必备欢迎下载（2）分组实验，合作探究学生分组实验，记录实验现象，组内讨论交流。（3）实验分析请一组同学来回答实验结果：生：钩码静止时弹簧秤示数不变。突然上升时，弹簧秤的示数变大。突然下降时，弹簧秤的示数变小。师：弹簧秤示数表示的是什么力？是钩码的重力吗？生：不是钩码的重力，应该是钩码对弹簧秤的拉力。（教师引导学生对实验结果进行归纳总结）师：钩码静止时弹簧秤示数基本不变，此时钩码对弹簧秤的拉力， 等于钩码的重力；突然上升时，弹簧秤的示数变大，说明此时拉力大于钩码的重力，好象物体变重了；突然下降时，弹簧秤的示数变小，说明此时拉力小于钩码的重力，好象物体变轻了。（4）实验结
7、论超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），大于物体的重力的现象，称为超重现象。失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），小于物体的重力的现象，称为失重现象。（此环节，教学的重点是通过实验探究认识超重与失重的现象）2实验探究超重、失重现象产生的条件（1）实验器材：砝码若干，DIS 数据采集系统，力传感器、位移传感器（2）分组实验学生利用计算机、数据采集器、力传感器、位移传感器、钩码完成DIS 实验，获得砝码向上运动时、向下运动时的弹力随时间变化的图象（Ft 图象）以及速度随时间变化的图象（ V-t 图象）。（3）合作交流组织学生根据Ft 图象、 V-t 图象分析上升过程、下降过程物体的
8、运动状态以及超重、失重情况，并把结果填入下面表格中。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学习必备欢迎下载上升过程下降过程初期末期初期末期运动状态超重或失重速度方向加速度方向（4）教师引导整合超重产生的条件：物体具有向上的加速度失重产生的条件：物体具有向下的加速度（5）理论探究以砝码为研究对象， 它受到向下的重力和向上拉力，当加速度向上时， 由牛顿第二定律可得： F-mg=ma ，即 F=mg+ma mg 由牛顿第三定律可知物体对弹簧秤的拉力大于物体所受重力， 即物体超重；当加速度向下时，由牛顿第二定律可得： mg- F
9、=ma ，即 F=mg-ma mg 由牛顿第三定律可知物体对弹簧秤的拉力小于物体所受重力，即物体失重。（6）师生达成共识物体处于超重还是失重状态，仅由加速度方向决定，与物体速度方向无关。（7）反馈应用巩固知识让一位学生站在体重计上突然下蹲、突然起立，分析体重计示数的变化。（8）丰富现象回归实践小组交流、讨论、举例生活实践中的超重和失重现象，代表陈述。（知识整合点：由于弹簧秤的示数变化不定，且瞬间即逝，难以全面观察，通过DIS 系统不仅可以让学生直观的观察到拉力变化情况，还可以清晰的分析物体的运动情况。从而让学生更充分的掌握物体超重、失重的条件）3理论探究、实验演示完全失重（1）讨论：物体在失重
10、的情况下，加速度等于重力加速度时，将会发生什么现象？（2）引出概念：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，称为完全失重现象。（3）产生条件： a=g 方向竖直向下。（4）演示实验：把一个矿泉水瓶子四周戳一些洞，装满水，然后将它向上抛出，观察在上升、 下落过程中水是否会流出来。 （此实验的目的是让学生感知生活中的完全失重。）（5）观看录像“航天员杨利伟在飞船当中的失重状态剪辑”。（通过视频教学让学生体会物理与科学的联系，感受科技离我们并不遥远， 激发学习的兴趣，培养学生爱国主义情怀。）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共
11、6 页学习必备欢迎下载4理论分析超重、失重的实质思考：在超重、失重现象中物体所受重力变了吗？变化的是什么力？结论：超重、失重的实质是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力变了，物体所受重力并没有变。（理论探究也是探究学习重要的方式之一。此环节通过学生自主理论探究， 既对超重和失重现象的本质有亲身的感悟，也对超重和失重有了从现象到本质成功体验，也突破了难点。）5自我评价小结课堂小结：让学生以“本节课我学到了什么”为话题进行评价性小结。（教师引导学生从知识和方法两个角度来小结。）（三）自我检测1. 下列关于超重和失重的说法中，正确的是( ) A.物体处于超重状态时，其重力增加了B.物体处于完全失重状态
12、时，其重力为零C.物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D.物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化2. 升降机地板上放一个弹簧秤，盘中放一质量为m的物体，当秤的读数为0.8mg时，升降机的运动可能是 ( ) A.加速上升 B.加速下降 C.减速上升 D.减速下降3. 容器内盛有部分水，现将容器竖直向上抛出， 设容器在上抛过程中不发生翻转，那么下列说法中正确的是 ( ) A.上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大B.下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小C.在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小D.整个过程中对容器底面都没有压力4. 电梯内有一个质量
13、为m的物体用细线挂在电梯天花板上. 当电梯以的 g/3 加速度竖直加速下降时，细线对物体的拉力为( ) A.32 mg B.31 mg C.34 mg D.mg 六、教学环境多媒体网络教室七、教学反思1本节课采取“情景问题探究结论”的教学方法，学生在趣味实验的激发中，问题的引领下，“我要学、我想学”的情绪洋溢在整个课堂。通过自主体验、小组互动、组间互评、自我评价改变学生以往的学习方式，体现新课程提倡自主学习的新理念。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学习必备欢迎下载2在探究超重、失重条件实验中，利用DIS 系统得到
14、Ft 图象、 V-t 图象，突破了教学难点。3学生自主探究时，有的学生不知道从哪里下手，要求教师给以必要的指导，应该提示学生自主探究的三个环节，分别从“观察压力大小变化分析运动情况分析受力情况”去探究。如果疏于引导，将会拖延时间，导致教学被动。4在教师的引导下学生自主探究的教学，对教师的要求更高，需要教师有更强的课堂驾御能力。 如教师要调动现场的教学资源。学生在实验、 小组学习和组间互评中，发现与交流的问题是各种各样的，教师要做适当的评价与激励，将有效的教学资源加以利用，完成引导学生对超重与失重的“感受感知感悟”的过程。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页