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1、高中物理鲁科版必修1第6章？力与运动?第4节?超重与失重?教学设计教学课题 ?超重与失重？教 学 内 容 分 析本课题是在学习牛顿三大运动定律的根底上，将所学过的知识学以致 用解释实际情景中的超重与失重现象并解决具体问题。通过对超重与失重 的条件及原因的分析即稳固对三大运动定律的理解，又为牛顿运动定律在 生活、生产的其他方面进一步的应用做示范。是高中物理教学中渗透科 学技术社会（STS）教育思想的重要素材，并为后续理论联系实际处 理其他动力学问题的提供案例。重点难点分析重点：超重与失重的条件与原因难点：实重与视重辨析；超重与失重的条件及原因分析。学 情 分 析1 .学生学习牛顿三大运动定律的根
2、底知识，刚接触综合应用。需要 通过本吊课的学习，体会理论联系实际，并逐步加深知识理解。2 .高中生在具有强烈的好奇心与求知欲，多通过生动形象的物理实 验激发兴趣。并且学生已经在自由落体、牛顿第一定律等内容学习过程中 屡次体会经历科学探究，具备一定的观察、分析能力。3 .学校处于县城有小型游乐场，多数学生有乘坐电梯的时机与经历。 对电梯等设施中的超重、失重过程有实际体验。能够较为顺畅的将实际体 验与实验视频结合，提高科学探究活动的效率。教学知 识 与技 能1 . 了解实重与视重的概念；知道超重现象与失重现象定义；2 .理解超重失重条件，并应用牛顿运动定律分析产生超重、失重 的原因。3 .会用超重
3、、失重知识解释、解决有关问题。上课时间：2021年12月25日学科：鲁科版高一物理必修1第6章第4节?超重与失重？知识点列表：00:15视频引入新课01:50演示实验及理论分析，辨析实重于视重， 明确超重与失重定义11:35视频记录实验现象，科学探究；理解超重 失重的条件并分析原因30:45超重失重规律应用及视频讲析完全失重41:15随堂实验；布置科技小论文。教学环节：导入新课：2分钟超重失重现象：10分钟探究超重失重条件原因活动：19分钟应用反响：15分钟目标过 程 与方 法1 .通过观察宇航员精彩生活和过山车体验感受超重与失重;；2 .通过对演示实验与电梯升降视频的探究活动培养学生的观察、
4、 概括能力培养学生的分析能力和运用物理解决实际问题的能力。情感 态度 与 价值 观1 .激发学生对科学的兴趣和热情，使学生有自豪感、成功感与兴 奋感。2 .在学生的分析概括和逐步探究的学习过程中，培养学生细心观 察、勤于思考，在相互交流和合作的过程中培养科学精神。教 学 设 计 思 路紧扣超重与失重中实质是视重的变化这一主线。首先采用视频和演示 实验，激发学生体验、引发学习动机，明晰视重的定义。接着设计科学探 究活动，结合讲授法进行有选择示范指导；且通过组织学生归纳分析总结 的过程，培养学生实验观察能力、知识迁移能力及团队协作精神和科学素 养。然后根据反响定位法将实际应用的案例分别以例题（所设
5、问题逐步递 进形成问题串、逻辑链）、小实验、小论文的形式呈现，经过当场反响及 时纠正，到达稳固超重、失重现象的理解，强化科学规律的认识与应用。1 .计算机、摄像头、GIF动图、太空授课、电梯升降、完全失重视频。2 .剪辑的视频录像、PPT教学演示课件3 .教学器材：弹簧秤、钩码、祛码片、自制超重失重演示仪、纸带、缓冲 垫板教学程 序设计教师活动学生活动设计意图资源应用【学生答复工超重与失重现象激发学 生学习的 兴趣和自 豪感。身边事 例克服神 秘感及畏 难情绪。播放剪 辑的视频【视频演示】1.神舟十号宇航员，2、游乐场过山车【引导学生答复】观察与体验的是什么现象?【板书】【学生观察工观看视频，
6、回想日常生活经 历1、实重与视重【演示实验】弹簧秤测量钩码重 力【GIF动图展示】台秤测量物体 重力【提问】处于什么状态下进行测 量？【学生观察并答复工平衡状 态【学生分析】：应用平衡条件 及牛顿第三定律解析测量物 体重力定量关系测量物体重力的原重力测 量源于生 活，学生经 过提示能 正确辨析 实重与视 唾。【提问工什么是实重？视重?-N，PPT展示平衡状态 的【提示】：结合牛顿第三定律Nf =N 贝於G 二 N 台秤的读数就是重刀受力分析如下图 对物体由平衡条件得,G = N由牛顿第三定律有：10-N/【板书】L实重、视重【学生答复工 .实重(G )：实际所受的 重力.视重(N，)：物体对竖
7、直 悬挂物的拉力或者对水平支 持物的压力为超重 的通、的分 析做铺垫。实物演示、GIF动图、 PPT展示2、超重现象与失重现象【实验演示】1、配重带动弹簧秤加速上升自制超 重、失重演 示仪使学 生可在课 堂直接定 量体会视 重的变化。GIF 动 图反复播 放，利于观 察PPT展 示【提问工1、弹簧秤示数比照静止状态时的 变化？2、概括超重、失重现象的定义【板书】1.超重现象： 2.失重现象：（1）.超重定义：（2）.失重【学生观察答复工1、视重大于实重；2、视重小于实重；【学生概括答复】：.超重现象：物体对悬挂 物的拉力（或对支持物的压 力）大于物体所受的重力的 现象。.失重现象：物体对悬挂
8、物的拉力（或对支持物的压 力小于物体所受的重力的 现象。定义:新 课 教 学3、超重失重条件及原因【问题工1.什么条件下产生超重、失重现象？【学生猜想】速度？加速度？质量？拉 力？【实验视频展示、观察、指导】【组织交流观察结果】【师生共同分析工运动状态视重与实重速解向加速上升N，G超重向上1减速下降Nr G超重向下加【学生观察记录】电梯内水平放置的台秤。当加速度方向向上时 火物体为研究对象，受力如右图 由牛顿第二定律得：N-mg=m超重条件：加速度方向向上,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情况,物体处于超重状态。即：N=mla+a） mg 由牛顿第三定律得N =N那么台秤
9、的读数为，N=mXfl+a） mg观实展既视的有动清楚于。动 展 用梯频缸于数又运的婢便蟀 F T 应电视那么利读自于程次且冢Gl、pP 景验亦有重判利过析显反 胃示 I j/ri， w明显十% 1加速 j减速上升下降实质:重力没有变，只是拉力（或压力）视重变大。对解又学法【学生自主探究】的教育。2生活动：产生失重的原因分析 电梯内水平放置的台秤。当加速度方向向下超重现 象在教师 的指导下 进行；学生自 主探究失 觐象。把 卓.教与学 勺平衡点，顿知识 哨炉传授与 痴的培、1G加速下降【组织自主探究工1 .什么条件下产生失重现 象？2 ,失重原因分析？【板书】2） .超重条件：（2）.失重条
10、件：3） .超重原因：（3）.失重 原因学生完成）：失重条件：加速度方向 向上,物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力大于 物体所受重力的情况，物体 处于超重状态。以物体为研究对象，受力如右图 由牛顿第二定律得：mg-N=m”即：N=mIg-） mg由牛顿第三定律得N=N那么台秤的读数为：N=m（g-a） mg,实质:重力没有变，只是拉力（或压力）视里变小。4、超重失重规律的应用设置 问题串：由 超重一失 重一完全 失重。通过 对具体形 象的事例 分析利于 规律的理 解。应用 摄像头展 示学生解 答生成教 学素材。反 应及时。PPT展 示剪辑 视频播放先理 论演绎，后 实验检验 体会演绎 法的逻
11、辑 分析方式 和理论指 导实践的 科学意义。【例题展示工在电梯内的 地面上放一体重计，一个质量为 70kg的人站在体重计上进行实 验。（取 g=10m/s2）。（1）电梯以3m/s2的加速度 匀减速下降，求这时他对电梯体 重计的压力。某段时间内发现体重计 示数为490N,求电梯的加速度; 能确定电梯运动情况吗？（3）设想电梯具有竖直向下 的10 m/s2的加速度时，求这时 他对体重计的压力。【组织指导作答】：组织评价1展示学生解答学案 【提问】（3）压力为零是什么现 象？PPT展示】2、完全失重的现象【视频演示】1、太空授课完全 失重2、升降机完全失 重【板书】（3、完全失重：【小实验】：L任
12、务：要求不得搬动纸 带上面的祛码，将纸带完整抽 出。检验方案【提问】：为什么自由下落时能 完整抽出纸带？【学生解答】1 .问题1）解答 .摄像头屏幕展示学 生解答学案 .加速度分析、受力 分析 .牛顿第三定律的应 用【学生答复工完全失重：当物体具有 竖直向下的加速度a=g时, 物体对悬挂物的拉力（或对 支持物的压力）等于零的现 象【学生答复】：1、提出假设干有关方案2、自由下落时，完全失 重；祛码间弹力为零，摩擦 力为零。纸带不受摩擦力作 用，顺利抽出。本实验取 材方便，源 于生活，超 重与失重 过程全面。频IA课视弓新I称重I重重念实视概超重失重3 条件 Ml规律应用反响例题小实验V特例:完
13、全失重【布置小论文工人站在体重计上，分别下 蹲、起立的过程中，观察体重计 示数的变化情况，并解释这种现 象.教学反思总结本节课是渗透科学技术社会STS）教育思想任务驱动模式的课堂教学, 教学以实重与视重的概念辨析和演绎分析为主线展开教学活动。在教学中贯穿 了以实现完成相互关联的各项任务，驱动学生发挥潜能、调动各项能力自主建 构知识。1、源于生活，以学生生活实际的有关体验激发学生求知欲，并辨析实重于 视重的定义。理解超重与失重现象。联系实际，打破神秘感成功突破难点。2、以科学探究活动让学生体验科学探究的一般过程，领悟科学研究方法, 充分调动了学生学习的主动性。通过课前准备的实验视频替代学生实际操
14、作实 验的方式，在时间利用率和实验成功率方面是很有帮助。但这一方式仅限于在 超重与失重原有的学生实验现象变化迅速不便观察的情况下的改进方案，对其 他物理实验探究活动时以视频替代真实实验的方式还需要具体问题具体分析。3、关于完全失重采用先理论定量分析，后实验检验的方式教学让学生体会 理论的魅力又能学以致用体验成功的喜悦。本节课的时间安排略显紧张，对例题第（2）、（3）问的及时反响处理仓促。 在小实验的环节可以多准备器材放手让学生尝试各自提出的方案，检验比照的 过程中，分析讨论激发思考应该更有利于学习。还有许多缺乏之处需要在后续 教学中进一步探索。教学流程图理论分视频信息：主讲教师：仙游一中 欧永华课程学校：莆田教育视频网