高中物理 5-4《超重與失重》精品課件2 滬科版必修1(1)

1、超 重 與 失 重,一、教材分析二、教具準(zhǔn)備三、教學(xué)方法四、學(xué)情分析五、學(xué)法指導(dǎo)六、教學(xué)過(guò)程構(gòu)思與設(shè)計(jì)七、作業(yè)與開(kāi)放練習(xí)八、教學(xué)評(píng)價(jià)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(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，又是日常生活中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象，它還是當(dāng)今宇宙開(kāi)發(fā)中面臨的重要問(wèn)題。教材中安排這一節(jié)，既能進(jìn)一步鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)，又能增強(qiáng)物理知識(shí)與日常生活、宇宙開(kāi)發(fā)的聯(lián)系，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、培養(yǎng)

2、學(xué)生愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的思想熱情。,【教學(xué)目標(biāo)】,（1）、知識(shí)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(guò)程與方法①、通過(guò)實(shí)例分析，掌握“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的應(yīng)用；②、通過(guò)實(shí)例分析、演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生體驗(yàn)等手段認(rèn)識(shí)超重、失重及完全失重現(xiàn)象。（3）、情感態(tài)度與價(jià)值觀①、體驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題的樂(lè)趣，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力；②、通過(guò)觀察與體驗(yàn)，享受科學(xué)認(rèn)識(shí)與發(fā)展的樂(lè)

3、趣。,【教學(xué)重、難點(diǎn)】 教學(xué)重點(diǎn) :超重和失重的概念和產(chǎn)生超重和失重的條件。 教學(xué)難點(diǎn) :利用牛頓第二定律解釋超重、失重現(xiàn)象。,,,,目標(biāo)制定依據(jù)1、通過(guò)三條牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析解決問(wèn)題的能力。2、通過(guò)對(duì)超重和失重現(xiàn)象及其條件的探究和學(xué)習(xí)，可以加深學(xué)生對(duì)牛頓三大定律的理解。3、本節(jié)課復(fù)習(xí)了關(guān)于重力的知識(shí)，提高本節(jié)課的探究和學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生區(qū)分清楚“重力”和“重量”這兩個(gè)容易混淆的概

4、念，從而進(jìn)一步理解“重力”的本質(zhì)。,,【教具準(zhǔn)備】 彈簧秤及鉤碼25套、體重計(jì)25個(gè)；超重與失重演示儀、重物及細(xì)線、下面扎孔的塑料瓶、圖片資料；多媒體輔助。,設(shè)計(jì)意圖 本節(jié)課設(shè)置了較多的情景，準(zhǔn)備了一定量小實(shí)驗(yàn)和真實(shí)事件的圖片，希望使物理課堂更貼近生活，使物理知識(shí)真正走近學(xué)生，據(jù)此激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，拓寬學(xué)生的思維空間；從而積極、主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題；,,【學(xué)情分析】,1、學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平：能對(duì)物體進(jìn)

5、行受力分析及應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題的能力； 2、教學(xué)過(guò)程中可能會(huì)有的疑惑：一是產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象時(shí)，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(xué)法指導(dǎo)】,觀察、體驗(yàn)、科學(xué)探究、歸納總結(jié)。,,【教學(xué)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(wèn)題開(kāi)始，從“新課導(dǎo)入(提出問(wèn)題)----猜測(cè)和思考問(wèn)題--引導(dǎo)解決問(wèn)題—學(xué)生體驗(yàn)—知識(shí)延伸—知識(shí)應(yīng)用”為課堂主線

6、，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法、類比法、講練法，多媒體進(jìn)行簡(jiǎn)單輔助。,猜測(cè)和思考問(wèn)題,引導(dǎo)解決問(wèn)題,知識(shí)延伸,學(xué)生體驗(yàn),,,,,知識(shí)應(yīng)用,,設(shè)計(jì)意圖,以優(yōu)化課堂教學(xué)為目標(biāo)，勇于探索，大膽創(chuàng)新，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性。教學(xué)中，在充分體現(xiàn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的同時(shí)，又要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，導(dǎo)的要求是：1、面向全體學(xué)生，使不同層次的學(xué)生都學(xué)有所得；2、導(dǎo)在點(diǎn)子上，即要明確學(xué)的目的又要有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能；,,【教學(xué)構(gòu)思與設(shè)計(jì)】,1、新課導(dǎo)入(提出問(wèn)題) 5分

7、鐘 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀看圖片并記錄所觀察的現(xiàn)象,教學(xué)意圖：引入了學(xué)生感興趣的材料，以趣味吸引學(xué)生進(jìn)入自主學(xué)習(xí)的境界；從學(xué)生熟悉的事實(shí)出發(fā)引入問(wèn)題，學(xué)生容易進(jìn)入角色，會(huì)自覺(jué)地走進(jìn)自主學(xué)習(xí)的境界；,圖片欣賞,電梯里的怪現(xiàn)象,,學(xué)生觀察現(xiàn)象,,↑,↑,↑,↑,↑,↓,↓,↓,↓,↓,增大,增大,減小,減小,無(wú)變化,,2、猜測(cè)和思考問(wèn)題 5分鐘,思考一：觀察圖表,同學(xué)們會(huì)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)變化有什么規(guī)律?猜想一：體重計(jì)在變化過(guò)程中，猜想一下人

8、的質(zhì)量是否改變？人的重力是否改變？思考二: 體重計(jì)的讀數(shù)應(yīng)該與哪個(gè)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(guò)程中發(fā)生改了？,學(xué)生活動(dòng)：思考體重計(jì)變化的規(guī)律猜測(cè)引起體重計(jì)變化的力,教學(xué)意圖：課堂上教師不仿引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，傾聽(tīng)學(xué)生的不同想法，達(dá)到更大范圍、更深程度曝露學(xué)生認(rèn)知中存在的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行必要點(diǎn)拔、穿針引線，讓存在于學(xué)生中的問(wèn)題靠學(xué)生自身努力加以解決，這是解決問(wèn)題的最有效辦法。它不僅解決了這個(gè)問(wèn)題，更重要

9、的是培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。,3、學(xué)生親身體驗(yàn) 5分鐘,學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生利用彈簧秤和鉤碼來(lái)觀察超重和失重的現(xiàn)象。,學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)幾位同學(xué)展示超重和失重現(xiàn)象，并回答產(chǎn)生彈簧秤讀數(shù)瞬時(shí)變大和變小的原因。,實(shí)驗(yàn)工具：,教學(xué)意圖：通過(guò)學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給了學(xué)生；通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析原因，總結(jié)出物理概念并將所學(xué)的知識(shí)用于解決具體問(wèn)題，這樣，讓學(xué)生懂得，依靠自己的能力是能夠探索并掌握新的知識(shí)，從而樹(shù)立持久的學(xué)習(xí)信心

10、，更重要的是，在實(shí)驗(yàn)、觀察、總結(jié)過(guò)程中，使學(xué)生潛移默化地感受到“實(shí)踐---認(rèn)識(shí)---再實(shí)踐---再認(rèn)識(shí)”的認(rèn)知規(guī)律。從進(jìn)期來(lái)看，可讓學(xué)生掌握良好的學(xué)習(xí)方法，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，可以培養(yǎng)學(xué)生受益終生的學(xué)習(xí)能力，同時(shí)逐步地培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的能力。,1、彈簧秤掛一重物G保持靜止時(shí)，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：

11、 F′ < G,,,實(shí)驗(yàn)探究,4、演示實(shí)驗(yàn)和理論分析（15分鐘）,教師利用超重與失重演示儀進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，而后進(jìn)行理論分析，揭示超重和失重的本質(zhì)及運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決有關(guān)超重和失重問(wèn)題。,教學(xué)意圖：通過(guò)學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)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?gòu)氖芰嵌确治鐾斜P秤示數(shù)變化的原因，使學(xué)生對(duì)超重和失重由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。,（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?xí)r，重物受力如圖：

12、,F合 = F - G = m α,故：F = G + m α > G,由牛頓第三定律可知：物體對(duì)彈簧秤的拉力F′ = F > G,總結(jié)：物體對(duì)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?xí)r，重物受力如圖：,總結(jié)：物體對(duì)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(dāng)重物向下的加速度a=ɡ時(shí),F合=m

13、ɡ-F， F=0,該物體對(duì)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(wú)法使用！,彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)法測(cè)量物體的重力，但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。,無(wú)法用天平測(cè)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(shí)，它就處于超重（或失重）狀態(tài)；與運(yùn)動(dòng)的方向

14、無(wú)關(guān)。,小結(jié),例題1 5分鐘,升降機(jī)地板上放一個(gè)彈簧秤，秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為20kg的物體 (如圖示)，當(dāng)升降機(jī)：(1)以4m/s的速度勻速上升時(shí)，臺(tái)秤讀數(shù)是多少N？(2)以1m/s2的加速度豎直上升時(shí)，臺(tái)秤讀數(shù)是多少N？,(3)以1m/s2的加速度減速下降時(shí)，臺(tái)秤讀數(shù)又是多少N？,教學(xué)意圖：本例題是在學(xué)生對(duì)真實(shí)情景的定性分析、加深對(duì)超重、失重現(xiàn)象本質(zhì)的理解、在學(xué)生的理解層次達(dá)到要求后進(jìn)行的定量計(jì)算問(wèn)題；,例2、一個(gè)人站在醫(yī)用體

15、重計(jì)的測(cè)盤上，不動(dòng)時(shí)讀數(shù)為G，此人在下蹲過(guò)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(guò)程分析：人下蹲是由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，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(gè)向下減速的過(guò)程，加速度向上（超重）。,B,人在站起過(guò)程，情況又是怎樣 ？,思考,,學(xué)生體驗(yàn)后回答 5分鐘,,,,信 息

16、窗,教學(xué)意圖：充分利用教材為學(xué)生設(shè)置的自主學(xué)習(xí)的欄目和內(nèi)容，如 “信息窗”，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)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(xué)資源，進(jìn)行開(kāi)放式的自主學(xué)習(xí) 。,5分鐘,利用完全失重條件的科學(xué)研究,液體呈絕對(duì)球形,制造理想的滾珠,制造泡沫金屬,航天飛機(jī)上的兩名宇航員在進(jìn)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(lái)判定的，與v方向無(wú)

17、關(guān)。不論物體處于超重還是失重狀態(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(kāi)放練習(xí) 2分鐘,1、課本，2、課外探究: 請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)課本知識(shí)，寫一篇關(guān)于超重與失重小短文，或者以談?wù)勛约旱摹疤諏?shí)驗(yàn)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

18、何處理飲食、理發(fā)和洗澡等問(wèn)題？,,【教學(xué)評(píng)價(jià)與反思】,學(xué)生是否能夠通過(guò)合作的探究式學(xué)習(xí)方式切身感受到生活中的超重和失重現(xiàn)象。學(xué)生是否能夠通根據(jù)已有的牛頓定律的知識(shí)從理論上理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)。學(xué)生是否能夠把所學(xué)到的對(duì)超重和失重現(xiàn)象本質(zhì)的理解應(yīng)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(wèn)題。在合作的探究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生是否具有積極探索的創(chuàng)新精神、交流合作精神及對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，是否樂(lè)于探究自然界的奧秘，能否體