公开课教案新课标鲁科版 必修1教案64 超重与失重 第1课时.docx

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公开课教案新课标鲁科版必修1教案64超重与失重第1课时

第4节超重与失重

第1课时

从容说课

由于本课课文中,只有超重、失重、完全失重三个结论，既没有教师的演示实验，更没有学生的分组实验，而很多学生对超重、失重特别是完全失重缺乏感性认识，学生从形象思维到抽象思维的坡度太陡，不利于学生顺利地去认识现象、建立概念，以及应用知识去解决具体问题.

三维目标

知识与技能

1.通过实验认识超重和失重现象.

2.理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律研究超重和失重的原因.

3.能够利用超重和失重现象解释一些生活中的具体现象.

过程与方法

采用分组实验、合作探究并实地感受的研究方法，让学生通过设计多种不同的实验方案，亲身体验、认识生活中的超重和失重现象.

情感态度与价值观

1.渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情和兴趣.

2.培养学生参与科技活动的热情和将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的超重和失重问题.

3.通过分组合作的探究性学习过程，锻炼学生主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神.

教学设计

教学重点超重和失重的实质.

教学难点在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算.

教具准备1.具体问题的提出:

学生已经学习过重力的测量方法和测量条件，知道放在水平桌面上的物体对桌面的压力的大小等于物体所受重力的大小；细绳下悬挂的重物对绳子的拉力也等于物体所受的重力；这个结论在平衡条件（静止或匀速运动）下才成立.由此提出问题:

当物体在竖直方向上的加速度不为零时，压力或拉力还是否等于重力？

请同学们设计适当的方案去探究和得到结论！

2.教学器材的准备:

台式体重秤8个、弹簧秤及小钩码8套.

3.准备超重与失重研究活动记录表和调查研究记录表若干张.

课时安排1课时

教学过程

导入新课

我们知道放在水平桌面上的物体对桌面的压力的大小等于物体所受重力的大小；细绳下悬挂的重物对绳子的拉力大小也等于物体所受的重力；这个结论只在平衡条件（静止或匀速运动）下才成立.那么，当物体在竖直方向上的加速度不为零时，压力或拉力还是否等于重力？

今天，我们将通过实验让同学们亲身去体验和探究在物体具有竖直方向加速度的情况下会出现怎样的现象.

推进新课

一、研究过程

1.教师发给每个研究小组一个体重秤和一套弹簧秤及一个小钩码，每个研究小组再发给一份超重与失重研究活动记录表和超重和失重研究记录表.

2.学生分组进行研究，制订方案.

3.学生实地查资料、调查、实验、观察、记录、采集素材.

4.讨论、分析，得出结论；

5.成果交流.

附:

超重与失重研究活动记录表

内容

项目

记录

备注

小组成员

方案设计（时间、地点、方法）

步骤

1.

2.

3.

4.

观察、记录

结论及分析（超重、失重及相关问题）

问题思考

超重和失重研究记录表

电梯上行

速度（匀速、加速、减速）

速度方向

加速度方向

压力、拉力与物体重力比较（填“＜”“＞”或“=”

判断超

重、失重

备注

静止

FG

启动

FG

中途

FG

制动

FG

静止

FG

电梯下行

速度（匀速、加速、减速）

速度方向

加速度方向

压力、拉力与物体重力比较（填“＜”“＞”或“=”

判断超

重、失重

备注

静止

FG

启动

FG

中途

FG

制动

FG

静止

FG

二、理论分析

1.超重和失重:

（1）用投影片出示思考题组1:

a:

物体的速度方向和运动方向之间有什么关系?

b:

物体做加速或减速运动时，加速度方向和速度方向之间有什么关系?

（2）实例分析:

a:

用投影仪给出示例1:

［例题剖析］升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人的质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？

如果人站在升降机里的体重秤上，体重秤的示数是多大？

b:

分析题意:

教师精讲

①人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，为了能够用牛顿第二定律，应该把人作为研究对象.

②对人进行受力分析:

人在升降机中受到两个力:

重力G和地板的支持力F，升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者.

③取竖直向上为正方向，则F支、a均取正值，G取负值，据牛顿第二定律得:

F支-G＝ma,

则:

F支＝G+ma

代入数值得F支＝515N，所以F压＝F支＝515N.

c:

问:

如果升降机是静止的或做匀速直线运动，人对升降机地板的压力又是多大？

F压＝F支＝mg＝500N

d:

比较前边两种情况下人对地板的压力大小，得到人对地板的压力跟物体的运动状态有关.

e:

总结:

升降机加速上升的时候，人对升降机地板的压力比人实际受到的重力大，我们把这种现象叫超重.

那么,在什么情况下产生超重现象呢？

（3）用投影片出示练习题:

［例题剖析］一个质量是40kg的物体，随升降机一起以2m/s2的加速度竖直减速下降，求物体对升降机地板的压力大小，是大于重力还是小于重力？

学生自己分析得到:

此时人对升降机地板的压力F＝480N，大于人的重力400N，即也产生了超重现象.

2.总结得到:

（1）当物体有向上的加速度时，产生超重现象.

（2）产生超重现象时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大，即物体受到的重力没有改变，而物体的质量变大了.

（3）超重现象的实质是实重没有改变，而视重变大了.

3.用类比法得到:

（1）当物体有向下的加速度时，产生失重现象（包括匀减速上升，匀加速下降）,此时F拉或F拉小于G.

（2）当物体有向下的加速度且a＝g时，产生完全失重现象，此时F拉＝0或F拉＝0.

（3）产生失重和完全失重时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力.

（4）失重现象的实质是实重没有改变，而视重变小了.

4.巩固训练

（1）关于超重和失重，下列说法中正确的是（）

A.超重就是物体所受的重力增大了

B.失重就是物体所受的重力减小了

C.完全失重就是物体一点重力都不受了

D.不论超重或失重甚至完全失重，物体所受的重力都不变

（2）弹簧秤的秤钩上挂一个质量为1kg的物体，在下列各种情况下，弹簧秤的读数正确的是（）

A.以0.2m/s2的加速度竖直加速上升，弹簧秤读数为10N

B.以0.1m/s2的加速度竖直减速上升，弹簧秤读数为10N

C.以0.1m/s2的加速度竖直加速下降，弹簧秤读数为9.7N

D.以0.2m/s2的加速度竖直减速下降，弹簧秤读数为10N

（3）在人造卫星中，下列哪个仪器不能用（）

A.天平B.弹簧秤C.水银温度计D.密度计

课堂小结

1.什么叫超重；什么叫失重；什么叫完全失重.

2.产生超重、失重及完全失重的条件分别是什么？

3.产生超重和失重时，重力、压力、拉力变化的是什么？

不变的是什么？

布置作业

1.查阅资料了解在人造卫星上进行微重力条件下的实验，尝试设计一种在人造卫星或宇宙飞船上进行微重力条件下的实验的方案.

2.阅读128页和129页的“信息窗”.

3.130页的第1题和第2题.

板书设计

超重与失重

一、超重现象

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的现象叫超重现象.

（1）当物体有向上的加速度时，产生超重现象；

（2）产生超重现象时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大.

二、失重现象

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的现象叫失重现象.

（1）当物体有向下的加速度时，产生失重现象（包括匀减速上升，匀加速下降），此时F拉或F拉小于G.

（2）当物体有向下的加速度且a＝g时，产生完全失重现象，此时F拉＝0或F拉＝0.

（3）产生失重和完全失重时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力.

活动与探究

通过多种活动，如乘坐电梯，到游乐场乘坐过山车、垂直升降机等，了解和体验失重和超重.

习题详解

1.答:

利用弹簧秤测量物体的重力是有条件的，即物体处于平衡状态.同样物体对水平面的压力的大小也只有物体处于平衡状态时才等于重力.

（故答案应为:

不是.在平衡条件下）

2.解:

此时人不是处在平衡状态，故压力不等于重力.以人为研究对象:

共受两个力，重力mg和支持力N.这两个力的合力产生了一个向上的加速度，选择向上方向为正方向，根据牛顿第二定律有:

N-mg=ma

所以N=mg+ma=（50×9.8+50×2）N=590N

又根据牛顿第三定律,人对测力计的压力也为590N，即测力计称出人的重力为590N.

3.答:

A和B两种情景为平衡状态，故F=mg；C种情景为加速上升，故F＞mg,而D种情景下F＜mg,所以应选择C选项.

第4题及第5题的相关资料附后.