《超重与失重》教学设计由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“超重和失重教学设计”。
《超重与失重》教学设计
【设计思想】
本节内容是牛顿运动定律的应用。牛顿运动定律是高中物理的基础,根据学生的认知规律和高中学生的心理特点,在具体教学中,从生活实际出发,设计贴近学生生活的实验,引入新课,以此为基础,以探究为主线,让学生通过实验操作、观察来认识物理现象,认知物理过程,让学生用生活化的语言表述观察到的超、失重现象,探究物理规律,通过本节的学习,能巩固和深化牛顿运动定律的理解,提高学生分析问题、解决问题和应用知识的能力,为高二学习电磁学与力学结合的知识有很大帮助,能更好地解释生活、生产以及航天事业中的超重和失重现象。【学情分析】
有了重力的概念,有的学生可能会望文生义,简单认为超重是重力增加,失重是重力减少,完全失重是重力完全消失。有的学生对超重、失重和完全失重现象比较熟悉,但不知道引起超重、失重和完全失重现象的原因。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。【教学目标】
(一)知识与技能
1.通过实验认识超重和失重现象,2.理解产生超重失重现象的条件和实质。
3.能运用牛顿第二、三定律定量分析超重与失重现象。
(二)过程与方法
1.经过探究实验发现超重失重现象,通过引导、小组讨沦、再实验寻找超重失重现象的运动学特征。
2.用实验的方法探究发生超重失重现象的条件及实质,学会用牛顿定律解决问题的方法。
(三)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,知道物理就在身边。
2.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。【教学重点】 1.超重、失重的概念
2.产生超重、失重现象的条件、实质 【教学难点】
1.应运牛顿第二定律分析产生超重失重的条件 2.在超失重条件下,物体的实重不变 【教学用具】
1.学生所需器材(四人一组):弹簧秤、砝码。2.教师所需器材:弹簧秤、砝码、可乐瓶。【教学方法】支架探究教法
【教学过程】
一、情境导入问题
取一装满水的可乐瓶,在靠近底部的侧面打一小孔,让其做自由落体运动。
想一想1:装满水的可乐瓶静止在手中时,观察到的现象会是什么?
(水从小孔中喷出)
想一想2:装满水的可乐瓶自由落体运动时,观察到的现象会是什么?
(水不会流出)
生活经验告诉我们水的流出是由于水的压力作用,当水不受压力作用时就不会从小孔流出,为了说明这个问题我们今天探究超重和失重现象。
板书1.§5.5超重与失重(一)﹑超重与失重的概念
思考探究1:什么是超重现象?什么是失重现象? 二﹑自主探究
实验探究1:请用给定器材(弹簧秤、砝码),设计一个实验,得到砝码的重力大小?
问题1:你看到的弹簧秤读数(直接)表示的是什么力?(物体对弹簧秤的拉力)
结论:当物体处于静止或匀速运动时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于物体的重力。
实验探究2:手拉弹簧秤及砝码上下运动时,有什么新的现象?
(读数不稳定,有时候比刚才的读数大,有时候小。)问题2:你看到的弹簧秤读数表示的是什么力?(物体对弹簧秤的拉力)
问题3:如果用“老经验”看(教师演示,用书挡住上下振动的砝码),你认为物体的“重力”有变化吗?如何变化?(有,有时变大,有时变小)
问题4:物体的重力实际上会变化吗?应该是多少?(不会)
实验探究3:用弹簧称拉着钩码突然向上运动,判断弹簧称的示数是比重力大还是小?
学生分析:钩码突然向上运动,先分析出向上运动可以分为先向上加速,后向上减速两个过程,再观察向上加速时弹簧称的示数是比重力大还是小;向上减速时弹簧称的示数是比重力大还是小? 实验探究4:用弹簧称拉着钩码突然向下运动,判断弹簧称的示数是比重力大还是小?
学生分析:先分析出向下运动可以分解为哪两个过程?分别观察两个过程,弹簧称的示数与重力的大小关系?
结论:我们把弹簧秤的读数大于物体的重力的现象,叫做物体的超重现象,这时物体所处的状态称为超重状态;而把弹簧秤的读数小于物体的重力的现象,叫做物体的失重现象,这时物体所处的状态称为失重状态。注意,物体超重与失重时其本身的重力不变。板书2:
(二)﹑超重现象与失重现象
1.超重现象:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象。
2.失重现象:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象。
思考探究2:物体处于超重状态和失重状态的条件是什么? 三﹑指导探究
实验探究5:物体做怎样的运动会处于超重状态?
(图1)
结论:(板书3)超重──加速上升或减速下降,(F-mg=ma,F=mg+ma拉力大于重力)(图1)。
实验探究6:物体做怎样的运动会处于失重状态?
(图2)
结论:(板书4)失重──加速下降或减速上升,(mg-F=ma,F=mg-ma 拉力小于重力)(图2)
板书5:物体发生超重和失重的条件
1.超重──加速度向上(F-mg=ma,F=mg+ma 拉力大于重力)2.失重──加速度向下(mg-F =ma,F=mg-ma 拉力小于重力)演示实验1:完全失重现象
将底部及瓶盖戳有小孔的可乐瓶装满水,让它从高处自由下落,演示水的完全失重现象。
板书6:3.完全失重──加速度为重力加速度(mg-F=mg,F=0拉力或支持力等于零)四﹑应用质疑
电梯以1.0m/s的速度竖直匀速上升,电梯地板对站在电梯里质量为60kg的人的支持力为________N;如果电梯以0.5m/s2的加速度加速下降,地板对人的支持力又为_______N;(g取 10m/s2)
(图3)
说明:解题时两个受力分析图(图3)要留在黑板的右上角,五﹑课堂小结
1.超重失重并非失去了重力,其动力学方程分别为 超重F-mg=ma,失重mg-F=ma 完全失重mg =mg,2.自由落体运动的物体处于完全失重状态,其加速度a=g.六﹑课外作业P121-2,3,4 七﹑课外延伸
分析学生站在体重计上下蹲和起立过程中的超重和失重问题,结合相关知识探讨航天事业中的超重和失重现象,写出相关的小论文。八﹑板书设计
§5.5超重与失重
物体: 超重──加速度向上
(F-mg=ma,F=mg+ma拉力或支持力大于重力)
失重──加速度向下
(mg-F =ma,F=mg-ma拉力或支持力小于重力)
完全失重──加速度为重力加速度
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