《超重和失重》说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”。
《超重和失重》说教学设计
自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来,人们经常谈到超重和失重,在实际生活中也有许多超重和失重现象发生。近几年来,我国一直利用火箭为其它国家发射卫星.人类进入了航天时代。关于宇宙飞船、航天飞机、卫星的考题越来越多.对超重和失重知识考查,既可测试学生对牛顿运动定律的掌握程度,又可考查学生理论联系实际的能力,我们要引起足够的重视。因此本节课要帮助学生正确理解超重和失重现象,并且运用超重和失重的有关知识来解决一些实际问题。核心知识
1.超重与失重的概念
我们把物体所受重力称实重,而把其对支持物的压力或对悬挂物的拉力称为视重,超重和失重只是视重随物体所处的状态而发生了变化,而实重并无改变.因为重力是由地球吸引产生的,决定于距离、质量、位置等因素与运动状态无关.引起超重和失重现象的原因是系统加速度,加速度的方向决定着是超重还是失重.即系统的加速度如果与重力同向,则产生失重,相反则产生超重.所以在分析超重和失重现象时,对加速度方向的分析是关键.超重和失重的处理。超重和失重是物体运动中出现的特殊现象,完全属于应用牛顿运动定律解决的问题.[教学目标] 知识目标:
知道什么是超重、失重、完全失重现象。
能用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释超重和失重的产生原因。
二、能力目标:培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力、实验研究能力、逻辑思维能力,扩展学生创造思维、发挥创造力、渗透“学以致用”的思想,激发学生的学习热情。[教学重点];超重和失重的概念。
[教学难点];利用牛顿第二定律解释超重、失重现象。[教学方法] 实验、讨论、讲练、启发式、探究式。
[教具准备] 弹簧秤、重物、体重计、下面扎孔的塑料瓶、录象图片资料。[教学设计与构思] 为了使学生对超重和失重有一个感性的认识,设计这样的实验:以小组为单位让学生动手做:在弹簧秤下挂一砝码,当保持静止状态时、向上加速时、向下加速时,让学生观察弹簧秤示数与钩码重力的大小关系。再让学生观察课件:仿照电梯的加速和减速各种情况,把托盘秤放在电梯中,通过观察托盘秤示数变化引出超重和失重的概念:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于所受的重力的现象叫超重;物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于所受的重力的现象叫失重;物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零的情况叫做完全失重。再从受力角度分析托盘秤示数变化的原因,使学生对超重和失重由感性认识上升到理性认识。;超重或失重的解题根据:牛顿第二定律(解题时一般选加速度方向为正方向)。通过下面这个题的训练,使学生能正确理解超重或失重现象。在升降机(电梯)中测人的体重,已知人质量为,当升降机以>的加速度匀加速上升,测力计的示数是多少?(g取10)
在上题中,如果升降机以2.5m/s的加速度匀加速下降时,测力计的示数又是多少?;前例中,如果升降机在静止时,悬挂升降机的钢索突然断裂,升降机自由下落,测力计的示数又是多少?;前例中,如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升,测力计的示数又是多少?;在分析超重和失重问题时,加速度是关键。物体的速度不能反映物体的受力情况,只有加速度才能反映物体的受力情况。明确当物体有向上的加速度时,产生超重,它包括可能的两种运动情况: 向上加速运动或向下减速运动。当物体有向下的加速度时,产生失重,它包括可能的两种运动情况: 向下加速运动或向上减速运动。当物体有向下的加速度,且a=g时,产生完全失重。从而使学生明确:超重不是物体的重力增加,失重不是物体的重力减小,完全失重不是物体的重力消失。物体处于超重或失重状态时,只是物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(或小于)重力的现象。;总结: a、当物体有向上的加速度时(加速上升或减速下降),产生超重现象。b、当物体有向下的加速度时(加速下降或减速上升),产生失重现象。当 a=g时,完全失重。
c、超重或失重现象与物体运动速度无关。
d、物体的加速度在竖直方向上有分量时,也会发生超重或失重现象。超重、失重、视重和重力的区别
1、超重和失重是一种物理现象。
2、视重是指支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力),是可以改变的3、物体的重力与运动状态无关,不论物体处于超重还是失重状态,重力不变。规律:视重>重力;超重状态视重重力;a竖直向下;失重状态超重还是失重由a决定,与v方向无关;问题:航天飞机在起飞阶段和返回大气层后下落阶段,机内的宇航员是处于超重状态还是处于失重状态?;航天飞机起飞阶段具有向上的加速度,返回大气层的下落阶段,是减速的阶段,所以加速方向也向上,可见,在起飞和降落阶段,宇航员都处于超重状态.举几个关于生活中超重与失重的例子.;通过下面这个题的训练,使学生能从现象到本质进行分析判断。学生演示:由学生在台秤上先静止然后突然下蹲,观察台秤示数的变化。先全班讨论,再从受力角度分段分析得答案。
1、一个人站在体重计的测盘上,在人下蹲的过程中,指针示数变化应是A.先减小,后还原B.先增加,后还原C.始终不变D.先减小,后增加,再还原解析:人下蹲的过程经历了加速向下、减速向下和静止这三个过程。在加速向下时,人获得向下的加速度a,由牛顿第二定律得: mg-F=ma,N=m(g-a);mg由此可知弹力FN将小于重力mg。在向下减速时,人获得向上的加速度a,由牛顿第二定律得: N
2、某人在地面上最多只能举起60kg的物体,那么他在一以2.5m/s的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起多重的物体?解:因为人的最大举力恒定,本题中,此人的最大举力为600N,即他在电梯中所能提供给物体的最大支持力为600N,以物体为研究对象,根据牛顿第二定律可知,G-N=ma,即mg=ma+N,∴此人能举物体的质量为m=N/(g-a)=80kg,重为G=800N.介绍蹦极是深受人们喜爱的一种运动,刺激但危险性也大,有人形容蹦极时的感受:随着弹性绳的伸缩,一忽儿像掉入无底深渊,整个心脏都仿佛往上提;一忽儿又好象有一只大手把人往下压,想抬头都难。课后的“做一做”观察失重现象,实验材料易得,容易进行,又会引起学生兴趣,可在课堂上用课件演示,这对理解和确信失重现象是很有帮助的。“失重和宇宙开发”这个阅读材料可以开阔学生的眼界和思路,应组织学生阅读(还可倡导学生查阅有关资料或观看科技影视片),展示在太空建立空间站的图片。在航天器的失重环境中,会产生很多新的物理现象,在太空失重的条件下,会生产出地面上难以生产的一系列产品,阅读材料对此作了简略的介绍。再介绍03年“神舟五号”飞船顺利完成中国首次载人航天飞行,使每个人都深深感受到了中国航天科技所取得的巨大成就,为自己作为炎黄子孙而骄傲和自豪。“神舟”五号的成功发射与回收为我国对外太空的开发奠定了坚实的基础。作为中国首位进入太空的宇航员杨利伟,不仅要有丰富的知识,还要有过硬的身体,能够承受超重和失重的影响,杨利伟成为“航天英雄”、“航天功勋奖章”获得者,来激发学生的爱国热情。我们建立空间工厂,已不是幻想,那时科学家们要在太空中做各种实验,让学生提出自己的太空试验设想,展开想象的翅膀,为宇宙开发贡献一份力量!并在此基础上,请同学们谈谈自己的“太空实验想象”以培养学生丰富的想象力和创新能力。播放神州5号载人飞船发射情景,杨利伟在飞船拍摄的地球景色。课外探究:请同学们根据课本知识,写一篇关于超重与失重小短文,或者以谈谈自己的“太空实验想象” 为题材写一篇科技小论文.
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