超重和失重 教案-高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx

超重和失重教案授课内容：超重和失重一、教学目标1、知道什么是物重和视重2、认识理解超重、失重及完全失重现象3、会利用牛顿运动定律分析生活中的超重与失重现象二、教学重点及难点重点：什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质。难点：(1)产生超重和失重现象的实质；(2)运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的实例分析。 三、教学策略与手段“情景问题探究结论”的学生自主探究教学模式。四、教学设计(一) 导入【演示】一学生站在电子体重计上稳定后下蹲，让其他学生观察该学生在下蹲过程电子体重计的示数，发现学生在下蹲的过程中体重计的示数先变小后变大。【提出问题】：为什么该同学下蹲或上升的过程中，电子体重计的示数会变化呢？是这个过程该同学的体重变化了吗？带着这些问题，进入到今天的学习超重和失重。【分析】1.视重和物重的概念：视重是体重计显示的重量，即体重计的示数。物重是物体实际的重量。2.体重计的测重原理分析：牛顿第三定律可得人对体重计的压力F和体重计对人的支持力F是一对作用力和反作用力，两者数值上相等，体重计的示数就是物体对体重计的压力，或者说是体重计对物体的支持力。（注意：在任何状态下都成立）3.二力平衡的原理：人受到的重力G=体重计对人的支持力F（注意：物体静止或者匀速运动状态也就是平衡状态下才成立）4.故：在平衡状态下，即人稳定站立时，体重计示数=人对体重计的压力F'=体重计对人的支持力F=人受到的重力G。5.总结：体重计是通过测量物体对体重计的压力来测量物体的重力。【抛出问题引导学生分析】：那下蹲过程发现体重计的示数先变小后变大，也就是说人对体重计的压力先变小后变大，同学们根据学案导引分析原因。(二)教学内容1.理论分析下蹲过程的运动情况与受力情况(1)研究对象：人(2)运动分析：静止向下加速向下减速静止在向下加速的过程（向下减速）的过程中，物体受到合力并不为零，物体有一个合外力，即有一个加速度，可以用牛顿第二定律找出这个加速度。(3)受力分析：重力与支持力静止（平衡状态）：F=mg，视重=物重向下加速（加速度a1）：a1m=mg-F，F=mg-a1m<mg，视重<物重向下减速（加速度a2）：a2m=mg-F，F=mg+a2m>mg，视重>物重静止（平衡状态）：F=mg，视重=物重2.强调：我们不仅可以用台秤、体重计这样的仪器通过测量压力来测量物体的重力；也可以用弹簧秤这样的仪器通过测量拉力来测量物体的重力，他们都是同样原理。3.超重和失重的定义：失重：视重<物重，即F<G，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。超重：视重>物重，即F>G，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现象。【提问】：下蹲过程出现了超重、失重现象，那起立过程会出现超重失重现象吗？同学们试着再分析，叫学生上台演示。【理论分析】：运动分析先向上加速后再向减速，加速度方向先向上后向下，故人出现先超重再失重的现象。【实验论证】：再次观察人在体重计起立过程示数的变化：先变大后变小。（三）教学深化【提问】站在体重计上下蹲和起立都会出现超重和失重现象，那是不是站在体重计上不动，称的示数就不会变，就不会出现超重失重现象呢？【情景预设】人和称都在电梯里，人站在称上不动，同电梯一起下降学生们观察称的示数变化并猜测人在哪里并判断电梯上升还是下降？【例题】设某人的质量为40kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.25m/s的加速度匀加速下降，求人对电梯的压力，g取10m/s。【分析】研究对象：人受力分析：重力和支持力运动分写：匀加速下降，a解：取向下为正方向根据牛顿第二定律得：mg-F=am，F=390 N根据牛顿第三定律得：F=F= 390 N故，人对地板的压力大小为390N，方向竖直向下(四)完全失重【演示实验】矿泉水瓶下端开有一小孔，矿泉水平装满水，小孔有水流出【提问】让矿泉水瓶自由下落，猜一猜瓶中水会向上喷出、向上喷出、水平喷出还是不喷出？【实验演示】让装有水的带孔矿泉水瓶自由下落【提问】为什么矿泉水瓶自由下落过程，瓶中水不喷出？【原因】水对瓶的压力没有了，即压力为0，a=g1. 完全失重：F(F)=0，a=g，视重=0完全失重的概念：当物体向下的加速度等于g时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于0，这种现象叫做完全失重。2.完全失重现象：自由落体运动、航天器内的物体等。3.注意：完全失重并不是载物完全失去重量了，而是载物对载体完全没有作用力(压力或拉力)，即视重等于零。(五)随堂小测让学生说说自己知道的或者体验过的超重和失重现象飞机最开始的起飞阶段（超重现象）物体做自由落体运动（失重现象）过山车由最低点加速上升阶段（超重现象）物体做竖直上抛运动（失重现象）物体做平抛运动或者斜抛运动呢(抛体运动过程产生的都是失重现象）【总结】只要a向上就是超重现象，a向下就是失重现象。五、板书设计1视重和物重的概念：视重是体重计显示的重量，即体重计的示数。物重是物体实际的重量。2超重与失重失重：视重<物重，即F<G，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。超重：视重>物重，即F>G，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现象。3.完全失重的：当物体向下的加速度等于g时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于0，这种现象叫做完全失重。学科网（北京）股份有限公司