【教案】超重和失重 教学设计 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx

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1、人教版(2019)高中物理必修第一册4.6 超重和失重 教学设计一、学习任务分析超重、失重是日常生活中比较常见的物理现象，学生往往能感受到，但并没有注意到这一现象的特点。要让学生真正理解超重、失重的条件与本质所在。二、学生分析超重、失重学生有一定感性和模糊的体会，但理解超、失重概念，对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面，首先是物理语言的误导，使学生认为超重（或失重）就是物体重量的增加（或减少）；其次学生往往认为向上运动时就超重，向下运动时就失重，没有真正理解超重与失重的原因。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，自主学习与小组合作学习的方式，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评

2、价等得出结论。激发了学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。三、 核心素养目标l、物理观念：(1)认识超重和失重现象； (2)知道产生超重、失重现象的条件；(3)能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。2、科学思维：经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验超重和失重现象。3、科学探究：经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。4、科学态度与责任：（1）体会生活中的超重和失重现象，生成“学以致用”的意识。（2）体验自主学习过程，养成乐于细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。四、教学的重点难点重点：

3、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。五、教法和学法 教学方法：情景问题探究结论学习方法：小组合作与组间交流的自主学习六、教学器材演示实验1：自制铁丝框架，钉板，气球，彩纸。演示实验2：天平，量筒，小球，香，细线，薯片包装盒。教师实验：自制电梯厢，电子秤，摄像头，钢架，滑轮，细线，钩码，多媒体。学生活动：书本，绳子，带孔钢球，细钢丝，细线，红胶带，饮料瓶，橡皮绳六、教学流程情景引入观察分析感受现象实验验证感知条件理论探究感悟实质演示1演示2建立概念运动特征力学实质解密实验前后呼应

4、知识巩固反馈应用巩固新知七、教学过程一：趣味引入，开展新课呈现学习目标： (1)什么是超重(失重)现象?(2)什么样运动情况下会出现超重(失重)现象?(3)为什么会出现超重(失重)现象?1概念探究感受什么是超重(失重)现象?趣味实验 激发悬念 引入概念演示实验1：自制一个金属框架，上面有可以上下自由移动的钉板，下边塞入了一个气球。我把钉板轻轻放到气球之上，气球完好无损。接下来我让装置由突然向上运动，我们看看会怎样？气球爆了。我设计了三个问题让学生思考：开始气球完好时，钉板对气球压力和钉板重力是什么关系？压力等于重力。气球后来爆掉是什么原因？压力大于重力气球爆掉时钉板的重力变了么？重力不变学生分

5、组讨论交流后，很容易得出结果。老师针对结果进行总结：钉板在刚才这个过程中，对气球的压力大于了自身的重力，这种现象叫做超重。（采用气球爆炸过程，一鸣惊人，更能刺激学生的感官，振奋精神进入新课学习。）演示实验2：取一个神秘的圆筒，把它放到天平一端，另一端放砝码，把天平调平。用香烛烧断圆筒上的这根细线，注意看圆筒这一侧是突然上升还是下降。看，上升了！再观察天平最后还是否平衡。对，还是平衡的！我同样设计了三个问题：烧断细线前圆筒对托盘的压力和纸盒子重力是什么关系？压力等于重力。为什么圆筒这一侧会上升？压力小于重力。天平后来恢复平衡说明圆筒的重力变了么？重力不变。学生分组讨论交流后，也容易得出结果。老师

6、针对结果进行总结：圆筒在刚才这个过程中，对托盘的压力小于了自身的重力，这种现象叫做失重。（用看不到内部构造的圆筒，增强神秘感。同时为后面的实验揭密埋下伏笔。）通过刚才这两个实验，既激发了学生的兴趣，又轻松引入了超重和失重的概念：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），大于物体的重力的现象，称为超重现象。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），小于物体的重力的现象，称为失重现象。2规律探究感知什么样运动情况下会出现超重（失重）现象?（1）回味生活，进行猜想谈一谈平时我们乘坐电梯时的感受。猜想什么时候产生的超重和失重现象。学生一定会提出：电梯启动和停止时。（2）师生互动，模拟电梯 【探究实验】实验

7、器材：自制电梯厢，电子秤，摄像头，钢架，滑轮，细线，钩码，多媒体如何在电梯中显示出物体对支持物的压力呢？小框架+电子秤+摄像头。如何让电梯厢运动起来呢？给电梯厢拴上绳子，跨过滑轮，另一侧挂上重物，只要重量大于电梯厢，小电梯就会加速上升。怎样能让电梯厢平稳减速呢？把电梯厢另一边的重物分成两份，一份挂下边，这样，当下边重物落地后，电梯就会慢慢减速了。下降过程，相同的思路，把电梯厢另一边换成一个重物，在电梯厢下边挂上一个重物，它将先加速下降，这个重物落地后减速下降。（2）实验结果上升时先变大后变小，说明加速上升时超重，减速上升时失重。下降时先变小后变大，说明加速下降时失重，减速下降时超重。（3）突破

8、点实现了物体压力的大众可视化。实现了加速和减速过程的器材统一化。（4）得到结论物体超重还是失重，仅由加速度方向决定，加速度向上超重，向下失重，与物体速度方向无关。（展示白板）之所以用白板来代替练习本，这样做优点很多，比如合作性强、展示距离远、便于修改等等。3理论探究感悟为什么会出现超重和失重现象?(1)小组合作 探究归因小组合作，自主探究用牛顿运动定律的分析方法来分析问题小组代表上台讲解规范学生应用牛顿运动定律解决问题的思路：选取研究对象明确运动形式进行受力分析根据F=ma列方程得出表达式求解支持力根据牛顿第三定律判断压力。得出结果：超重与失重现象是因为竖直方向上存在加速度，物体对支持物的压力

9、大小变化，物体的重力不变。（理论探究也是探究学习重要的方式之一。此环节通过学生自主理论探究，既对超重和失重现象的本质有亲身的感悟，也对超重和失重有了从现象到本质成功体验，也突破了难点。） 二、前后呼应，巩固新知1解释实验，前后呼应小组讨论并发言，解释引入课题中的演示1和演示2。（小组讨论解释引入的实验现象，既前后呼应，也体验到学习成功感。）2反馈应用 拓展知识（1）练一练例题：一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。电梯开始以3m/s2的加速度匀加速向下运动时，求这时他对电梯地板的压力。快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度向下匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力又是多少？（解答过程略）（2

10、）做一做学生活动：把两本书逐页交叠，用力去拉，看能否拉开。我启发学生讨论：如何能拉开这两本书。引领学生用本届课所学知识去寻找办法。学生自己展示结果：在课本加速下降时来拉。轻易就拉开了。引领学生分析原因：是因为失重现象，书本间摩擦力减小了。同时引出完全失重让学生来了解。（3）想一想在完全失重情况下，弹簧称还能称出物体的重力吗？天平还能称出物体的质量吗？浸在水中的物体还受到浮力吗？水银气压计还能测出气压吗？（通过反馈应用，进一步巩固了结论，培养了学生分析能力、动手能力，让学生真正感受到超重和失重就在我们身边。） (三)板书设计超重与失重一、概念超重： F压或F拉大于重力失重：F压或F拉小于重力二、

11、规律当物体有向上加速度产生超重现象当物体有向下加速度产生失重现象当物体有向下加速度,且a=g时,产生完全失重现象三、实质重力没有发生变化只是F压或F拉与重力大小关系发生变化 八设计理念1.从趣味引入实验，到分组实验，教师实验，最后回归实践，反馈应用，所有器材都是自制器材，体现了课程教学的创新性特点，同时体现了物理从生活中来，到生活中去的教育思想。2. 教学过程中穿插着教师评价、生生评价以及学生自我评价，体现了新课程评价理念：注重过程性与即时性评价。3.整堂课从兴趣入手，精心设计学生活动：强调学生思维和体验过程，让学生亲身经历科学探究，由过去教师要学生学，变为学生自己“我要学、我想学、从中我学到了什么”的主动建构知识的自主学习；通过交流、合作的互动过程，更进一步培养了学生团结、协作的精神。8学科网（北京）股份有限公司