【教案】 超重失重 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、超重和失重 教学设计教学目标1. 认识超重、失重及完全失重现象；2. 知道发生超重、失重及完全失重现象的条件；3. 能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重、失重及完全失重现象教学内容教学重点：1. 超重、失重及完全失重现象发生的条件及本质教学难点：1. 产生超重、失重及完全失重现象的实质 2. 运用牛顿第二定律和第三定律对超重和失重现象进行实例分析教学过程一、新课引入【实验】利用生活中的常用工具体重秤进行实验，在体重秤上做下蹲动作，观察体重秤示数如何变化。【实验现象】通过实验观察到，体重秤的示数先减小后增大最后不变。【思考】体重秤的示数为何发生这样的变化？二、新课教学1.体重秤的读数原理图

2、1 图2体重秤读数：反映体重秤所受压力大小。称重原理：如图1所示，人对体重秤有竖直向下的压力作用，体重秤对人有竖直向上的支持力作用，压力与支持力等大反向。在平衡条件下（静止或匀速直线运动状态），人受重力与支持力，两力等大反向，由以上关系可知，此时人所受重力大小等于体重秤所受压力大小，那么体重秤读数就能间接反映人体重力。2.认识视重、实重概念（1）视重体重秤或测力计的示数反映了物体对支撑物的压力或对悬挂物的拉力，称为视重。（2）实重物体实际的重力大小。（3）关系静止或匀速状态下，依据牛顿第三定律视重大小等于实重大小。3.实验分析体重秤示数发生变化说明视重改变了，我们一起来进行理论分析。如图3所示

3、 ，选取人为研究对象。人体受到重力 mg 和体重秤对人的支持力 FN，这两个力的共同作用使人在下蹲的过程中，先后经历加速、减速和静止三个阶段。图3（1）向下加速阶段设竖直向下方向为坐标轴正方向，人加速向下运动的过程中(如图)根据牛顿第二定律有：即体重秤的示数所反映的视重（力）小于人所受的（实重）重力【失重现象】失重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重（weightlessness）现象。特征：物体加速度向下，视重变小，实重不变。举例：绳紧绷后向下加速阶段（人对绳的拉力大于自身重力）（2）向下减速阶段设竖直向上方向为坐标轴正方向，人减速向下运动的过程中，加速度方

4、向与运动方向相反。根据牛顿第二定律有：即体重秤的示数所反映的视重（力）大于人所受的（实重）重力。【超重现象】超重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，叫作超重（overweight）现象。特征：物体加速度向上，视重变大，实重不变。举例：发射加速阶段（宇航员对座椅的压力大于自身的重力）（3）超重与失重本质l 超重与失重现象仅仅是一种表象，所谓超重与失重，只是拉力(或支持力)的增大或减小，是“视重”的改变。l 无论是超重还是失重，物体所受的重力都没有变化。4.完全失重现象【思考】把体重秤放在电梯里，人站在体重秤上，若电梯以加速度 a = g竖直加速下降时，人对体重秤的压力是多少？ 设竖直向下方向为坐标轴正方向，根据牛顿第二定律有：完全失重：当加速度 a = g时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零的现象。举例：【观看天宫课堂实验视频】航天器在太空轨道上绕地球或其他天体运行时，航天器将处于完全失重状态。完全失重时，物体将飘浮在空中，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮，走路时稍有不慎，将会“上不着天，下不着地”三、课堂小结1.超重：本质：实重小于视重体现：加速度a向上或者向上分量2.失重：本质：实重大于视重体现：加速度a向下或者向下分量3.完全失重：本质：视重为零体现：加速度a向下且a=g学科网（北京）股份有限公司