《超重和失重》教学设计

一、教材分析

1.课标要求“通过实验认识超重和失重现象”，这就要求学生能够通过一些实验及具体的情境活动了解和体验超重和失重，从而更深层次理解超重和失重产生的条件和实质。

2.本节是完成牛顿运动定律教学后知识的迁移和应用，因此本节内容应属于应用型知识点。主要表现在以下几点：（1）在分析超失重产生原因过程中要用到牛顿第二、第三定律，既可以巩固学生对于牛顿运动定律的理解，又可以培养学生分析、解决问题的能力；（2）分析超失重问题十分贴近生活，能够很好的激发学生的学习兴趣，促使学生更多得去发现生活中的物理；（3）超失重现象与航空航天也密切相关，可以为以后圆周运动、万有引力中的相关教学埋下伏笔、打好基础。

二、学情分析

1.通过前面对“牛顿第二定律”的学习，学生对解决物体做匀变速直线运动的问题已有所了解，但对定律的运用还不是很熟练，可能将超重、失重现象与牛顿运动定律知识割裂，教学中要注意引导学生，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到超重和失重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已。

2.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”；容易把超重和失重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系。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、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣，提高动手与合作能力，养成透过现象看本质的物理意识。

三、教学设计思路

物理源于生活高于生活，又归宿于生活。在教学活动中，让学生把生活中低层次的原始经验、素材经分析、加工，变为高层次组织活动，去获取新的知识和技能，获得情感体验，提升素养和品质。通过教学的生活化，用反思、修正、逐层递进的方式，有效地推动学生学习活动的层层深入，以实现《新课标》中“知识来源于生活，服务于生活”的要求。“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探索、勇于实验、勤于思考。”是《新课标》的要求。本设计坚持以“学生发展为本”，把“探究”作为本节课的重点，重视学生知识形成的过程，使学生通过探究，体验知识形成和获取的过程、完成对知识的构建，形成技能，同时培养学生创新精神与实践能力。教学过程中穿插着师生评价、生生评价以及学生自我评价等现场的动态反馈，针对反馈情况，及时做出适切性评价和教学调整。

四、教学目标

1．知识与技能

(1)认识超重和失重现象。

(2)知道产生超重和失重现象的条件。

(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．过程与方法

(1)通过实验观察、实例探究和讨论交流体验超重和失重现象。

(2)通过实验和理论探究相结合，体悟科学探究的方法，更深层次感受运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。

3．情感、态度与价值观

（1）通过列举一些身边的超失重例子和日常的小实验，让学生学会日常观察，感受物理就在身边。

（2）了解一些我国航天技术的成就激发学生对科学的兴趣和热情。

（3）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。

五、教学重点、难点

重点：什么是超重和失重及产生超重和失重现象的条件、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。

六、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。

七、课前准备

分组实验：弹簧秤悬挂钩码实验（二人或四人一组）

演示实验：矿泉水瓶、水，航天员在飞船当中的失重状态剪辑录象。

八、教学流程 

九、板书设计

                           超重和失重

1.视重：测力计的示数（对支持物的弹力大小）

  实重：物体的重力大小

2.超重：视重大于实重

  F_N-mg=ma

产生条件：加速度方向向上

3.失重：视重小于实重

  mg-F_N=ma

  产生条件：加速度方向向下

  当a=g时，完全失重（视重为零）

《超重和失重》导学案

一、视重和实重

视重：______________________________________________________

实重：______________________________________________________

二、合作探究

1.现象探究

问题一：超重、失重是由于物体所受重力改变了吗？

_________________________________________

问题二：超重、失重与物体是否运动有关吗？

_________________________________________

问题三：物体做加速运动一定超重，减速运动一定失重吗？

_________________________________________

问题四：水平方向存在加速或减速运动会产生超失重现象吗？

_________________________________________

初步结论： _________________________________________

2.理论探究

超重的产生条件： _________________________________________

失重的产生条件： _________________________________________

三、应用迁移

问题1 (多选)如图4-8-1所示，电梯的顶部竖直悬挂一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为6 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是(g取10 m/s²)(　　)

A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s²

B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s²

C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s²

D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s²

拓展：若弹簧测力计的示数为零，电梯应做怎样的运动？

_________________________________________

问题2 有一个塑料瓶，靠近底部侧边开一个小孔，用手堵住小孔装满水，正常情况下松开手，水就会喷射出来（教师演示）。如果让瓶从空中自由落下，会看到什么现象？为什么？

      _________________________________________

拓展：结合完全失重的力学特征，分析哪些情况下会产生完全失重。

_________________________________________

_________________________________________

_________________________________________

四、运用超重、失重知识解决实际问题

1.在完全失重的情况下，

弹簧秤还能称出物体的重力吗？_________________________

天平还能称出物体的质量吗？_________________________

浸没在水中的物体还受到浮力吗？_________________________

2.根据对话完成填空：

   记者：在“神州”五号飞船发射和运行过程中，你感觉怎样？

   杨利伟：飞船发射时，感觉_________感比较强，最大达到5g，船箭分离时，我感觉有一种忽然腾空的感觉，这时又进入了_________状态。

   记者：飞船成功着陆时你的感觉怎样？

   杨利伟：飞船降落伞打开后船体晃动得较厉害，……当时有很强的_________感，仪器显示有3至4g的载荷。