超重,是物體所受限制力(拉力或支持力)大于物體所受重力的現(xiàn)象。當(dāng)物體做向上加速運(yùn)動(dòng)或向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體均處于超重狀態(tài),失重是指物體對(duì)支持物的壓力小于物體所受重力時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。失重有時(shí)也泛指零重力和微重力環(huán)境。下面是小編為大家整理的超重失重物理教學(xué)設(shè)計(jì)5篇,希望大家能有所收獲!
超重失重物理教學(xué)設(shè)計(jì)1
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能
1. 知道什么是超重、失重。 2. 知道產(chǎn)生超重、失重的條件。 3. 會(huì)分析解決超重、失重的問題。 過程與方法
1. 觀察超重和失重現(xiàn)象,明確生活中超重和失重是常見的現(xiàn)象。 2. 親自體會(huì)超重和失重,并能用牛頓定律加以解釋。 情感、態(tài)度和價(jià)值觀
1. 通過對(duì)超重、失重的解釋,明確超重和失重的本質(zhì)。 2. 物理規(guī)律重在應(yīng)用,切不可死記硬背。 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn):
重點(diǎn)是對(duì)超重、失重的理解及其產(chǎn)生條件;難點(diǎn)是對(duì)超重和失重的應(yīng)用。
教學(xué)方法:
試驗(yàn)探究與理論分析相結(jié)合 教學(xué)過程:
神州五號(hào)上天好像就是昨天的事,前不久神州六號(hào)也已經(jīng)安全返回了地面。通過新聞報(bào)道,同學(xué)都已經(jīng)知道了很多宇航員的感受和在太空當(dāng)中的一些生活狀態(tài),下面我就看一段我們的航天英雄楊立偉與記者的一段對(duì)話。
創(chuàng)建物理情景】
(多媒體展示楊立偉在太空的照片及返回地面后與記者的一段對(duì)話。)
記 者:當(dāng)你乘坐飛船升空時(shí),你有什么感覺? 楊利偉:感到有載荷,就是感到胸部受到壓力。 記 者:壓力很大嗎?感到很難受嗎?
楊利偉:還可以,不覺得很難受。我們平時(shí)訓(xùn)練時(shí),這種壓力可達(dá)到8個(gè)G,說得通俗點(diǎn),就是等于有8個(gè)人壓在你身上。飛船加速上升時(shí),壓力沒有這么大。
記 者:你什么時(shí)候感受到失重?當(dāng)時(shí)的感覺怎么樣?
楊利偉:在船箭分離的時(shí)候,感到身體突然被拋了一下,就飄了起來,船里的小塵埃也飄起來了。
提問:上面對(duì)話中的“有載荷”、“有壓力”、“失重”等是怎樣的情況下產(chǎn)生的?你是否也有過“類似”的經(jīng)歷?
(此處學(xué)生的回答可能跳過第一個(gè)問題,直接回答第二個(gè)問題,沒有關(guān)系,這些問題可以在后面再解釋,這個(gè)地方主要是調(diào)動(dòng)同學(xué)們的興趣。學(xué)生的回答也可能有很多,比較典型的有:坐電梯;坐海盜船;坐過山車;汽車在下坡的時(shí)候等等。)
同學(xué)們已經(jīng)說了很多“類似”的情況,但這些情況我們?cè)谡n堂上都無法重現(xiàn),這樣吧,我們來做個(gè)簡單點(diǎn)的。 【試驗(yàn)體會(huì)】
用手掌托起一疊比較重的書,先讓手緩緩上下移動(dòng),體會(huì)一下書對(duì)手掌的壓力根靜止時(shí)是否相同?然后,手由靜止突然下降(或快速上升時(shí)突然停止),再體會(huì)手掌受到的壓力根靜止時(shí)有什么不同?
(這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以師生一起進(jìn)行,老師可以引導(dǎo)學(xué)生的動(dòng)作。) 剛才我們做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)體會(huì)壓力的變化,有的同學(xué)說體會(huì)不是很明顯,下面我們就利用你面前的試驗(yàn)器材進(jìn)行試驗(yàn)探究,用測力計(jì)上的示數(shù)說話。 【試驗(yàn)探究】
試驗(yàn)器材:一個(gè)測力計(jì)幾個(gè)鉤碼(以同桌為一個(gè)小組)
試驗(yàn)過程:在測力計(jì)下掛鉤碼,仔細(xì)觀察測力計(jì)靜止時(shí),突然上升的瞬間和突然下降的瞬間,測力計(jì)的示數(shù)變化。
觀察結(jié)果:(1)靜止時(shí),示數(shù)不變
(2)突然上升的瞬間,示數(shù)突然增大
(3)突然下降的瞬間,示數(shù)突然減小
為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?下面就請(qǐng)同學(xué)們用我們以前學(xué)過的知識(shí)分析一下。然后請(qǐng)同學(xué)們起來說結(jié)果。 【分析論證】 首先我們要對(duì)鉤碼進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析 (1)靜止時(shí),受力分析和運(yùn)動(dòng)分析如圖
受力平衡:T=mg
(2)突然上升時(shí),有加速度,由牛頓第二定律得,
T―mg=ma
T=mg+ma>mg
(3)突然下降時(shí),由牛頓第二定律得,
mg ―T=ma
T=mg―ma
【總結(jié)】
. 超重現(xiàn)象:物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС至Φ膲毫? 大于物體所受重力的現(xiàn)象,叫做超重現(xiàn)象。
. 失重現(xiàn)象:物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС至Φ膲毫? 小于物體所受 重力的現(xiàn)象,叫做失重現(xiàn)象。 【思考與討論1】
1.是否只有上升時(shí),才會(huì)超重?分析一下,當(dāng)飛船返回地面,減速下降時(shí),楊立偉會(huì)有什么感受?
由牛頓第二定律得,
N―mg=ma
N=mg+ma>mg
楊利偉會(huì)感覺有壓力,屬于超重現(xiàn)象。
2、 如果飛船減速上升會(huì)有什么感覺? 由牛頓第二定律得,
mg ―N=ma
N=mg―ma
楊利偉會(huì)感覺輕飄飄的,屬于失重現(xiàn)象。
比較我們分析的兩次超重和失重的情況,看看有什么特點(diǎn),總結(jié)超重、失重的條件。 【總結(jié)】
3. 超重:具有豎直向上的加速度 失重:具有豎直向下的加速度
注意:超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象與物體的速度方向及速度大小無關(guān)。
【思考與討論2】
當(dāng)物體向下的加速度達(dá)到g時(shí),會(huì)出現(xiàn)什么情況?
學(xué)生分析:由牛頓第二定律得,
mg ―N=ma
N=mg―ma=0
壓力或者拉力為0,即如果用測力計(jì)測量物理的重量,測力計(jì)上的示數(shù)為 0,這種現(xiàn)象叫做完全失重。 【演示試驗(yàn)】
下方鉆孔的飲料瓶裝滿水,自由下落時(shí),水不會(huì)流出來 請(qǐng)同學(xué)們解釋為什么? 太空就是一個(gè)完全失重的環(huán)境,請(qǐng)問同學(xué)們,在太空當(dāng)中那些物理儀器是不能使用的?(天平、水銀氣壓計(jì)、磅秤等) 【思考與討論3】
1. 在超重或者失重時(shí),物體所受的重力是否發(fā)生變化了? (學(xué)生回答:沒有) 2. 那么變化的是什么?
(學(xué)生回答:壓力或者支持力)
【總結(jié)】
3. 注意:物體處于超重狀態(tài)或者失重狀態(tài)時(shí),物體所受的重力并不變,變化的只是對(duì)支持物的壓力或者對(duì)懸掛物的拉力。
【練習(xí)】觀察在體重計(jì)上做下蹲運(yùn)動(dòng)時(shí),體重計(jì)指針的變化。請(qǐng)同學(xué)們解釋原因。
【課堂小結(jié)】(多媒體展示)
1.超重現(xiàn)象:物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС至Φ膲毫?大于物體所受重力的現(xiàn)象,叫做超重現(xiàn)象。
2.失重現(xiàn)象:物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС至Φ膲毫?小于物體所受重力的現(xiàn)象,叫做失重現(xiàn)象。
3.超重、失重的條件:
超重:具有豎直向上的加速度 失重:具有豎直向下的加速度
4. 注意:
(1)超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象與物體的速度方向及速度大小無關(guān)。 (2)物體處于超重狀態(tài)或者失重狀態(tài)時(shí),物體所受的重力并不變,變化的只是對(duì)支持物的壓力或者對(duì)懸掛物的拉力。 【課后練習(xí)】
據(jù)報(bào)載,我國航天第一人楊利偉的質(zhì)量為63kg(裝備質(zhì)量不計(jì)),假設(shè)飛船以加速度8.6m/s2豎直上升,這時(shí)他對(duì)座椅的壓力多大?
楊利偉所說的訓(xùn)練時(shí)承受的壓力可達(dá)到8個(gè)G,這表示什么意思?
超重失重物理教學(xué)設(shè)計(jì)2
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知道物理學(xué)中超重和失重現(xiàn)象的含義,并能通過牛頓定律進(jìn)行定量分析
2、由牛頓第二定律導(dǎo)出自由落體加速度,并推廣至豎直上拋運(yùn)動(dòng)
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1、重點(diǎn):超重與失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和原因
2、難點(diǎn):探究超重與失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和原因
【學(xué)習(xí)過程】
一、例題導(dǎo)入:如圖,一個(gè)人質(zhì)量為m的人站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上,求以下幾種情況中人對(duì)體重計(jì)的壓力。
1、人和電梯一同靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):
2、人隨電梯以加速度a勻加速上升時(shí):
3、人隨電梯以加速度a勻減速下降時(shí):
4、人隨電梯以加速度a(a
5、人隨電梯以加速度a(a
6、人隨電梯以加速度g勻加速下降時(shí):
思考:
(1)滿足什么條件,體重計(jì)示數(shù)等于人的重力?
(2)滿足什么條件,體重計(jì)示數(shù)大于人的重力?
(3)滿足什么條件,體重計(jì)示數(shù)小于人的重力?
二、知識(shí)概念:
1、超重:物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?? 自身重力的現(xiàn)象;
條件:物體具有? ? 的加速度時(shí)(包括向上加速或向下減速兩種情況)。
2、失重:物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?自身重力的現(xiàn)象;
條件:物體具有 的加速度時(shí)(包括向下加速或向上減速兩種情況)。
3、完全失重:物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ扔?的現(xiàn)象;
條件:物體具有的加速度a= 且向? 運(yùn)動(dòng)時(shí)(包括向下加速或向上減速兩種情況)
思考:
(1)超重是不是物體重力增加?失重是不是物體重力減小?
(2)在完全失重的系統(tǒng)中,哪些測量儀器不能使用?(提示:在完全失重狀態(tài)下,平常一切與重力有關(guān)的現(xiàn)象都完全消失)
【課堂練習(xí)】
1、某人站在臺(tái)稱上,在他突然蹲下的過程中,臺(tái)秤示數(shù)的變化情況是( )
A、先變大,后變小,最后等于他的重力? B、先變小,后變大,最后等于他的重力
C、變大,最后等于它的重力?? D、變小,最后等于它的重力
2、原來做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi),有一被伸長彈簧拉住的,具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上,如圖所示,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方,由此可判斷,此時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是( )
A、加速上升? B、減速上升?
C、加速下降? D、減速下降
【課堂作業(yè)】
1、問題與練習(xí)
42、《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》相關(guān)例題和習(xí)題
超重失重物理教學(xué)設(shè)計(jì)3
教學(xué)課題:《超重與失重》
【教材分析】 自從人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船發(fā)射成功以來,人們常談到超重和失重,在實(shí)際生活中也有許多超重和失重現(xiàn)象發(fā)生。因此本節(jié)課要幫助學(xué)生正確理解超重和失重現(xiàn)象,并且運(yùn)用超重和失重現(xiàn)象來解決一些實(shí)際問題。
在分析超重和失重問題時(shí),加速度是關(guān)鍵。物體的速度不能反映物體的受力情況,只有加速度才能反映物體的受力情況.應(yīng)靈活運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律解題,必要時(shí)要用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象。
“失重和宇宙開發(fā)”這個(gè)閱讀材料可以開闊學(xué)生眼界和思路,應(yīng)組織學(xué)生閱讀,還可倡導(dǎo)學(xué)生查閱有關(guān)資料或觀看科技影視片,并在此基礎(chǔ)上,請(qǐng)同學(xué)們談?wù)勛约旱摹疤赵囼?yàn)想象”以培養(yǎng)學(xué)生豐富的想象力和創(chuàng)新能力。 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能
1.理解超重和失重現(xiàn)象及兩者的產(chǎn)生條件;理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì);
2.培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力;提高學(xué)生在處理實(shí)際問題時(shí)提煉出模型的能力;增強(qiáng)學(xué)生能在多種情景中找出問題的實(shí)質(zhì)的能力; 過程與方法
1、觀察并感受超重和失重現(xiàn)象
2、經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象條件的過程,理解物理規(guī)律在生活實(shí)際中的應(yīng)用 情感態(tài)度價(jià)值觀: 1情景和熱情引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生敢于探索、敢于提問,勇于創(chuàng)新;借助課堂小實(shí)驗(yàn)、多媒體課件和豐富的網(wǎng)上資料,培養(yǎng)學(xué)生熱愛物理、熱愛科學(xué)的情感; 2學(xué)會(huì)同學(xué)間交流與合作、學(xué)會(huì)參與小組活動(dòng); 【教學(xué)重點(diǎn)】完全失重現(xiàn)象。
【教學(xué)難點(diǎn)】準(zhǔn)確理解超重、失重和完全失重現(xiàn)象的本質(zhì)。掌握超重和失重現(xiàn)象并不是物體的重力發(fā)生變化,而是物體所受的支持力或拉力發(fā)生了變化。
【教學(xué)過程】 新課導(dǎo)入:
視頻: 楊立偉體驗(yàn)失重現(xiàn)象
2003年10月15日9時(shí),中國成功發(fā)射第一艘載人飛船神舟五號(hào)!21個(gè)小時(shí)23分鐘的太空行程,標(biāo)志著中國已成為世界上繼前蘇聯(lián)/俄羅斯和美國之后第三個(gè)能夠獨(dú)立開展載人航天活動(dòng)的國家。自從人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船發(fā)射成功以來,人們常談到超重和失重. 那我們來看一下太空中失重到底會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象呢? 超重失重只會(huì)出現(xiàn)在航天業(yè)?生活中會(huì)不會(huì)出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象呢?它的實(shí)質(zhì)是什么呢?這就是我們本節(jié)所要研究的內(nèi)容. 一體驗(yàn)什么是超重失重: 1 [提問]彈簧稱是怎樣稱出物體的所受重力的?
讓學(xué)生通過分析,加深對(duì)平衡條件、作用力與反作用力的理解。
彈簧稱:平衡時(shí),物體所受的重力跟彈簧稱給物體的拉力大小相等、方向相反。而彈簧稱讀出來的數(shù)值跟其受到拉力對(duì)應(yīng),根據(jù)作用力與反作力原理,彈簧稱受到的拉力與彈簧稱給物體的拉力相等,所以彈簧稱能讀出物體所受到重力對(duì)應(yīng)的數(shù)值。 [提問]稱同一個(gè)物體時(shí),彈簧稱的讀數(shù)會(huì)不會(huì)發(fā)生變化?
先讓學(xué)生思考,然后做演示:在下面三情況下用彈簧稱物體,同學(xué)觀察讀數(shù)有沒有變化。
a加速向上;
b加速向下。
同學(xué)可以觀察到彈簧稱的讀會(huì)比物體實(shí)際的重量或大或小,這樣就可以引出課題,同時(shí)對(duì)超重與失重有初步的了解: 超重:視重大于重力 失重:視重小于重力
這兩種情況下物體的重力變了嗎? 物體在同一地理位置,所受重力是相同的,與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是無關(guān)的,那么是什么使:視重與重力之間產(chǎn)生差異了呢?我們來研究一下 運(yùn)動(dòng)學(xué)描述
規(guī)律1:當(dāng)物體加速上升時(shí),拉力大于重力,物體處于超重狀態(tài) 規(guī)律2:當(dāng)物體減速上升時(shí),拉力小于重力,物體處于失重狀態(tài) 規(guī)律3:當(dāng)物體加速下降時(shí),拉力小于重力,物體處于失重狀態(tài) 規(guī)律4:當(dāng)物體減速下降時(shí),拉力大于 重力,物體處于超重狀態(tài)
. 力學(xué)本質(zhì):
超重:物體具有向上的加速度,合力向上,F(xiàn) > mg 失重:物體具有向下的加速度,合力向下,F(xiàn) < mg
選定加速度方向?yàn)檎较虮磉_(dá)式: F = mg ± ma與V無關(guān)。 在失重中有一種特殊的現(xiàn)象,那就是完全失重 演示實(shí)驗(yàn):開孔的瓶子為什么不漏水?
完全失重狀態(tài):測力計(jì)的示數(shù)等于零(即物體對(duì)支持物或懸掛物完全沒有作用力),物體 “好像沒有重力” 的狀態(tài)
思考(1):完全失重時(shí)為什么作用力為零 思考(2):完全失重的力學(xué)特征是什么 思考(3):還有哪些情況會(huì)產(chǎn)生完全 失重現(xiàn)象
完全失重的利于弊:(1)在人造衛(wèi)星中所有靠重力效應(yīng)工作的儀器都失效!
(2)利用完全失重條件的科學(xué)研究
超重失重物理教學(xué)設(shè)計(jì)4
【教材分析】
《超重與失重》是選擇人教版高一物理第五章研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系第五節(jié)的內(nèi)容。教材第一二章是對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)應(yīng)用,三四章是對(duì)力學(xué)基本概念,常見力性質(zhì)及共點(diǎn)力作用下物體的平衡的學(xué)習(xí)
本部分內(nèi)容講述超重和失重現(xiàn)象及其產(chǎn)生原因,并且將其應(yīng)用在具體問題中:如電梯中的超失重和體重秤上的超失重等。超重和失重的基本定義為:視重大于重力時(shí)為超重;視重小于重力時(shí)為失重;超失重時(shí)物體重力并不改變。對(duì)超重和失重理解可以從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)角度理解。運(yùn)動(dòng)學(xué)角度:當(dāng)物體加速上升或減速下降時(shí),物體處于超重狀態(tài);當(dāng)物體加速下降或減速上升時(shí),物體處于失重狀態(tài)。動(dòng)力學(xué)角度:當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí),物體處于超重狀態(tài);當(dāng)物體具有向下的加速度時(shí),物體處于失重狀態(tài)。前者為表象,后者為本質(zhì),兩者為遞進(jìn)關(guān)系。超重和失重是生活中的常見現(xiàn)象,因此講解本部分內(nèi)容時(shí)應(yīng)盡量貼近生活,從生活中來,到生活中去,過程應(yīng)多安排些學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì),讓學(xué)生有切身的體會(huì),同時(shí)也應(yīng)安排些思考和探討的話題,引發(fā)學(xué)生的思考和討論,加深學(xué)生對(duì)超失重的理解
【設(shè)計(jì)思想】
本節(jié)利用飲料瓶設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)引入新課,貼近學(xué)生的生活,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)易于操作的探究超重與失重的實(shí)驗(yàn),讓每個(gè)學(xué)生都參與到課堂中,提高學(xué)生積極性,從而較容易得出超重與失重的定義;超重與失重的理論分析,給了學(xué)生思考的空間,整節(jié)課的設(shè)計(jì)符合“高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與,樂于探索、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考”的《新課標(biāo)》的要求。采用力的傳感器代替彈簧秤可以讓學(xué)生更清楚的看到拉力的變化,并且可以演示完全失重現(xiàn)象。本教學(xué)設(shè)計(jì)在條件達(dá)不到的學(xué)校,可以用彈簧秤代替?zhèn)鞲衅鳌?/p>
教學(xué)目標(biāo) 【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1、通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象,
2、理解產(chǎn)生超重失重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象的原因
3、知道完全失重現(xiàn)象
(二)過程與方法
1、 觀察并感受失重和超重現(xiàn)象
2、經(jīng)歷探究產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的過程,理解物理規(guī)律在生活實(shí)際中的應(yīng)用。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過列舉一些身邊的超重失重例子和日常的小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察生活,知道物理就在身邊。
2、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力,激發(fā)成就感;養(yǎng)成學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣;從探究中體驗(yàn)科學(xué)之美,體會(huì)合作的重要性。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)探究和小組討論,理解產(chǎn)生超重失重現(xiàn)象的條件和實(shí)質(zhì)。
難點(diǎn):超重、失重不是重力的增加或減少,而只是物體對(duì)支持物的壓力或是對(duì)懸掛物的拉力發(fā)生了變化,物體的重力依然存在且大小不變。
【教學(xué)器材】
力傳感器、電腦、重錘、細(xì)繩、演示彈簧秤、飲料瓶 【教學(xué)過程】
小實(shí)驗(yàn):
一個(gè)盛滿水的飲料瓶,在底部及瓶身周圍鉆幾個(gè)洞,靜止在手中時(shí),水會(huì)流出;如果突然松手,讓飲料瓶自由下落時(shí),會(huì)觀察到什么現(xiàn)象? 現(xiàn)象:當(dāng)飲料瓶自由下落時(shí),水不會(huì)流出。
提問:剛才的實(shí)驗(yàn)中我們看到水會(huì)流出的原因是什么?當(dāng)飲料瓶自由下落時(shí),水不會(huì)流出的原因又是什么?請(qǐng)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)談?wù)勀愕目捶ā?/p>
因?yàn)橹亓Χ顾畬?duì)器壁產(chǎn)生了壓力,所以水會(huì)流出。實(shí)驗(yàn)中當(dāng)飲料瓶自由下落時(shí),重力仿佛消失了,實(shí)際上是壓力消失了。 談體會(huì):
1、播放游樂場中過山車的視頻,請(qǐng)同學(xué)們談?wù)勗谟螛穲鐾媸h(huán)過山車、垂直過山車等時(shí)的感受?
學(xué)生:害怕、上坡時(shí)感覺比較穩(wěn)、下坡時(shí)感覺重力仿佛消失了等。
2、除了過山車,在生活中還有哪些時(shí)候會(huì)讓我們有與過山車一樣的感受? 學(xué)生:乘汽車上陡坡或下陡坡、飛機(jī)起飛或降落、乘電梯、??
2 小結(jié):剛才同學(xué)們所談到的就是“超重與失重”現(xiàn)象,今天我們就一起探討超重與失重的問題。 演示實(shí)驗(yàn):
在彈簧秤下懸掛鉤碼,當(dāng)鉤碼靜止時(shí),讀出彈簧秤的示數(shù),問:鉤碼的重力是多少?你是怎么知道的?
(利用二力平衡分析彈簧秤測量物體重力的原理,對(duì)學(xué)生來說已不是難題) 小結(jié):當(dāng)物體處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ扔谖矬w的重力。 實(shí)驗(yàn)探究:
探究一:請(qǐng)同學(xué)們用力傳感器測出桌面上重錘的重力,并用力傳感器牽引重錘做各種運(yùn)動(dòng)(上下或左右移動(dòng)),觀察在將重錘提起的過程中,電腦屏幕上顯示的力傳感器的拉力與重錘的重力相比有什么變化? 學(xué)生活動(dòng):進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。 討論交流:小組內(nèi)討論后回答:
1.你看到了什么現(xiàn)象?與鉤碼的重力進(jìn)行比較。
學(xué)生:示數(shù)不穩(wěn)定,有時(shí)候比重錘的重力大,有時(shí)候比重錘的重力小。
2.重錘的重力變了嗎?
學(xué)生:地球作用在物體上的重力并沒有變化。
探究二:請(qǐng)你重做剛才的實(shí)驗(yàn),找出力傳感器對(duì)重物的拉力什么時(shí)候大于重錘的重力?什么時(shí)候小于重錘的重力?
學(xué)生活動(dòng):重做剛才的實(shí)驗(yàn),細(xì)心觀察并做好記錄。 小組討論交流后得出:
鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降、左右移動(dòng)時(shí)拉力基本不變。 突然上升時(shí),拉力變大。 突然下降時(shí),拉力變小。 由此引入超重與失重的概念:
物體對(duì)懸掛物的拉力(或者對(duì)支持物壓力)大于物體所受的重力的現(xiàn)象,稱為超重現(xiàn)象。
物體對(duì)懸掛物的拉力(或者對(duì)支持物壓力)小于物體所受的重力的現(xiàn)象, 3 稱為失重現(xiàn)象。 理論分析超重與失重
剛才有同學(xué)提到乘電梯時(shí),感到腳掌所受到的力與靜止時(shí)不一樣,我們已經(jīng)知道這是超重和失重的現(xiàn)象,下面請(qǐng)同學(xué)們談?wù)劤穗娞輹r(shí)的超重與失重發(fā)生在什么時(shí)候?
學(xué)生1:電梯上升時(shí)超重,下降時(shí)失重。
學(xué)生2:我感覺電梯上升時(shí)有超重也有失重,下降時(shí)也一樣有超重和失重。 電梯是處于超重還是失重,需要有依據(jù),下面我們從理論上分析一下。 教師進(jìn)一步明確:電梯在啟動(dòng)和停止的過程中,一般要經(jīng)歷加速上升、減速上升;加速下降、減速下降。
分析下列情況中人對(duì)電梯的壓力分別是多大(設(shè)人的質(zhì)量為m,重力為G): 當(dāng)電梯靜止時(shí)
當(dāng)電梯加速上升時(shí)(假定電梯是勻加速,加速度大小為a) 當(dāng)電梯減速上升時(shí)(假定電梯是勻減速,加速度大小為a) 當(dāng)電梯加速下降時(shí)(假定電梯是勻加速,加速度大小為a) 當(dāng)電梯減速下降時(shí)(假定電梯是勻減速,加速度大小為a) 學(xué)生活動(dòng):分組討論
學(xué)生分組討論后請(qǐng)不同的小組展示各自的討論結(jié)果,并回答其他小組提出的疑問。
經(jīng)過討論得出:
當(dāng)電梯靜止時(shí),人對(duì)電梯的壓力為:N=G
當(dāng)電梯加速上升時(shí),人對(duì)電梯的壓力為:N=G+ma>G
當(dāng)電梯減速上升時(shí),人對(duì)電梯的壓力為:N=G-ma
當(dāng)電梯加速下降時(shí),人對(duì)電梯的壓力為:N=G-ma
當(dāng)電梯減速下降時(shí),人對(duì)電梯的壓力為:N=G+ma>G
根據(jù)得出的結(jié)論請(qǐng)學(xué)生總結(jié)電梯處于超重或失重的條件,學(xué)生這時(shí)不難得出 4 是與加速度的方向有關(guān),而非速度的方向。
小結(jié):物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí),物體的重力并不變,只是物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化,這是由物體豎直方向的加速度引起的,當(dāng)加速度豎直向上時(shí),物體處于超重狀態(tài),當(dāng)加速度豎直向下時(shí),物體處于失重狀態(tài)。
探究完全失重現(xiàn)象
讓力傳感器拉著重錘向下加速運(yùn)動(dòng),觀察拉力的大小,再讓力傳感器拉著重錘做自由落體運(yùn)動(dòng),觀察拉力的大小。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)后,對(duì)照超重與失重的定義給完全失重下定義:
當(dāng)物體以加速度a =g豎直加速下降時(shí),物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?為零,這就是“完全失重”現(xiàn)象。 課外活動(dòng):
有條件的同學(xué)回家后在電梯上放體重計(jì),自己站在上面,看看與我們今天的分析是否一致。
家里有體重計(jì)的同學(xué)可以回家做一做,先站體重計(jì)上不動(dòng),讀出臺(tái)秤的示數(shù);接著突然下蹲,讀出開始下蹲時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)變化,想一想為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象?
然后先蹲著不動(dòng),讀出臺(tái)秤的示數(shù);接著突然起立,讀出開始起立時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)變化?也想一想為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象?
板書設(shè)計(jì):
超重與失重
超重:物體對(duì)懸掛物的拉力(或者對(duì)支持物壓力)大于物體所受的重力的現(xiàn)象,稱為超重現(xiàn)象。
失重:物體對(duì)懸掛物的拉力(或者對(duì)支持物壓力)小于物體所受的重力的現(xiàn)象,稱為失重現(xiàn)象。
超重與失重的理論分析: 超重現(xiàn)象: a豎直向上 失重現(xiàn)象:a豎直向下 完全失重現(xiàn)象:a=g豎直向下
超重失重物理教學(xué)設(shè)計(jì)5
一節(jié)課的引入正是本節(jié)課的知識(shí)建構(gòu)的開始,如何抓住學(xué)生的認(rèn)知需求和規(guī)律,激發(fā)學(xué)生積極思考、質(zhì)疑釋疑、渴求探索交流的情感,突顯學(xué)生在課堂教學(xué)中的主體性,有效幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu),這是從教學(xué)基本技能中提升的教學(xué)藝術(shù)。為此,本人在教學(xué)中就選擇課堂引入這一環(huán)節(jié)進(jìn)行嘗試,也收集一些課堂實(shí)例,并整理為以下體會(huì)和案例,與大家共同探討
在《超重與失重》這節(jié)課的引入,我設(shè)計(jì)這樣兩個(gè)隨堂小實(shí)驗(yàn):(1)用一定寬度的紙帶(不能太細(xì)也不能太粗,使之恰能承受重錘的重力),拴住一個(gè)重錘,讓學(xué)生豎直提著并保持靜止,并給學(xué)生一個(gè)問題:不借助其他器材,有沒有什么方法可以掙斷紙帶?學(xué)生有一定的生活經(jīng)驗(yàn)再讓學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)一下,就會(huì)看到,“迅速向上提升重錘或迅速下降時(shí)突然停止,紙帶斷了”,這個(gè)能使學(xué)生在親自動(dòng)手實(shí)踐中,體會(huì)到在加速上升或減速下降的過程中重錘對(duì)紙帶的拉力超過自身重力,這就是超重現(xiàn)象,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲取感性的認(rèn)識(shí)進(jìn)而展開理性的思考。(2)準(zhǔn)備一臺(tái)體重計(jì)(機(jī)械指針型的),請(qǐng)一位同學(xué)站在體重計(jì)上分別呈現(xiàn)靜止、下蹲、起立過程,另一位同學(xué)觀察體重計(jì)的示數(shù)變化(有條件的可用攝像頭將指針示數(shù)轉(zhuǎn)化為視頻,展示給全班同學(xué))。先請(qǐng)同學(xué)預(yù)測再做實(shí)驗(yàn),結(jié)果是靜止時(shí)指針保持穩(wěn)定、下蹲過程先減小再增大,起立過程先增大再減小。學(xué)生對(duì)示數(shù)變化的預(yù)測往往與實(shí)際情況有出入,教師可根據(jù)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)象分析、過程分析、本質(zhì)歸納(用牛頓第二定律分析)、應(yīng)用拓展,這使物理知識(shí)來源于生活、源于有意識(shí)的實(shí)踐體驗(yàn),充分挖掘直接經(jīng)驗(yàn)和課堂生成的資源,體現(xiàn)物理教學(xué)以人為本,源于生活、走向社會(huì)。