本章复习与测试教学设计范文

《超重与失重》教学案例

海宁市南苑中学 张雪妮

设计意图：超重与失重现象的理论分析基础源于牛顿运动定律，它又是日常生活常见的一种物理现象，并且是当前开展航天事业面临的重要问题。高中生已经积累了一定的生活经验，对超重失重有一定的感性认识，利用生活现象，可以很快调动学生学习的积极性，促进主动学习，所以本节课采用情境——猜想——理论分析——归纳总结，追寻伽利略科学探究的足迹感知物理的魅力。本节课的目标是：

知识与技能：

1．知道超重和失重的概念及产生超重失重的条件；

2．会用牛顿运动定律解决超重和失重的相关问题；

3．培养学生运用物理规律抽象生活实际问题的建模能力。

过程与方法： 1．经历观察实验、观看录像、分组实验、讨论交流等的过程，使学生观察、体验超重和失重现象并学会分析信息及解决问题；

2．经历探究产生超重和失重现象原因的过程，学习科学探究的方法，进一步学会运用牛顿运动定律解决实际问题的方法及与人合作交流的能力。

情感态度与价值观：

1．“钩码变重”“破瓶水不漏”实验激发学生的学习兴趣；

2．通过太空授课的视频资料，激发学生的爱国热情；

3. 在学习与活动的过程中，使学生体会到牛顿运动定律在认识和解释自然现象中的重要作用，产生学习的成就感。

【教学重点与难点】

教学重点：

超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化，而是物体在竖直方向有加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力的变化，这一点学生理解起来往往困难较大。并且超重和失重与加速度有关，与速度无关。让学生理解超重和失重的本质是本节课教学的重点，也是后面理解航天器中失重现象的基础。

教学难点：

超重和失重中物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力的计算，是牛顿第二定律应用的一个方面，也是本节教学的难点。

教学过程

新课引入

学生活动1：观看视频《太空授课》

（设计意图：激发学生的学习兴趣和求知欲，让学生带着问题来学习）

教师提问：1.飞船中的物体怎么会飘起来？

学生答：因为失重

教师总结：

太空中人和物体可以都漂浮起来是因为他们都处于失重状态，其实宇航员在航天飞行时还要承受超重的考验，而就在我们身边也随时会出现超重和失重现象! 学生活动2：用细线拉着重锤，使重锤分别静止、匀速上升、加速上升。细线是否断裂？

（设计意图：感受超重）

新课教学

提出问题：（板书）一

究竟什么是超重现象？什么是失重现象？

（板书）

超重现象：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体重力的现象叫做超重。（视重大于失重）

失重现象：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体重力的现象叫做失重。（视重小于实重）

教师提问：大家想想，自己生活中有没有体验过超重和失重？在什么情况下体验过？

学生答：电梯。

教师：大家谈谈自己乘坐电梯时的感觉。

学生活动三：（大家小组讨论，沟通交流，小组长发表结论）

学生活动四：

观看视频：电梯里的台秤（注意观察全过程）

教师提问：

（1）电梯里的物体什么时候出现超重和失重？ （2）电梯里的物体发生超重和失重的条件是什么？

(设计意图：使抽象问题具体化，再次帮大家验证自己的感觉，激起学生强烈的求知欲望和探索欲望，为下面学生的自主探索实验和教学目标的实现作好铺垫。）

二、

探究发生超重和失重的条件？（板书）

结合生活实际，学生分析电梯的运动情况：

（1）电梯加速上升，电梯匀速上升，电梯减速上升，

（2）电梯加速下降，电梯匀速下降，电梯减速下降。

再次观看：电梯里的台秤

具体任务：观察并记录超重和失重都发生在电梯运行的哪些阶段？完成表格

（设计意图：使探究活动能有效进行）

电梯的运动情况

观察记录

（超重失重）

上升阶段

下降阶段

电梯加速上升

电梯减速上升

电梯加速下降

电梯减速下降

超重

失重

失重

超重

a向上

a向下

a向下

a向上

分析猜测物理量情况

引导猜想：超重和失重到底与哪些量有关？

学生：a 或v 提出问题：有什么依据什么说超重和失重与你猜测的物理量有关？理论依据？

学生分析讨论回答问题。

教师总结：电梯匀速上升，下降时，a=0，物体既不超重也不失重。

电梯加速上升，

减速下降时，a向上，物体处于超重。

电梯加速下降，减速下降时，a向下，物体处于失重。

因此超重失重与a有关。

提出问题：从表格归纳总结超重与失重到底与a有什么关系?

（板书

）当a向上时，发生超重现象

当a向下时，发生失重现象

三、教师提问：

为什么会发生超重和失重？

（找到超重失重的本质原因，理论支撑）

（1）以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。 学生自己推导论证，教师讲解。

根据牛顿第二定律 N-mg=ma N=mg+ma>mg 根据力的作用是相互的，弹簧秤受到的拉力

N=N=mg+ma>mg 发生超重现象（视重>实重）

（2）以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速下降。 根据牛顿第二定律 mg-N=ma N=mg-ma

N=N=mg-ma

这就是根据牛顿第二定律得到的超重和失重的原因。

（设计意图：联系生活实例，学生经过自主学习，探索、分析、归纳、总结得出概念和规律的，因此学生对其理解更透彻，起到事半功倍的作用）

教师提问：当物体处于失重状态，且a＝g 时会发生什么现象？

学生论证：mg-N=ma N=mg-ma=0 （设计意图：承接上面对失重现象的分析，引出完全失重现象。）

四、

完全失重现象

1概念：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）等于零的状态叫完全失重。

2产生条件：有向下的加速度且a=g 教师演示：有孔的水瓶下落（演示时把水染成黑色,便于观察。）

，，

学生观察现象。

实验结果：下落时水不在存瓶底流出。

引导学生分析原因：

(水瓶静止时，由重力产生液体内部的压强使水从小孔中流出。当水瓶自由下落时，水与水之间无相互挤压，所以水不会流出）

实验拓展：水瓶上抛，斜抛时的现象？

（设计意图：是学生能更深刻理解超重与失重与加速度有关，与速度无关）

让学生先分析可能发生的现象，再观察上抛时的现象，下抛的情况。

实验结果：与自由落体一样，水不在从瓶底流出。

学生活动五：

取体重计（体重计的示数反映的是人的体重。）一同学下蹲然后起立，另一同学观察示数变化。（先让学生自己通过理论分析得出结论，在进行验证）

结论：当人下蹲时，有时压力大于人的体重有时压力小于人的体重，人的实际重力不变。

（设计意图：体现理论联系实际，同时巩固本节的知识，让学生感受运用知识解决生活实际的乐趣与喜悦。）

思考与讨论：

在奥运会举重赛场上，奥运健儿们能轻易地举起上百公斤的杠铃，在赛场上争金夺银。与奥运会举重冠军的挺举记录200kg来说，我们同学的挺举成绩50kg是微不足道的。

但有一位同学却不这么认为，他说自己也能轻易举起两百公斤的杠铃，甚至更重的杠铃也不成问题。其他同学都说他是在吹牛。那么这名同学真的是在吹牛吗，是否能设计一种环境使这名同学的预言成真呢？

五、课堂小结

六、作业布置 同学们回家查阅资料，为什么心脏病人不宜乘飞机去旅行呢？

（设计意图：知识巩固，体现物理源于生活，培养学生运用物理规律抽象生活实际问题的建模能力）

课后反思：

课前播放太空授课视频，引起学生的兴趣，让学生带着问题开始本节课。超重与失重现象的理论分析基础源于牛顿运动定律，高一的学生，他们已经学过牛顿运动定律的理论知识，但缺乏实际运用。新科讲授时，以学生分组实验开始，本环节围绕教学目标，为突破重难点而设计，它能培养学生动手能力，合作交流能力，同时通过探索，学生初步获得超重和失重的知识，享受成功的喜悦，培养学生自信心。高中学生已经积累了一定的生活经验，对超重失重有一定的感性认识，接着大家思考自己生活中体验过超重和失重的实例——乘坐电梯，交流分享感受。利用生活现象，可以很快调动学生学习的积极性，促进主动学习。电梯模型使抽象问题具体化，激起学生强烈的求知欲望和探索欲望，为下面学生的自主探索实验和教学目标的实现作好铺垫。观看视频后大家归纳出超重、失重的条件，学生经过自主学习，探索、分析、归纳、总结得出概念和规律的，因此学生对其理解更透彻，起到事半功倍的作用。

本节课主要采用情境——猜想——理论分析——归纳总结的模式，追寻伽利略科学探究的足迹感知物理的魅力。自始至终，都是学生在自主探究、学习，体现了新课程改革学生主体地位的思想。本案例目标：通过模型分析进一步巩固学生学习过的受力分析、牛顿运动定律等知识，培养学生从生活实际问题抽象出物理模型的科学思维核心素养，还能使学生感知物理知识与日常生活的密切联系，体会到牛顿运动定律在认识和解释自然现象中的重要作用，产生学习的成就感。本节课在教师的引导和鼓励下培养学生敢于探索、敢于提问、勇于创新的科学精神。