本章复习与测试多媒体教案及点评

第四章

牛顿运动定律

7 用牛顿运动定律解决问题(超重

失重)

一、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。

教学过程中穿插着师生评价（提问）、生生评价（组间交流）以及学生自我评价（谈谈我学到了什么？）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。整个教学过程均很好地体现了新课程评价理念——注重过程性与即时性评价。

二、学习任务分析

《超重和失重》是选自人民教育出版社《物理》必修一第四章第七节的内容。《普通高中物理课程标准》要求：“通过实验认识超重与失重现象”，学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验超重和失重。理解超重和失重产生的条件与实质。

本节内容是牛顿运动定律的应用。牛顿运动定律是高中物理的基础，通过本节的学习，能巩固和深化牛顿运动定律的理解，提高学生分析问题、解决问题、应用知识的能力。表现其一：超重和失重产生原因的分析，要用到牛顿第二、第三定律，这不仅有利于学生巩固对定律的内容理解，也有助于培养学生分析问题的能力。其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。其三，超重和失重现象与航天技术紧密联系，让学生了解我国前沿科学，意在激发学生情感价值。

三、学生情况分析

学生已经学完牛顿运动定律的理论知识，但缺乏实际的应用，对概念的理解上还很抽象，通过本节课的学习，帮助学生建立一个个生动活泼的场景，利于学生的理解消化，同时也立足于学以致用。列举大量的实际例子，供学生分析解决，

提高学生的能力。

学生在日常生活中已经体验到了许多超重和失重现象，特别是自从人造地球卫星和载人飞船发射成功以来，人们就经常谈到超重和失重，因此，学生对超重和失重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。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。

四、教学目标

l、知识与技能：

(1)知道超重和失重现象，知道什么是完全失重现象。

(2)理解产生超重、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、过程与方法：

(1)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。

(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。

3、情感、态度与价值观：

(1)通过列举一些身边的超重失重例子和日常的小实验，让学生学会观察生活，知道物理就在身边。

(2)通过探究性学习活动，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，产生探究的成就感。

(3)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。

(4)渗透“学以致用”思想，结合我国神舟号飞船升空，增强爱国热情，增强民族自豪感，增强强国强军意识。

五、教学重点

什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质。

六、教学难点

(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。

七、教学方法

实验探究法，分组讨论法

八、教学资源

“电梯中超重和失重现象”视频，体重计等。

九、教学流程图

十、教学过程

教学内容

教师活动

2013年6月20日宇航员王亚平在距离地面300km的天宫一号内为我们授课，展示了在太空中奇异的失重现象。

创设情境

激情引入

在生活中也有许多超重和失重现象引出本节课学习目标：

1、知道超重和失重现象

2、理解产生超重、失重现象的条件

3、能够运用牛顿定律分析超重和失重现象

观看视频，听教师讲解

观看太空中的“悬空打坐”和“大力神功”，体会失重环境的奇特

观看天宫课堂片段

学生活动

设计意图

教学资源安排

知识讲解

来问：如何测量一个物体受到的重力呢？

实验演示：弹簧测力计测量钩码的重力，强调静止状态（平衡状态）

问题：弹簧测力计的示数是什么？

问题：钩码对弹簧的拉力与钩码所受的重力有什么关系呢？

答：弹簧测力计

答：钩码对弹簧的拉力

分别对弹簧测力计和钩码受力分析

结合共点力平衡及牛顿

演示

实验

第三定律分

析受力关系

结论：对钩码进行受力分析，重力、弹簧对钩码的拉力，由于钩码处于静止状态，弹簧对钩码的拉力与钩码的重力等大反向。根据牛顿第三定律，弹簧对钩码的拉力与钩码对弹簧的拉力是一对作用力与反作用力，所以钩码对弹簧的拉力与钩码所受的重力等大同向。

问：如何测量人所受的重力呢？

答：体重秤

学生

演示

实验

知识讲解

实验演示：体重秤测量一位同分别对体重秤和

学的体重。

问：体重秤的示数与人所受的重力有什么关系呢？

人进行受力分析

结合共点力平衡及牛顿

结论：当人静止站在体重秤上

时体重秤的示数乘以当地重力发散思维回答：

加速度就等于人对体重计的压下蹲或跳起

力等于人所受的重力。

学生实际演示

压力改变，重力

摄像头播放

第三定律分

析受力关系

通过猜想，体

会生活经验

与理论分析

的异同，为进

一步理解超

失重条件做

准备

问题：怎样可以改变体重秤的不改变

示数（人对体重秤的压力）呢？

当同学下蹲或跳起时，体重秤

的示数改变了，说明人对秤的

压力改变了，但是人自身所受积极思考两个概的重力改变了吗？

提出概念：

超重现象：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。

失重现象：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。

请两位同学为一小组利用弹簧

秤和钩码做实验，观察现象并学生分组实验

完成下列表格内容。

PPT 展示

念的特点

让学生亲自动手，体验探究的过程。

根据牛顿第二定律写出拉力F与重力mg与加速度a的关系

分组

来源学科网

加速度

方向

实验

超重或失重

现象

运动

速度

方向

实验探究

情况

向上加速

向上减速

向下加速

向下减速

教师巡视，观察学生实验完成完成实验并结合通过对实验

情况并进行适当指导

提出思考问题：

牛顿运动定律填数据的分类

表

汇总，发现事

物间的联系，

培养学生归

1、超重和失重现象与速度方向

的关系？

组内讨论，完成纳总结的能

力

2、超重和失重现象与加速度方思考问题

向的关系？

探究实验

总结规律

对实验结果进行评价

总结结论：

小组讨论体现合作学习

学生

展示

学生展示实验成

果

学生展示培

养学生表现

欲望

超重和失重现象与速度方向无

关、与加速度方向有关。

当物体具有向上的加速度时，

物体处于超重状态；

当物体具有向下的加速度时，

物体处于失重状态。

检：质量为50Kg的物体放在竖

直观光电梯内的体重计上，当

电梯做下列各种运动时，物体学生独立完成检

处于平衡、超重还是失重状测题

态？体重计的示数各是多少

N？（g=10m/s2）

(1)当电梯匀速上升时？

从练习中得

到锻炼，使学

生对知识形

成更深刻的学生

展示

(2)当电梯以2 m/s2 的加速度加

学以致用

速上升时？

(3)当电梯以2 m/s2 的加速度加学生展示计算结理解，养成学速下降时？

果

生对知识学

以致用的习

惯。

(4)当电梯以

g 的加速度匀加

速下降？

知识拓展：

当物体正好以竖直向下大小等

于g的加速度运动时，物体对思考并理解

支持物、悬挂物完全没有作用

力，这种状态是完全失重状态。

联系生活

联系生活

日常生活中，乘坐电梯上下楼

时经历怎样的超失重过程呢？

先向上加速超

大胆猜想：电梯从一层到六层重，接着匀速平联系生活，学

经历怎样的过程呢？

衡，最后向上减以致用

速失重

视频

展示

视频

展示

视频

展示

视频展示电梯从一层到六层过观看视频

程检验猜想是否正确。

先向下加速失

大胆猜想：电梯从六层到一层重，接着匀速平

经历怎样的过程呢？

衡，最后向下减通过超重失速超重

重实例的分析，让学生学会观察生活，知道物理就视频展示电梯从六层到一层过

程检验猜想是否正确。

观看视频

提出问题：为什么挤满人的电电梯向下运动要在身边。

梯在六层时没有超重提示，而停止时会出现超

向下运动到一层要停止时会出重现象，所以报

现超重报警呢？

警。

天宫一号在距离地面300km正结合所学知识分

常运行时能否用弹簧测力计测析

量物体的所受的重力呢？

视频展示

观看视频

总结：太空中处于完全失重状态

教师给予正确评价

总结顺口溜：

归纳小结

超重失重随处见，

其实并非重力变；

压力拉力增与减，

牛顿定律来实现；

速度向哪无所谓，

加速度方向是关键。

作业布置

课本P90问题与练习

学生总结本节课

所学内容

齐读顺口溜，并记忆

学生课下独立完成

培养运用知识的能力

培养学生梳

理知识的能

力

PPT 展示

超重和失重

现象条件

超重Fmga向上

板书设计

失重Fmga向下

完全失重Fmgag向上

注意：①重力不变

②与v方向无关

十一、教学反思

《超重和失重》是选自人民教育出版社《物理》必修一第四章第七节的内容，牛顿运动定律的重要应用之一。学生在日常生活中已经体验到许多超重和失重现象，特别是自从人造地球卫星和载人飞船发射成功以来，因此学生对这部分知识的学习有着浓厚的兴趣。但是学生对超重和失重只是有一些感性的和模糊的体会，

并不能够真正理解其实质，而且在现实与理论相结合时存在许多疑问和误区。

本节课突出学生主体特征，在学生原有知识结构的基础上，通过情景、问题、实验、体验、合作、自主、交流等教学元素，注重探究式学习过程，让学生自己动手实验更加真实、可靠，通过自己的努力解决疑难问题，紧扣课程标准要求，达成预定的三维教学目标。

教学过程中穿插着师生评价（提问）、生生评价（组间交流）以及学生自我评价（谈谈我学到了什么？）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。整个教学过程均很好地体现了新课程评价理念——注重过程性与即时性评价。最后小结的顺口溜，使学生精神一振，一节课的辛苦也随之化解。

充分发挥多媒体辅助教学的优势，全面优化课堂教学。摄像头的使用可以提高学生的参与度，让所有同学真实准确的看到实验现象加深记忆，视频的播放更能弥补实验条件的局限性，且确保实验的成功，节约时间。

通过这节课的教学也发现了一些不足之处，比如学生在体重秤上下蹲或站起时由于动作不连贯，导致实验数据变化太快，学生看不清楚，以后可以通过录像、慢放的方式给学生展示，效果更佳；在探究实验时对学生评估太高，知识的铺垫不够，导致个别学生不知道从哪下手，耽误了时间，对此应及时进行必要的指导；超重和失重现象还有很多生活实例，由于时间紧迫，没能给学生演示，在以后的教学中也可以通过动画或录像的方式给学生展示。

总体来说，本节课的整个教学过程是成功的，学生真正成为了学习的“主角”，他们主动地学习，积极参与问题的分析、讨论、交流、体验，在自主学习的氛围中主动学习知识，增强了自主学习的意识，不仅掌握了应学的知识，而且在实践中体会到了学习的乐趣；在自主学习的过程中，更提高了学生发现问题、思考问题、解决问题的能力，提高了学生的自身素质。