超重与失重的教学设计

第一篇：超重与失重的教学设计

超重与失重的教学设计

超重和失重是生活中比较常见的现象，按理学生们应该掌握得不错，但是考纲上把它划定为I类目标，因此，学生们就不够重视，造成许多学生不理解超重与失重现象的力学本质，认为 为了使学生真正理解超重、失重现象，能运用超重与失重知识解决实际生活中的问题，所以在进行本部分内容的教学时，应尽量贴近生活，做到从生活中来，到生活中去，并尽可能多提供些学生实验，让他们有切身的体会，从而加深学生对超失重的理解。同时也应安排些思考和探讨的话题，引发学生的思考和讨论，学生情况分析

1．自然状况：学生为高一年级一个普通班，学生的学习基础处于年级中等水平，但班级中有一部分学生思维较活跃；

2．知识基础：前面学生已经学习并较好掌握了运动学和牛顿运动定律知识，这为超重和失重学习打下一个比较好的基础；

3．技能基础：本节课要进行DIS实验，学生在前面已经多次使用过DIS实验系统，尤其对力传感器已经比较熟悉，一些基本的研究方法也已掌握到位，所以授课过程中实验操作对课堂基本上不会产生影响。教学目标

知识与技能：

1．了解超重与失重现象；

2．运用牛顿第二定律研究超重与失重现象； 3．运用超重与失重知识解决实际生活中的问题。

过程与方法：

1．体会应用DIS系统研究物理问题的过程； 2．体会运用牛顿第二定律解决问题的方法。

情感态度价值观：

通过本节的教学，增强学生热爱生活，灵活应用物理知识为日常生活生产实践和科学教授服务，激发他们学习的热情。教学重难点】

1．理解超重与失重现象的力学本质； 2．了解完全失重现象；

3．运用超重与失重的原理解决实际问题。教学设计思想

1．以DIS实验探究为核心(1)DIS实验研究超失重

(3)DIS实验探究完全失重； 2．以递进式的问题为引导(1)什么是超失重现象？

(2)什么情况下会发生超失重现象？(3)超失重现象的力学本质是什么？(4)什么是完全失重？其力学本质是什么？(5)怎样运用超失重知识解决实际问题？

实验目的：（1）运用我们所学过的有关知识去研究、分析产生超重与失重的原因，更好地加深理解牛顿第二定律和拓展我们的知识面。

（2）培养学生的合作精神和组织协调能力

实验器材：朗威DISLab传感器、计算机、重物

实验原理：用力传感器拉着重物在竖直方向上运动，通过力传感器得到拉力的大小，分析这个拉力大小与重物运动的加速度之间的关系。

实验步骤：（1）将力传感器接入数据采集器，选择“示波”显示方向

（2）握住传感器的手柄，使其测钩竖直向下，点击“调零”；（3）将重物（6N左右）悬挂在力传感器测钩上；（4）手持悬挂有重物的力传感器，沿垂直于地面的方向加速升降，观察波形变化

（5）点击“停止”，回放“F-t”图线

（6）根据实验获得的“F-t”图线，分析推断该图线不同区段所对应的运动状态，对我们实验之前的猜想（超重和失重的原因）加以验证；

（7）用力传感器挂着物体，突然松手，观察拉力大小。

数据分析：问题：求精中学高一年级课外兴趣活动小组开展了一次实验研究，在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动时，传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图象如图所示．试由此图回答问题：(g取l0m/s2)(1)该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？(2)算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？

点拨：图中水平段的图线表示重力大小，在0-4秒阶段的上升趋势表明拉力F在不断地变大，并且每一时刻拉力F都比重力大，且有最大值。因此，这一阶段的物体于超重状态。因为F>mg,由公式F-mg=ma（我们设竖直向上为正方向）得出a>0且a不断变大,因此，当物体具有向上的加速度时，物体发生超重现象。在0-4秒阶段的下降趋势表明拉力F虽然在不断减小，但拉力F仍然大于重力，因此，物体还是发生超重现象。在18-22秒阶段的下降趋势表明拉力F在不断地变小，并且每一时刻拉力F都比重力小，此时的物体处于失重状态。且有最小值，此时的拉力F0，物体没有处于完全失重状态。因为F<0，所以，当a<0时，物体发生失重现象。在18-22秒阶段的上升趋势表明拉力F虽然在不断增大，但拉力F仍然小于重力，因此，物体还是发生失重现象。

演示：有一个水瓶，靠近它底部的侧边有一小孔。先甩手堵住小孔，正常情况下，松开手，水就会喷射出来。如果让它从空中自由下落，则会看到什么现象？为什么？

思考分析：为什么水瓶自由下落时水就不喷射出来？

水瓶自由下落时，瓶小孔上方的水对小孔附近水的压力为零。

实验结论：当物体具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态；当物体具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态。

学生练习：.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，金属块始终没有离开上顶板．当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力显示压力为6.0N，下底板的压力传感器显示的压力为10.0N．(g=10m/s2)(1)金属块的重力多大？

(2)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的0.4倍，试求箱的加速度大小和方向．

(3)要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？ 教学反思

1．物理学是以实验为基础的学科，很多概念和规律的建立都需要有一个实验操作的过程，所以做好实验是学好物理知识的前提。本节课中设计应用教育技术DIS探究实验帮助学生形象直观超掌握超重失重知识。

2．物理知识来源于生活，学习物理知识的终极目标是为日常生活生产实践、科学技术等服务，这就是新课程的核心理念，要求我们的物理课堂要富有感染力，从而激发产生不竭的内在学习动力。

第二篇：超重与失重教学设计

超重与失重教学设计

王冬梅

12.30

教学课题：《超重与失重》

【教材分析】 自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们常谈到超重和失重，在实际生活中也有许多超重和失重现象发生。因此本节课要帮助学生正确理解超重和失重现象，并且运用超重和失重现象来解决一些实际问题。

在分析超重和失重问题时，加速度是关键。物体的速度不能反映物体的受力情况，只有加速度才能反映物体的受力情况.应灵活运用牛顿第二定律和运动学的规律解题，必要时要用牛顿第三定律转换研究对象。

“失重和宇宙开发”这个阅读材料可以开阔学生眼界和思路，应组织学生阅读，还可倡导学生查阅有关资料或观看科技影视片，并在此基础上，请同学们谈谈自己的“太空试验想象”以培养学生丰富的想象力和创新能力。【教学目标】 知识与技能

1.理解超重和失重现象及两者的产生条件；理解超重和失重现象的本质；

2.培养学生善于发现问题并提出问题的能力；提高学生在处理实际问题时提炼出模型的能力；增强学生能在多种情景中找出问题的实质的能力； 过程与方法

1、观察并感受超重和失重现象

2、经历探究产生超重和失重现象条件的过程，理解物理规律在生活实际中的应用 情感态度价值观: 1情景和热情引导、鼓励学生敢于探索、敢于提问，勇于创新；借助课堂小实验、多媒体课件和丰富的网上资料，培养学生热爱物理、热爱科学的情感； 2学会同学间交流与合作、学会参与小组活动； 【教学重点】完全失重现象。

【教学难点】准确理解超重、失重和完全失重现象的本质。掌握超重和失重现象并不是物体的重力发生变化，而是物体所受的支持力或拉力发生了变化。

【教学过程】 新课导入:

视频: 杨立伟体验失重现象

2003年10月15日9时，中国成功发射第一艘载人飞船神舟五号！21个小时23分钟的太空行程，标志着中国已成为世界上继前苏联／俄罗斯和美国之后第三个能够独立开展载人航天活动的国家。自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们常谈到超重和失重.那我们来看一下太空中失重到底会出现什么样的现象呢? 超重失重只会出现在航天业？生活中会不会出现超重与失重现象呢?它的实质是什么呢?这就是我们本节所要研究的内容.一体验什么是超重失重: 1 [提问]弹簧称是怎样称出物体的所受重力的？

让学生通过分析，加深对平衡条件、作用力与反作用力的理解。

弹簧称：平衡时，物体所受的重力跟弹簧称给物体的拉力大小相等、方向相反。而弹簧称读出来的数值跟其受到拉力对应，根据作用力与反作力原理，弹簧称受到的拉力与弹簧称给物体的拉力相等，所以弹簧称能读出物体所受到重力对应的数值。[提问]称同一个物体时，弹簧称的读数会不会发生变化？

先让学生思考，然后做演示：在下面三情况下用弹簧称物体，同学观察读数有没有变化。

a加速向上；

b加速向下。

同学可以观察到弹簧称的读会比物体实际的重量或大或小，这样就可以引出课题，同时对超重与失重有初步的了解： 超重:视重大于重力 失重:视重小于重力

这两种情况下物体的重力变了吗? 物体在同一地理位置,所受重力是相同的,与运动状态是无关的,那么是什么使:视重与重力之间产生差异了呢?我们来研究一下 运动学描述

规律1：当物体加速上升时，拉力大于重力，物体处于超重状态 规律2：当物体减速上升时，拉力小于重力，物体处于失重状态 规律3：当物体加速下降时，拉力小于重力，物体处于失重状态 规律4：当物体减速下降时，拉力大于 重力，物体处于超重状态

.力学本质：

超重：物体具有向上的加速度，合力向上，F > mg 失重：物体具有向下的加速度，合力向下，F < mg

选定加速度方向为正方向表达式： F = mg ± ma与V无关。在失重中有一种特殊的现象，那就是完全失重 演示实验：开孔的瓶子为什么不漏水？

完全失重状态：测力计的示数等于零（即物体对支持物或悬挂物完全没有作用力），物体 “好像没有重力” 的状态

思考（1）：完全失重时为什么作用力为零 思考（2）：完全失重的力学特征是什么 思考（3）：还有哪些情况会产生完全 失重现象

完全失重的利于弊：（1）在人造卫星中所有靠重力效应工作的仪器都失效！

（2）利用完全失重条件的科学研究

第三篇：超重与失重教学设计

《超重与失重》教学设计

【教材分析】

《超重与失重》是选择人教版高一物理第五章研究力与运动的关系第五节的内容。教材第一二章是对运动学概念和规律的学习应用，三四章是对力学基本概念，常见力性质及共点力作用下物体的平衡的学习

本部分内容讲述超重和失重现象及其产生原因，并且将其应用在具体问题中：如电梯中的超失重和体重秤上的超失重等。超重和失重的基本定义为：视重大于重力时为超重；视重小于重力时为失重；超失重时物体重力并不改变。对超重和失重理解可以从运动学和动力学两个角度理解。运动学角度：当物体加速上升或减速下降时，物体处于超重状态；当物体加速下降或减速上升时，物体处于失重状态。动力学角度：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。前者为表象，后者为本质，两者为递进关系。超重和失重是生活中的常见现象，因此讲解本部分内容时应尽量贴近生活，从生活中来，到生活中去，过程应多安排些学生的动手实验机会，让学生有切身的体会，同时也应安排些思考和探讨的话题，引发学生的思考和讨论，加深学生对超失重的理解

【设计思想】

本节利用饮料瓶设计实验引入新课，贴近学生的生活，在此基础上设计易于操作的探究超重与失重的实验，让每个学生都参与到课堂中，提高学生积极性，从而较容易得出超重与失重的定义；超重与失重的理论分析，给了学生思考的空间，整节课的设计符合“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”的《新课标》的要求。采用力的传感器代替弹簧秤可以让学生更清楚的看到拉力的变化，并且可以演示完全失重现象。本教学设计在条件达不到的学校，可以用弹簧秤代替传感器。

教学目标 【教学目标】

（一）知识与技能

1、通过实验认识超重和失重现象，2、理解产生超重失重现象和失重现象的原因

3、知道完全失重现象

（二）过程与方法

1、观察并感受失重和超重现象

2、经历探究产生超重和失重现象的过程，理解物理规律在生活实际中的应用。

（三）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、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。

【重点难点】

重点：通过实验探究和小组讨论，理解产生超重失重现象的条件和实质。

难点：超重、失重不是重力的增加或减少，而只是物体对支持物的压力或是对悬挂物的拉力发生了变化，物体的重力依然存在且大小不变。

【教学器材】

力传感器、电脑、重锤、细绳、演示弹簧秤、饮料瓶 【教学过程】

小实验：

一个盛满水的饮料瓶，在底部及瓶身周围钻几个洞，静止在手中时，水会流出；如果突然松手，让饮料瓶自由下落时，会观察到什么现象？ 现象：当饮料瓶自由下落时，水不会流出。

提问：刚才的实验中我们看到水会流出的原因是什么？当饮料瓶自由下落时，水不会流出的原因又是什么？请结合生活经验谈谈你的看法。

因为重力而使水对器壁产生了压力，所以水会流出。实验中当饮料瓶自由下落时，重力仿佛消失了，实际上是压力消失了。谈体会:

1、播放游乐场中过山车的视频，请同学们谈谈在游乐场玩十环过山车、垂直过山车等时的感受？

学生：害怕、上坡时感觉比较稳、下坡时感觉重力仿佛消失了等。

2、除了过山车，在生活中还有哪些时候会让我们有与过山车一样的感受？ 学生：乘汽车上陡坡或下陡坡、飞机起飞或降落、乘电梯、„„ 小结：刚才同学们所谈到的就是“超重与失重”现象，今天我们就一起探讨超重与失重的问题。演示实验：

在弹簧秤下悬挂钩码，当钩码静止时，读出弹簧秤的示数，问：钩码的重力是多少？你是怎么知道的？

（利用二力平衡分析弹簧秤测量物体重力的原理，对学生来说已不是难题）小结：当物体处于静止或匀速运动时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于物体的重力。实验探究：

探究一：请同学们用力传感器测出桌面上重锤的重力，并用力传感器牵引重锤做各种运动（上下或左右移动），观察在将重锤提起的过程中，电脑屏幕上显示的力传感器的拉力与重锤的重力相比有什么变化？ 学生活动：进行实验，观察现象。讨论交流：小组内讨论后回答：

1．你看到了什么现象？与钩码的重力进行比较。

学生：示数不稳定，有时候比重锤的重力大，有时候比重锤的重力小。

2．重锤的重力变了吗？

学生：地球作用在物体上的重力并没有变化。

探究二：请你重做刚才的实验，找出力传感器对重物的拉力什么时候大于重锤的重力？什么时候小于重锤的重力？

学生活动：重做刚才的实验，细心观察并做好记录。小组讨论交流后得出：

钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降、左右移动时拉力基本不变。突然上升时，拉力变大。突然下降时，拉力变小。由此引入超重与失重的概念：

物体对悬挂物的拉力（或者对支持物压力）大于物体所受的重力的现象，称为超重现象。

物体对悬挂物的拉力（或者对支持物压力）小于物体所受的重力的现象，3 称为失重现象。理论分析超重与失重

刚才有同学提到乘电梯时，感到脚掌所受到的力与静止时不一样，我们已经知道这是超重和失重的现象，下面请同学们谈谈乘电梯时的超重与失重发生在什么时候？

学生1：电梯上升时超重，下降时失重。

学生2：我感觉电梯上升时有超重也有失重，下降时也一样有超重和失重。电梯是处于超重还是失重，需要有依据，下面我们从理论上分析一下。教师进一步明确：电梯在启动和停止的过程中，一般要经历加速上升、减速上升；加速下降、减速下降。

分析下列情况中人对电梯的压力分别是多大（设人的质量为m，重力为G）： 当电梯静止时

当电梯加速上升时（假定电梯是匀加速，加速度大小为a）当电梯减速上升时（假定电梯是匀减速，加速度大小为a）当电梯加速下降时（假定电梯是匀加速，加速度大小为a）当电梯减速下降时（假定电梯是匀减速，加速度大小为a）学生活动：分组讨论

学生分组讨论后请不同的小组展示各自的讨论结果，并回答其他小组提出的疑问。

经过讨论得出：

当电梯静止时，人对电梯的压力为：N=G

当电梯加速上升时，人对电梯的压力为：N=G+ma>G

当电梯减速上升时，人对电梯的压力为：N=G-ma

当电梯加速下降时，人对电梯的压力为：N=G-ma

当电梯减速下降时，人对电梯的压力为：N=G+ma>G

根据得出的结论请学生总结电梯处于超重或失重的条件，学生这时不难得出 4 是与加速度的方向有关，而非速度的方向。

小结：物体处于超重或失重状态时，物体的重力并不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，这是由物体竖直方向的加速度引起的，当加速度竖直向上时，物体处于超重状态，当加速度竖直向下时，物体处于失重状态。

探究完全失重现象

让力传感器拉着重锤向下加速运动，观察拉力的大小，再让力传感器拉着重锤做自由落体运动，观察拉力的大小。

学生实验后，对照超重与失重的定义给完全失重下定义：

当物体以加速度a =g竖直加速下降时，物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）为零，这就是“完全失重”现象。课外活动：

有条件的同学回家后在电梯上放体重计，自己站在上面，看看与我们今天的分析是否一致。

家里有体重计的同学可以回家做一做，先站体重计上不动，读出台秤的示数；接着突然下蹲，读出开始下蹲时台秤的示数变化，想一想为什么会发生这样的现象？

然后先蹲着不动，读出台秤的示数；接着突然起立，读出开始起立时台秤的示数变化？也想一想为什么会发生这样的现象？

板书设计：

超重与失重

超重：物体对悬挂物的拉力（或者对支持物压力）大于物体所受的重力的现象，称为超重现象。

失重：物体对悬挂物的拉力（或者对支持物压力）小于物体所受的重力的现象，称为失重现象。

超重与失重的理论分析： 超重现象: a竖直向上 失重现象：a竖直向下 完全失重现象：a=g竖直向下

第四篇：《超重与失重》教学设计

《超重与失重》教学设计

【设计思想】

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，根据学生的认知规律和高中学生的心理特点，在具体教学中，从生活实际出发，设计贴近学生生活的实验，引入新课，以此为基础，以探究为主线，让学生通过实验操作、观察来认识物理现象，认知物理过程，让学生用生活化的语言表述观察到的超、失重现象，探究物理规律，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、解决问题和应用知识的能力，为高二学习电磁学与力学结合的知识有很大帮助，能更好地解释生活、生产以及航天事业中的超重和失重现象。【学情分析】

有了重力的概念，有的学生可能会望文生义，简单认为超重是重力增加，失重是重力减少，完全失重是重力完全消失。有的学生对超重、失重和完全失重现象比较熟悉，但不知道引起超重、失重和完全失重现象的原因。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、失重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系。【教学目标】

（一）知识与技能

1．通过实验认识超重和失重现象，2．理解产生超重失重现象的条件和实质。

3.能运用牛顿第二、三定律定量分析超重与失重现象。

（二）过程与方法

1．经过探究实验发现超重失重现象，通过引导、小组讨沦、再实验寻找超重失重现象的运动学特征。

2．用实验的方法探究发生超重失重现象的条件及实质，学会用牛顿定律解决问题的方法。

（三）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．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。【教学重点】 1.超重、失重的概念

2.产生超重、失重现象的条件、实质 【教学难点】

1.应运牛顿第二定律分析产生超重失重的条件 2.在超失重条件下，物体的实重不变 【教学用具】

1．学生所需器材（四人一组）：弹簧秤、砝码。2．教师所需器材：弹簧秤、砝码、可乐瓶。【教学方法】支架探究教法

【教学过程】

一、情境导入问题

取一装满水的可乐瓶，在靠近底部的侧面打一小孔，让其做自由落体运动。

想一想1：装满水的可乐瓶静止在手中时，观察到的现象会是什么？

（水从小孔中喷出）

想一想2：装满水的可乐瓶自由落体运动时，观察到的现象会是什么？

（水不会流出）

生活经验告诉我们水的流出是由于水的压力作用，当水不受压力作用时就不会从小孔流出，为了说明这个问题我们今天探究超重和失重现象。

板书1.§5.5超重与失重(一)﹑超重与失重的概念

思考探究1：什么是超重现象？什么是失重现象？ 二﹑自主探究

实验探究1：请用给定器材（弹簧秤、砝码），设计一个实验，得到砝码的重力大小？

问题1：你看到的弹簧秤读数（直接）表示的是什么力？（物体对弹簧秤的拉力）

结论：当物体处于静止或匀速运动时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于物体的重力。

实验探究2：手拉弹簧秤及砝码上下运动时，有什么新的现象？

（读数不稳定，有时候比刚才的读数大，有时候小。）问题2：你看到的弹簧秤读数表示的是什么力？（物体对弹簧秤的拉力）

问题3：如果用“老经验”看（教师演示，用书挡住上下振动的砝码），你认为物体的“重力”有变化吗？如何变化？（有，有时变大，有时变小）

问题4：物体的重力实际上会变化吗？应该是多少？（不会）

实验探究3：用弹簧称拉着钩码突然向上运动，判断弹簧称的示数是比重力大还是小？

学生分析：钩码突然向上运动，先分析出向上运动可以分为先向上加速，后向上减速两个过程，再观察向上加速时弹簧称的示数是比重力大还是小；向上减速时弹簧称的示数是比重力大还是小？ 实验探究4：用弹簧称拉着钩码突然向下运动，判断弹簧称的示数是比重力大还是小？

学生分析：先分析出向下运动可以分解为哪两个过程？分别观察两个过程，弹簧称的示数与重力的大小关系？

结论：我们把弹簧秤的读数大于物体的重力的现象，叫做物体的超重现象，这时物体所处的状态称为超重状态；而把弹簧秤的读数小于物体的重力的现象，叫做物体的失重现象，这时物体所处的状态称为失重状态。注意，物体超重与失重时其本身的重力不变。板书2：

（二）﹑超重现象与失重现象

1.超重现象：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象。

2.失重现象：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象。

思考探究2：物体处于超重状态和失重状态的条件是什么？ 三﹑指导探究

实验探究5：物体做怎样的运动会处于超重状态？

（图1）

结论：（板书3）超重──加速上升或减速下降，（F-mg=ma，F=mg+ma拉力大于重力）（图1）。

实验探究6：物体做怎样的运动会处于失重状态？

（图2）

结论：（板书4）失重──加速下降或减速上升，（mg-F=ma，F=mg-ma 拉力小于重力）（图2）

板书5：物体发生超重和失重的条件

1.超重──加速度向上（F-mg=ma，F=mg+ma 拉力大于重力）2.失重──加速度向下（mg-F =ma，F=mg-ma 拉力小于重力）演示实验1：完全失重现象

将底部及瓶盖戳有小孔的可乐瓶装满水，让它从高处自由下落，演示水的完全失重现象。

板书6：3.完全失重──加速度为重力加速度（mg-F=mg，F=0拉力或支持力等于零）四﹑应用质疑

电梯以1．0m/s的速度竖直匀速上升，电梯地板对站在电梯里质量为60kg的人的支持力为________N；如果电梯以0．5m/s2的加速度加速下降，地板对人的支持力又为_______N；（g取 10m/s2）

（图3）

说明：解题时两个受力分析图（图3）要留在黑板的右上角，五﹑课堂小结

1.超重失重并非失去了重力，其动力学方程分别为 超重F-mg=ma，失重mg-F=ma 完全失重mg =mg，2.自由落体运动的物体处于完全失重状态，其加速度a=g.六﹑课外作业P121-2,3,4 七﹑课外延伸

分析学生站在体重计上下蹲和起立过程中的超重和失重问题，结合相关知识探讨航天事业中的超重和失重现象，写出相关的小论文。八﹑板书设计

§5.5超重与失重

物体： 超重──加速度向上

（F-mg=ma，F=mg+ma拉力或支持力大于重力）

失重──加速度向下

（mg-F =ma，F=mg-ma拉力或支持力小于重力）

完全失重──加速度为重力加速度

第五篇：《超重和失重》教学设计

富阳市实验中学青年教师培训展示公开课

《超重和失重》教学设计 孔林军

【教材分析】

本部分内容讲述超重和失重现象及其产生原因，并且将其应用在具体问题中：如电梯中的超失重和体重秤上的超失重等。

超重和失重的基本定义为：视重大于重力时为超重；视重小于重力时为失重；超失重时物体重力并不改变。

对超重和失重理解可以从运动学和动力学两个角度理解。运动学角度：当物体加速上升或减速下降时，物体处于超重状态；当物体加速下降或减速上升时，物体处于失重状态。动力学角度：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。前者为表象，后者为本质，两者为递进关系。

超重和失重是生活中的常见现象，因此讲解本部分内容时应尽量贴近生活，从生活中来，到生活中去，过程应多安排些学生的动手实验机会，让学生有切身的体会，同时也应安排些思考和探讨的话题，引发学生的思考和讨论，加深学生对超失重的理解。

【学生情况分析】

1．自然状况：学生为高一年级一个普通班，学生的学习基础处于年级中等水平，但班级中有一部分学生思维较活跃；

2．知识基础：前面学生已经学习并较好掌握了运动学和牛顿运动定律知识，这为超重和失重学习打下一个比较好的基础；

【教学目标】 知识与技能：

1．了解超重与失重现象；

2．运用牛顿第二定律研究超重与失重现象； 3．运用超重与失重知识解决实际生活中的问题。过程与方法：

1．体会应用实验研究物理问题的过程； 2．体会运用牛顿第二定律解决问题的方法。情感态度价值观：

通过多种我们身边实验的教学，激发学习的动力。【教学重难点】

1．理解超重与失重现象的力学本质； 2．了解完全失重现象；

3．运用超重与失重的原理解决实际问题。【教学设计思想】

1．以随堂演示小实验和学生实验探究为核心(1)感受超失重；(2)实验研究超失重

(3)实验探究完全失重；(4)观察水瓶的完全失重现象。2．以递进式的问题为引导(1)什么是超失重现象？

(2)什么情况下会发生超失重现象？(3)超失重现象的力学本质是什么？(4)什么是完全失重？其力学本质是什么？ 【教学器材】

天平，沙漏，纸带，摄像头，钩码，体重秤，水瓶，两本书 【教学过程流程图】

【教学过程】

课堂引入：问题1.我们一般可以用什么来测量物体的重量 学生答：……………….演示实验一：天平测量黑箱（内部为沙漏）先正向朝上测量，在翻转测量------现象不平衡

一、超重和失重现象 课堂实践：

(1)用手托住钩码，并保持静止，感受钩码的重力大小。

(2)手从静止开始突然向上运动，再从静止开始突然向下运动，过程中有何感受？(3)用纸带将钩码系住，手提另一端，加速上提 现象断裂

课堂思考：真的是钩码的重力变化了吗？没有，根据G=mg可知重力不变。

那么，过程中什么量发生了变化？钩码对手的压力和钩码对纸带的拉力发生了变化。定义：什么是视重,什么是实重

例1.如图所示，升降机内质量为1kg的小球用轻弹簧秤系住，悬在升降机内，当升降机以a=5m/s2加速度匀加速上升时，弹簧秤的示数为多少？

拓展：

若升降机以a=5m/s2加速度匀减速下降时，弹簧秤的示数又为多少？ 教师学生总结：

超重现象的定义、条件、本质 生活中的应用：测体重人迅速站起

例2.如图所示，升降机内质量为1kg的小球用轻弹簧秤系住，悬在升降机内，当升降机以a=5m/s2加速度匀加速下升时，弹簧秤的示数为多少？

拓展：

若升降机以a=5m/s2加速度匀减速上降时，弹簧秤的示数又为多少？ 教师学生总结：

失重现象的定义、条件、本质 生活中的应用：测体重人迅速蹲下

例3.如图所示，升降机内质量为1kg的小球用轻弹簧秤系住，悬在升降机内，当以a=g匀加速下降时，则弹簧秤示数为多少？

教师学生总结：

完全失重现象的定义、条件、本质

生活中的应用一：漏水的瓶子的自由落体，上抛运动，平抛运动 生活中的应用二：相互插在一起的书本在桌面上双手拉和自由落体时拉的区别

四、运用超重和失重知识解决实际问题

1．请为我国的航天员设计超重和完全失重环境，让他们进行超重和失重的训练。

2.在娱乐场所中很多的超重和失重有关的项目

【教学反思】 1．设计好实验是前提

物理学是以实验为基础的学科，很多概念和规律的建立都需要有一个实验操作的过程，所以做好实验是学好物理知识的前提。本节课中设计有随堂小实验，学生实验，课中教师演示实验，从各个层面帮助学生理解超失重知识。

2．关注实验的操作和分析是重点

物理实验过程不能是简单放任过程，而应该关注学生在操作过程中的各项细节，以及对实验现象和数据的分析与处理，都应给予及时的指导：在实验过程中教师可以关注：学生为了达到实验目的而采取的实验策略；为了减小实验误差而进行的实验调整，实验操作完成后的数据分析与处理等等。

3．科学探究的过程是灵活的

科学探究是物理学习过程中的一种手段，它可以帮助学生更好地学习物理知识，加深对物理知识的理解，我们的物理课堂需要科学探究，但不是生搬硬套的科学探究完整流程，而是灵活的采用科学探究的某个环节或某几个环节，如本节课中有的实验只需要简单体会一下即可，而有的实验需要精心设计和测量，并要有一定的猜想与假设。

同时科学探究不等于科学实验，没有物理实验也可以进行科学探究，那是思维探究，这也是一种很好的探究方式，且很多时候更适合与高中学生。如本节课中从力学本质上对超失重的分析就属于思维上的科学探究。

4．科学实验探究能否高效

这是一个困扰大家的问题，物理实验的进行会延缓课堂的进程和容量，使课堂效率降低，如何解决好这样的问题呢？我自己认为可以从以下几方面加以改进：

(1)增加课前的培训，磨刀不负砍柴功，让学生事先熟悉实验器材与一些实验的基本操作，可以减少学生在课堂上由于耽误不必要的时间；

(2)实验前先明确实验目的，并且做适当的实验引导，如本节课中提出几个实验思考题，让学生带着问题进行实验，学生实验过程中的目的性就得到加强，实验效率也得以提高；

(3)实验过程中的引入竞争，教师在实验巡视过程中应及时地发现做得比较好的学生，当众表扬，并鼓励其他小组来进行学习，从而加快落后小组的实验进程，进而提高整体课堂实验的效率。