《超重与失重》优秀教学设计1.doc

高中物理必修一教案 PAGE 4 - 《超重和失重》 教学内容： 必修1第三章第六节 教学目标： 一、知识与能力目标 1. 了解超重和失重现象； 2. 运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因； 3. 学会用超重和失重的观点快捷地解决有关问题。 二、过程与方法目标 通过实例分析使学生了解发生超重和失重现象的条件。 三、情感态度与价值观目标 渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。 教学重点： 超重和失重的实质 教学难点： 利用牛顿第二定律计算有关超重和失重问题。 教学方法： 指导学生自主探究、实验法、讲授法 学法指导： 从生活中的现象出发，引导学生通过实验探究超重与失重现象，使学生明白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拉力的变化。并掌握利用牛顿第二定律计算有关超重和失重问题。 教学用具： 弹簧秤、钩码、超（失）重演示仪、带孔的塑料瓶、体重计、毛巾、托盘、条形磁铁、多媒体课件等 课时安排： 1课时 教学过程： 一、新课导入 同学们，在日常的生活中我们常常听到有的人说“体重超重了，要减肥”。这里的“超重”是指人的质量超过了标准值，在物理学中，也有“超重”这种现象，那么什么是超重现象呢？有没有失重现象呢？首先从一个灵异事件谈起。 二、新课教学 （一）乘电梯的发现 十几个人一起乘电梯上楼，走进电梯时电梯没有显示超载，但电梯刚向上启动时报警器却响了起来。这是为什么呢？难道在启动的时候重力发生了改变？ 为了弄清这个情况，几个同学做了这样一个实验，下面请他来介绍一下。 【学生讲解拍摄的视频】将体重计放在电梯的地面上，一个同学站在体重计上，观察电梯在不同运行阶段体重计的变化情况，并做好记录。 【学生活动一】在弹簧测力计下挂一重物，用手提着弹簧测力计，使重物在竖直方向上做多种方式的运动，观察并记录弹簧测力计示数的变化情况。 【学生分组完成，并记录试验情况】 弹簧测力计的示数变化 加速度的方向 静止 无 无 由静止到向上运动 变大 向上 由向上运动到静止 变小 向下 由静止到向下运动 变小 向下 有向下运动到静止 变大 向上 【学生活动二】讨论交流并思考下列问题： 在重物上下运动的过程中，其重力是否变化？（变化） 弹簧测力计的示数是由哪一个力的大小决定的？（拉力、弹力） 在那些情况下弹簧测力计的示数等于物体所受的重力？在那些情况下弹簧测力计的示数不等于物体所受的重力？（静止或匀速直线运动时，拉力等于重力，具有竖直方向加速度时，拉力不等于重力） 物理学中，把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称为超重现象。把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称为失重现象。 （二）超重和失重现象 1.超重现象分析 取物体为研究对象，进行受力分析，设弹簧测力计的拉力为T，物体具有向上的加速度，有牛顿第二定律可得： T-G=ma T-mg=ma， 弹簧秤的拉力为： T=mg+ma=m(g+a) ＞mg 总结：物体做向上的加速运动（或向下的减速运动）时，即具有向上的加速度时，弹簧对物体的拉力大于物体受到的重力。出现超重现象。 超重现象的产生条件：物体具有向上的加速度。 【学生活动三】思考讨论：起重机在吊起重物时，有经验的司机都不让物体的加速度过大是什么原因？(防止吊绳受力过大) 【巩固练习1】某钢绳所能承受的最大拉力是4×104N，如果用这条钢绳使3.5t的货物匀加速上升，则物体在7s内发生的速度改变量不能超过多少？（g=10m/s2） 【学生活动四】分析作答、交流展示。（▽V=10m/s） 2.失重现象分析 取物体为研究对象，进行受力分析，设弹簧测力计的拉力为T，物体具有向下的加速度，有牛顿第二定律可得： G-T=ma mg-T=ma， 弹簧秤的拉力为： T=mg-ma=m(g-a) ＜mg 总结：物体做向上的减速运动（或向下的加速运动）时，即具有向下的加速度时，弹簧对物体的拉力小于物体受到的重力。出现失重现象。 失重现象的产生条件：物体具有向下的加速度。 【巩固练习2】如图所示，质量M=60 kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m=20 kg的物体。当物体以加速度a=5m/s2匀加速下降时，人对地面的压力为多少？（g取10m/s2） 【学生活动五】分析作答、交流展示（500N） 3.完全失重现象 【实验演示】找一个用过的饮料瓶，在靠近底部的侧面打一个小孔，当饮料瓶装上水静止不动时，水会从小孔喷出，当瓶自由下落时水不在喷出了。 【学生活动六】仔细观察现象并分析原因。 自由下落时水处于失重状态，对瓶无压力，水不在喷出。 总结：如果物