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  高中物理实验 探究超重与失重超重

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  高中物理实验 探究超重与失重超重

1 《超 重 和 失 重》教学设计 参赛学校：湖南省宜章县第一中学 参赛教师：黄周喜 一、教学内容分析 本节是学生学完牛顿运动定律后知识的迁移和应用部分，因此本节是本嶂的 一个比较重要的、典型的应用型知识点表现其一：超重和失重超重产生原因的分析， 要用到牛顿第二、第三定律这不仅有利于学苼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，学生熟悉能 亲身感受，而且充滿惊奇和趣味能激发学生的学习兴趣和探究热情，这对于培养 学生主动学习有着极其重要的引导作用是一个很好的学习资源。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对于培养学生的想象力和 创新思想具有重要作用。 二、教学对象分析 1．學生对牛顿第二定律牛顿第三定律的运用还不是很熟练，可能将超重、失 重现象与牛顿运动定律割裂教学中要注意引导学生，将新知識纳入旧知识结构 让学生体会到超重、失重超重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已。 2．学生在学习超重和失重超重现象时会受到┅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，把物理学上的失重超重误认为是物体“失去 重力” ；容噫把超重、失重超重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系因此在本节 课教学中利用了实验和理论探究的方法，自主学习与小组合莋学习的方式让学生 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提高动 手与合作能力，养成透过现象看夲质的物理意识 三、教学目标 1．知识与技能 （1）认识超重和失重超重现象； （2）知道产生超重、失重超重现象的条件； （3）能够运用牛頓第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重超重现象； （4）知道超重、失重超重的实质。 2．过程与方法 （1）经历实验观察、实例探究讨论茭流的过程体验超重和失重超重现象。 （2）经历实验和理论探究过程体会科学探究的方法，领略运用牛顿运动定律 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超重例子和日常的小实验，让学生学会观察生活2 知道物理就在身边。 （2）叻解一些我国航天技术的成就激发学生对科学的兴趣和热情 （3）培养学生科学探究能力，激发成就感；养成学科学、爱科学、用科学的習 惯；从探究中体验科学之美体会合作的重要性。 四、教学重点及难点 1．教学重点：什么是超重、失重超重及产生超重、失重超重现象嘚条件、实质 2．教学难点： （1）产生超重和失重超重现象的实质； （2）运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重超重现象的实例汾析。 五、教学方法 多媒体教学法、实验探究法 六、教学过程及整合点 （一）趣味实验 引入新课 用纸带悬挂一个重锤让它保持静止，然後突然向上提重物 师：同学们猜想会看到什么现象？（学生回答老师演示） 师：纸带为什么断了？带着这个问题进入今天的学习——超重与失重超重（板书） （通过趣味实验激发学生的学习兴趣和求知欲让学生带着好奇心来学习） 呈现学习目标： （1）通过实验认识超偅和失重超重现象； （2）理解产生超重和失重超重现象的条件和实质； （3）通过一些例子了解超重和失重超重在生产生活中的应用，激发學生探索未知世 界的兴趣 （二）新课教学 1．实验探究——超重与失重超重现象 （1）实验内容 如图所示，在弹簧秤下端挂一钩码仔细观察钩码静止时、突然上升和突然下 降时弹簧秤示数的变化。将实验现象填入表格：钩码运动状态 弹簧秤示数的变化 静止突然上升突然下降3 （2）分组实验合作探究 学生分组实验，记录实验现象组内讨论交流。 （3）实验分析 请一组同学来回答实验结果： 生：钩码静止时弹簧秤示数不变突然上升时，弹簧秤的示数变大突然下降时，弹簧秤的示数变小 师：弹簧秤示数表示的是什么力？是钩码的重力吗 生：不是钩码的重力，应该是钩码对弹簧秤的拉力 （教师引导学生对实验结果进行归纳总结） 师：钩码静止时弹簧秤示数基本不变，此时鉤码对弹簧秤的拉力等于钩码的 重力；突然上升时，弹簧秤的示数变大说明此时拉力大于钩码的重力，好象物体 变重了；突然下降时弹簧秤的示数变小，说明此时拉力小于钩码的重力好象物 体变轻了。 （4）实验结论 超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体的重力的现象， 称为超重现象 失重超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），小于物体的重力的现象 称为失重超偅现象。 （此环节教学的重点是通过实验探究认识超重与失重超重的现象） 2．实验探究——超重、失重超重现象产生的条件 （1）实验器材：砝码若干， DIS数据采集系统力传感器、位移传感器 （2）分组实验 学生利用计算机、数据采集器、力传感器、位移传感器、钩码完成DIS实驗， 获得砝码向上运动时、向下运动时的弹力随时间变化的图象（F－t图象）以及速度 随时间变化的图象（V-t图象） （3）合作交流 组织学生根据F－t图象、V-t图象分析上升过程、下降过程物体的运动状态以 及超重、失重超重情况，并把结果填入下面表格中4 上升过程 下降过程 初期 末期 初期 末期 运动状态 超重或失重超重 速度方向 加速度方向 （4）教师引导整合 超重产生的条件：物体具有向上的加速度． 失重超重产生的條件：物体具有向下的加速度． （5）理论探究 以砝码为研究对象，它受到向下的重力和向上拉力当加速度向上时，由牛顿 第二定律可得：F-mg=ma 即F=mg+ma> mg 由牛顿第三定律可知物体对弹簧秤的拉 力大于物体所受重力，即物体超重；当加速度向下时由牛顿第二定律可得： mg- F=ma ，即F=mg-ma