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视频标签：超重与失重
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视频课题：人教版高中物理必修一《超重与失重》黑龙江 - 牡丹江
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人教版高中物理必修一《超重与失重》黑龙江 - 牡丹江
《超重和失重》教学设计方案
[课题]人教版高中物理第一册第三章第七节：超重和失重 [教学设计思路]
本节课的授课对象是牡丹江市第二高级中学的一个普通班学生，学生的学习基础处于牡丹江市中等水平。对于超重和失重，学生有一点模糊的体会，传统授课过程中学生只能由教师的讲授，根据牛顿运动定律得出超重与失重的含义，导致学生缺乏对超重与失重的进一步理解，更无法对超重与失重现象亲身体验。学生缺乏感性认识，直接上升到理论高度梯度太大。针对上述情况，本节课创设了较多的情境，设计了一个分组实验(用改装后的弹簧秤和钩码探究超重失重产生原因)，两个演示实验（矿泉水瓶下落、小球运动到轨道最低点掉下来）以及两个探究性实验（面巾纸纸带拉钩码想办法让纸带断、钩码压着纸带和托盘一起下落不想让面巾纸纸带断）。希望使物理课堂更贴近生活，使物理知识真正走近学生！遵循情境——体验——探究——应用的步骤，学生自主体验发现问题，自主学习解决问题，自主举例应用问题。采用师生互动、生生合作互助学习法，加强分组讨论、演练、互助学习和展示学习结果，教师再分析并纠错以及习题拓展过程，引导学生在解决问题的过程中自主的获取知识，学生也体会到解决问题的一般方法。最终达到使学生“ 我要学、我想学、我会学”的目的！
分组实验是本节课的重中之重,本节课的创新之处在于:利用弹簧秤和钩码探究超重和失重的产生原因时，存在着弹簧秤示数变化太快不容易观察弹簧秤指针变化的弊端。为了解决这个问题，采取了两个方法。一是将弹簧秤的指针进行改装，将指针上用透明胶带缠上红色的牙签或小木棍，并且在指针的上方和下方插入两个纸片,这样指针的变化就非常容易观察。二是提前用摄像机将弹簧秤向上提钩码的运动录下来，然后用慢动作回放，这样运动过程就非常清晰明了了。 [教学目标] （1）知识和技能：
A．知道什么是超重、失重以及完全失重现象。
B．知道产生超重和失重现象的条件。
C．运用牛顿第二定律研究超重和失重现象的产生原因。 （2）过程和方法：
A．经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法。 B．学会运用所学知识解决实际问题。 （3）情感态度与价值观：
A．培养勤于思考、相互交流的学习习惯和合作精神。 B．了解我国航天技术的成就，培养学生的爱国主义精神。 [重点与难点]
重点：体会探究过程，通过实验理解超重和失重现象的概念和实质。
难点：如何改进分组实验器材，学生的动手操作能力以及分析现象、概括总结能力能否使本节课顺利的完成。 [教学资源]
弹簧秤、钩码、纸带、托盘、矿泉水瓶、体重秤、自制超重失重演示仪、计算机多媒体 [教学流程图]
[教学过程] 一、新课引入：
演示实验1：
教师手里有一个矿泉水瓶，预先已经在靠近底部的侧面打了两个小孔。移开手指，水就从小孔中射出来。现在找两个同学面对面站好，如果松开手让瓶子自由下落，在下落过程中，水会不会从孔中射出来溅到两个同学的身上呢？
（两名学生参与实验，其他同学猜结果。看到实验现象，同学们很吃惊也很好奇）
1演示实验 激趣设疑 2展示情景 提出问题 3分组实验探索研究 4讨论分析得出概念 5理论分析融会贯通
6总结提高理解实质
7题目迁移完全失重 8探究实验加深理解
9首尾呼应学以致用
10布置作业
演示实验2：
如何让小球从两根铜丝构成的圆弧轨道的最低点掉下去？
（设疑激趣，顺利引课）
二、新课教学： (一)、小游戏：称体重
学生站在秤上一动，秤的示数会发生改变。
（通过学生称体重这个司空见惯的例子，初步给出超重失重的概念，为下面的实验探究做准备）
(二)、实验探究：
1、根据刚才称体重的小游戏，猜想产生超重和失重现象的原因。
（学生提出猜想，教师点拨指导）
2、以小组为单位,利用弹簧秤和钩码，通过实验来探究超重和失重的产生原因。
（大屏幕给出表格及实验提示）
向上运动实验提示：
（1）、钩码由静止开始向上运动至最后停止，运动情况可以分为哪两段？ （2）、这两段的加速度分别是什么方向？
（3）、在这两段运动过程中，分别观察弹簧秤的示数，弹簧秤对钩码的拉力F,
和钩码的重力G之间的大小关系是什么？
（4）、钩码对弹簧秤的拉力F和钩码的重力G之间的大小关系又是什么呢？
学生四个人一组动手做实验进行研究，互相探讨，然后将弹簧秤带动钩码向上运动的结论填入表格中。
（学生分组实验。教师深入到学生中，针对学生存在的问题及时指导，并回答学生在实验过程中的问题。）
向下
向上
钩码对弹簧秤的拉力F和钩码的重力G的关系
加速度方向 运动情况
3、小组选派代表分析实验过程，汇报成果，填写表格
4、那么钩码向下运动的过程又如何呢？下面同学们继续通过实验探索钩码向下运动的过程并完成表格。
5、当学生们完成实验后，教师组织学生观察表格，共同讨论分析，最后得出结论。 6、学生归纳总结超重失重概念。
（三）、理论分析：
通过实验得出的结论是否具有普遍性呢？能不能从理论上利用牛顿第二定律推导超重和失重产生的原因呢？现在我们把刚才的实验结论结合起来，回答以下问题： 1、发生超重或失重现象时物体的重力如何变化？
2、分析讨论上述四种情况，物体处于超重或失重状态是取决于速度还是加速度？
（学生分组讨论，发表见解，互相讨论，互相质疑，互相讲解，教师总结,板书强调）
3、请根据牛顿第二定律分析物体超重和失重的物理原理。
（组织学生自主探究“产生超重和失重的原因”。辅导学生用牛顿第二定律的分析方法来分析问题，指导学生把探究结果写在稿纸上，请学生上台进行讲解，针对学生的讲解，规范学生应用牛顿运动定律分析）
（四）、题目迁移，完全失重：
练习1、质量是50kg的人站在升降机内的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的示数是多少？ (g=10m/s2
) （1）升降机匀速上升；
（2）升降机以0.5m/s2
的加速度加速上升； （3）升降机以0.5m/s2的加速度加速下降； （4）升降机以重力加速度g加速下降；
超重
F>G
向上
减速
失重
F<G 向下
加速
向下
失重 F<G
向下
减速 超重 F>G 向上 加速 向上
现象
钩码对弹簧秤的拉力F和钩码的重力G的关系
加速度方向 运动情况
（学生推导、分析、讲解）
教师引导学生分析，当重物向下的加速度 a = g时，该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。
观看太空中完全失重的视频资料。
知识小链接：中国近年航天发展大事记（大屏幕展示）
（五）、学以致用，探究小实验
1、用面巾纸带提钩码，想办法让纸带断，但不能用剪子，也不能用手撕，有什么办法？ 2、钩码下面压着面巾纸带，让托盘和钩码一起下落，但现在不想让纸带断，有什么办法？
（学生进行分组探究实验，为大家展示方案，解释原理）
3、教师展示自制的超重和失重演示仪，鼓励学生学以致用。 （六）、实践应用：
在生活中，哪些物体的运动，反映了超重或失重现象？ （学生回答）
（七）、首位呼应：刚上课时所做的两个小实验分别是什么现象?为什么？
（学生讨论回答，释疑解惑）
（八）、学生小结 三、课外探究：
1、医院里的医用电梯的加速度比普通电梯的加速度要小。你能用简单的实验证实一下吗 ? 2、以小组为单位根据课后材料或利用网络资源，了解太空中失重都有哪些应用。 (从生活走向物理,从物理走向社会,让学生学以致用,增强学习的兴趣和自
信心!)
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