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視頻標簽：超重與失重
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：人教版高中物理必修一《超重與失重》黑龍江 - 牡丹江
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人教版高中物理必修一《超重與失重》黑龍江 - 牡丹江
《超重和失重》教學設計方案
[課題]人教版高中物理第一冊第三章第七節：超重和失重 [教學設計思路]
本節課的授課對象是牡丹江市第二高級中學的一個普通班學生，學生的學習基礎處于牡丹江市中等水平。對于超重和失重，學生有一點模糊的體會，傳統授課過程中學生只能由教師的講授，根據牛頓運動定律得出超重與失重的含義，導致學生缺乏對超重與失重的進一步理解，更無法對超重與失重現象親身體驗。學生缺乏感性認識，直接上升到理論高度梯度太大。針對上述情況，本節課創設了較多的情境，設計了一個分組實驗(用改裝后的彈簧秤和鉤碼探究超重失重產生原因)，兩個演示實驗（礦泉水瓶下落、小球運動到軌道最低點掉下來）以及兩個探究性實驗（面巾紙紙帶拉鉤碼想辦法讓紙帶斷、鉤碼壓著紙帶和托盤一起下落不想讓面巾紙紙帶斷）。希望使物理課堂更貼近生活，使物理知識真正走近學生！遵循情境——體驗——探究——應用的步驟，學生自主體驗發現問題，自主學習解決問題，自主舉例應用問題。采用師生互動、生生合作互助學習法，加強分組討論、演練、互助學習和展示學習結果，教師再分析并糾錯以及習題拓展過程，引導學生在解決問題的過程中自主的獲取知識，學生也體會到解決問題的一般方法。最終達到使學生“ 我要學、我想學、我會學”的目的！
分組實驗是本節課的重中之重,本節課的創新之處在于:利用彈簧秤和鉤碼探究超重和失重的產生原因時，存在著彈簧秤示數變化太快不容易觀察彈簧秤指針變化的弊端。為了解決這個問題，采取了兩個方法。一是將彈簧秤的指針進行改裝，將指針上用透明膠帶纏上紅色的牙簽或小木棍，并且在指針的上方和下方插入兩個紙片,這樣指針的變化就非常容易觀察。二是提前用攝像機將彈簧秤向上提鉤碼的運動錄下來，然后用慢動作回放，這樣運動過程就非常清晰明了了。 [教學目標] （1）知識和技能：
A．知道什么是超重、失重以及完全失重現象。
B．知道產生超重和失重現象的條件。
C．運用牛頓第二定律研究超重和失重現象的產生原因。 （2）過程和方法：
A．經歷實驗和理論探究過程，體會科學探究的方法。 B．學會運用所學知識解決實際問題。 （3）情感態度與價值觀：
A．培養勤于思考、相互交流的學習習慣和合作精神。 B．了解我國航天技術的成就，培養學生的愛國主義精神。 [重點與難點]
重點：體會探究過程，通過實驗理解超重和失重現象的概念和實質。
難點：如何改進分組實驗器材，學生的動手操作能力以及分析現象、概括總結能力能否使本節課順利的完成。 [教學資源]
彈簧秤、鉤碼、紙帶、托盤、礦泉水瓶、體重秤、自制超重失重演示儀、計算機多媒體 [教學流程圖]
[教學過程] 一、新課引入：
演示實驗1：
教師手里有一個礦泉水瓶，預先已經在靠近底部的側面打了兩個小孔。移開手指，水就從小孔中射出來�，F在找兩個同學面對面站好，如果松開手讓瓶子自由下落，在下落過程中，水會不會從孔中射出來濺到兩個同學的身上呢？
（兩名學生參與實驗，其他同學猜結果�？吹綄嶒灛F象，同學們很吃驚也很好奇）
1演示實驗 激趣設疑 2展示情景 提出問題 3分組實驗探索研究 4討論分析得出概念 5理論分析融會貫通
6總結提高理解實質
7題目遷移完全失重 8探究實驗加深理解
9首尾呼應學以致用
10布置作業
演示實驗2：
如何讓小球從兩根銅絲構成的圓弧軌道的最低點掉下去？
（設疑激趣，順利引課）
二、新課教學： (一)、小游戲：稱體重
學生站在秤上一動，秤的示數會發生改變。
（通過學生稱體重這個司空見慣的例子，初步給出超重失重的概念，為下面的實驗探究做準備）
(二)、實驗探究：
1、根據剛才稱體重的小游戲，猜想產生超重和失重現象的原因。
（學生提出猜想，教師點撥指導）
2、以小組為單位,利用彈簧秤和鉤碼，通過實驗來探究超重和失重的產生原因。
（大屏幕給出表格及實驗提示）
向上運動實驗提示：
（1）、鉤碼由靜止開始向上運動至最后停止，運動情況可以分為哪兩段？ （2）、這兩段的加速度分別是什么方向？
（3）、在這兩段運動過程中，分別觀察彈簧秤的示數，彈簧秤對鉤碼的拉力F,
和鉤碼的重力G之間的大小關系是什么？
（4）、鉤碼對彈簧秤的拉力F和鉤碼的重力G之間的大小關系又是什么呢？
學生四個人一組動手做實驗進行研究，互相探討，然后將彈簧秤帶動鉤碼向上運動的結論填入表格中。
（學生分組實驗。教師深入到學生中，針對學生存在的問題及時指導，并回答學生在實驗過程中的問題。）
向下
向上
鉤碼對彈簧秤的拉力F和鉤碼的重力G的關系
加速度方向 運動情況
3、小組選派代表分析實驗過程，匯報成果，填寫表格
4、那么鉤碼向下運動的過程又如何呢？下面同學們繼續通過實驗探索鉤碼向下運動的過程并完成表格。
5、當學生們完成實驗后，教師組織學生觀察表格，共同討論分析，最后得出結論。 6、學生歸納總結超重失重概念。
（三）、理論分析：
通過實驗得出的結論是否具有普遍性呢？能不能從理論上利用牛頓第二定律推導超重和失重產生的原因呢？現在我們把剛才的實驗結論結合起來，回答以下問題： 1、發生超重或失重現象時物體的重力如何變化？
2、分析討論上述四種情況，物體處于超重或失重狀態是取決于速度還是加速度？
（學生分組討論，發表見解，互相討論，互相質疑，互相講解，教師總結,板書強調）
3、請根據牛頓第二定律分析物體超重和失重的物理原理。
（組織學生自主探究“產生超重和失重的原因”。輔導學生用牛頓第二定律的分析方法來分析問題，指導學生把探究結果寫在稿紙上，請學生上臺進行講解，針對學生的講解，規范學生應用牛頓運動定律分析）
（四）、題目遷移，完全失重：
練習1、質量是50kg的人站在升降機內的體重計上，當升降機做下列各種運動時，體重計的示數是多少？ (g=10m/s2
) （1）升降機勻速上升；
（2）升降機以0.5m/s2
的加速度加速上升； （3）升降機以0.5m/s2的加速度加速下降； （4）升降機以重力加速度g加速下降；
超重
F>G
向上
減速
失重
F<G 向下
加速
向下
失重 F<G
向下
減速 超重 F>G 向上 加速 向上
現象
鉤碼對彈簧秤的拉力F和鉤碼的重力G的關系
加速度方向 運動情況
（學生推導、分析、講解）
教師引導學生分析，當重物向下的加速度 a = g時，該物體對懸掛物的拉力(或對支持物的壓力)為零，這就是“完全失重”現象。
觀看太空中完全失重的視頻資料。
知識小鏈接：中國近年航天發展大事記（大屏幕展示）
（五）、學以致用，探究小實驗
1、用面巾紙帶提鉤碼，想辦法讓紙帶斷，但不能用剪子，也不能用手撕，有什么辦法？ 2、鉤碼下面壓著面巾紙帶，讓托盤和鉤碼一起下落，但現在不想讓紙帶斷，有什么辦法？
（學生進行分組探究實驗，為大家展示方案，解釋原理）
3、教師展示自制的超重和失重演示儀，鼓勵學生學以致用。 （六）、實踐應用：
在生活中，哪些物體的運動，反映了超重或失重現象？ （學生回答）
（七）、首位呼應：剛上課時所做的兩個小實驗分別是什么現象?為什么？
（學生討論回答，釋疑解惑）
（八）、學生小結 三、課外探究：
1、醫院里的醫用電梯的加速度比普通電梯的加速度要小。你能用簡單的實驗證實一下嗎 ? 2、以小組為單位根據課后材料或利用網絡資源，了解太空中失重都有哪些應用。 (從生活走向物理,從物理走向社會,讓學生學以致用,增強學習的興趣和自
信心!)
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