超重失重的教学设计_超重失重教学设计

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超重失重的教学设计

威海市第二中学慕红梅 2009年7月16日 19:31

张华于09-7-16 20:23推荐结合实际值得大家借鉴，一起探讨完善这节课

第七节用牛顿定律解决问题

（二）——超重和失重

教学目标：

知识与技能

1．知道什么是超重、失重。2．知道产生超重、失重的条件。3．会分析解决超重、失重的问题。过程与方法

1．观察超重和失重现象，明确生活中超重和失重是常见的现象。2．亲自体会超重和失重，并能用牛顿定律加以解释。情感、态度和价值观

1．通过对超重、失重的解释，明确超重和失重的本质。2．物理规律重在应用，切不可死记硬背。教学重点难点：

重点是对超重、失重的理解及其产生条件；难点是对超重和失重的应用。

教学方法：

试验探究与理论分析相结合教学过程：

神州五号上天好像就是昨天的事，前不久神州六号也已经安全返回了地面。通过新闻报道，同学都已经知道了很多宇航员的感受和在太空当中的一些生活状态，下面我就看一段我们的航天英雄杨立伟与记者的一段对话。

创建物理情景】

（多媒体展示杨立伟在太空的照片及返回地面后与记者的一段对话。）

记者：当你乘坐飞船升空时，你有什么感觉？杨利伟：感到有载荷，就是感到胸部受到压力。记者：压力很大吗？感到很难受吗？

杨利伟：还可以，不觉得很难受。我们平时训练时，这种压力可达到8个G，说得通俗点，就是等于有8个人压在你身上。飞船加速上升时，压力没有这么大。

记者：你什么时候感受到失重？当时的感觉怎么样？

杨利伟：在船箭分离的时候，感到身体突然被抛了一下，就飘了起来，船里的小尘埃也飘起来了。

提问：上面对话中的“有载荷”、“有压力”、“失重”等是怎样的情况下产生的？你是否也有过“类似”的经历？

（此处学生的回答可能跳过第一个问题，直接回答第二个问题，没有关系，这些问题可以在后面再解释，这个地方主要是调动同学们的兴趣。学生的回答也可能有很多，比较典型的有：坐电梯；坐海盗船；坐过山车；汽车在下坡的时候等等。）

同学们已经说了很多“类似”的情况，但这些情况我们在课堂上都无法重现，这样吧，我们来做个简单点的。【试验体会】

用手掌托起一叠比较重的书，先让手缓缓上下移动，体会一下书对手掌的压力根静止时是否相同？然后，手由静止突然下降（或快速上升时突然停止），再体会手掌受到的压力根静止时有什么不同？

（这个实验可以师生一起进行，老师可以引导学生的动作。）刚才我们做了一个小实验体会压力的变化，有的同学说体会不是很明显，下面我们就利用你面前的试验器材进行试验探究，用测力计上的示数说话。【试验探究】

试验器材：一个测力计几个钩码（以同桌为一个小组）

试验过程：在测力计下挂钩码，仔细观察测力计静止时，突然上升的瞬间和突然下降的瞬间，测力计的示数变化。

观察结果：（1）静止时，示数不变

（2）突然上升的瞬间，示数突然增大

（3）突然下降的瞬间，示数突然减小

为什么会出现这种情况呢？下面就请同学们用我们以前学过的知识分析一下。然后请同学们起来说结果。【分析论证】首先我们要对钩码进行受力分析和运动分析（1）静止时，受力分析和运动分析如图

受力平衡：T=mg

（2）突然上升时，有加速度，由牛顿第二定律得，T―mg＝ma

T＝mg+ma>mg

（3）突然下降时，由牛顿第二定律得，mg ―T＝ma

T＝mg―ma

【总结】

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

．失重现象：物体对悬挂物的拉力（或对支持力的压力）小于物体所受重力的现象，叫做失重现象。【思考与讨论1】

1．是否只有上升时，才会超重？分析一下，当飞船返回地面，减速下降时，杨立伟会有什么感受？

由牛顿第二定律得，N―mg＝ma

N＝mg+ma>mg

杨利伟会感觉有压力，属于超重现象。

2、如果飞船减速上升会有什么感觉？由牛顿第二定律得，mg ―N＝ma

N＝mg―ma

杨利伟会感觉轻飘飘的，属于失重现象。

比较我们分析的两次超重和失重的情况，看看有什么特点，总结超重、失重的条件。【总结】

3．超重：具有竖直向上的加速度失重：具有竖直向下的加速度

注意：超重现象和失重现象与物体的速度方向及速度大小无关。

【思考与讨论2】

当物体向下的加速度达到g时，会出现什么情况？

学生分析：由牛顿第二定律得，mg ―N＝ma

N＝mg―ma＝0

压力或者拉力为0，即如果用测力计测量物理的重量，测力计上的示数为 0，这种现象叫做完全失重。【演示试验】

下方钻孔的饮料瓶装满水，自由下落时，水不会流出来请同学们解释为什么？太空就是一个完全失重的环境，请问同学们，在太空当中那些物理仪器是不能使用的？（天平、水银气压计、磅秤等）【思考与讨论3】

1．在超重或者失重时，物体所受的重力是否发生变化了？（学生回答：没有）2．那么变化的是什么？

（学生回答：压力或者支持力）

【总结】

3．注意：物体处于超重状态或者失重状态时，物体所受的重力并不变，变化的只是对支持物的压力或者对悬挂物的拉力。

【练习】观察在体重计上做下蹲运动时，体重计指针的变化。请同学们解释原因。

【课堂小结】（多媒体展示）

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

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

3．超重、失重的条件：

超重：具有竖直向上的加速度失重：具有竖直向下的加速度

4．注意：

（1）超重现象和失重现象与物体的速度方向及速度大小无关。（2）物体处于超重状态或者失重状态时，物体所受的重力并不变，变化的只是对支持物的压力或者对悬挂物的拉力。【课后练习】

据报载，我国航天第一人杨利伟的质量为63kg（装备质量不计），假设飞船以加速度8．6m/s2竖直上升，这时他对座椅的压力多大？

杨利伟所说的训练时承受的压力可达到8个G，这表示什么意思？