超重和失重 说课稿_超重与失重说课稿
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《超重和失重》教学设计
[新课导入] 在上新课之前，和大家先做一个小小的实验：首先，请大家拿出两本书，放在桌面上分页地交叉在一起，可以逐页交叉，也可以两页或三页，好，现在大家站起来水平的用力拉，可以放在桌面上拉。找同学说说感受，不能拉开，拉开了？什么感觉，很费力。
有的同学拉开了，有的没拉开，拉开很费力。那有没有巧妙的办法将其拉开呢？ 学生：、、、、、、、、、师，看看这样的办法，下落过程将其拉开。
师：好，为什么下落过程能拉开呢？我们就带着这个问题研究今天的内容。
二、超重和失重
问题情境：如果给你一个弹簧秤，使用弹簧秤时，要注意什么问题？怎样由测力计测物体的重力？
通常情况下，我们把物体挂在弹簧挂钩下，保持物体静止，再来读取弹簧秤的示数。生：这是因为当物体挂在弹簧秤下静止时，物体处于受力平衡状态，重力的大小和弹簧秤对物体的拉力相等，而实际上弹簧秤测量的是物体对弹簧秤的拉力，在这种静止的情况下，拉力的大小是等于重力的．
那是不是在任何情况下，弹簧秤或托盘秤的示数都能显示物体重力的大小呢？ 师：同学们请看，老师在电梯里称量物体的重量时，遇到了什么问题？观光电梯中摆放着托盘秤，挂着弹簧秤。当电梯静止时指针在这个位置，当指针顺时针偏转时，表示物体对托盘秤的压力变大，当指针逆时针偏转时表明物体对托盘秤的压力变小。同学们可以选择其中一个秤来观察，同时托盘秤后面有等宽的瓷砖，可以以瓷砖为参考系判断电梯运动情况。
师：看到了什么现象？
生：1两秤的示数在变化，2，一会变大一会变小。师：大家看到的是不是这样的现象啊？
师：好，我们看到的的确是这种现象，我们发现有时好象物体的重力变大了，有时物体重力好象又变小了，难道物体的重力真的变化了吗？
生：重力并没有发生变化
师：那为什么弹簧秤和托盘秤的示数却发生了变化呢? 原因是：当物体随弹簧秤或托盘秤加速上升或减速下降的过程中，运动状态发生了变化，也就是说产生了加速度，此时物体受力不再平衡，拉力或压力的大小不再等于重力，所以秤的示数发生了变化．
这位同学分析得非常好，物体的重力是没有变化的，只是拉力或压力发生了变化。我们把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重，而把物体的真实重力称为实重。当物体处于平衡状态时，视重等于实重。当物体运动状态发生变化时，视重就不再等于物体的重力，而是比重力大或小． 在物理学中，我们将物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于重力的现象叫做超重。而将物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于重力的现象叫做失重。感悟生活：
师：那同学们想一想，在生活中你有没有亲身体验过超重或失重？在哪里体验过？哪位同学说说，什么感觉？
好，和老师的感觉一样。通过刚才的录像我们发现电梯里面的确有超重和失重现象。从指针偏转看有时候超重，有时候失重。热爱求知的人都会这样的习惯只看到现象不是我们的目的，我们要透过这个现象看其本质。那么究竟什么时候超重？什么时候失重呢？
也就是说：发生超重和失重现象的条件是什么呢？我们就以电梯中的超重和失重现象来探索发生超重和失重的条件。
首先我们应了解电梯的运动情况，实际上电梯在上升过程可分为三个阶段：加速上升、匀速上升、减速上升。电梯下降过程可分为：加速下降、匀速下降、减速下降。
我们知道，观察并记录现象是科学探究中的重要环节，那现在我就反复播放录像，大家观察。在电梯运行的这六个阶段到底什么时候超重什么时候失重？也就是具体任务是：观察并记录超重或失重现象都发生在电梯运行中的哪些阶段呢？再次提醒同学们呢托盘秤指针顺时针偏转表示物体对托盘秤的压力变大，指针逆时针转动表示压力变小。
师：哪位同学分享一下自己观察到的结论？ 提问：学生回答，有问题的换同学补充。师：好，那大家同不同意以上几个同学的说法？
师：刚才同学们的记录显示了电梯运行六个阶段中的超重和失重情况。那同学们你们凭借刚才的观察你猜想：超重和失重到底和电梯运行过程中的什么物理量有关系呢？ 生：回答，1，跟加速度有关，师：还有没有其他看法？电梯运行有时加速有时匀速有时有减速，加速度如何变化的呢？ 生：跟加速度方向有关系？
师：问，你凭什么说跟加速度有关系，你的理论根据是什么？
生：从牛顿第二定律分析，加速或减速时，物体不平衡，说明某方向上有力。还有没有不同观点，讨论一下，回答。
师:刚才同学们都是从牛顿第二定律即理论上进行分析的，这当然是研究问题的一种方法，当然，我们还可以通过实验来分析一下。
既然，同学们说跟加速度有关或速度，那你们就将这六个阶段的加速度情况分析出来。师：具体任务是：分析猜测的物理量在这六个阶段的情况，结合表格分析总结寻找得到什么规律呢？大家交流讨论一下。有不明白举手提问。
师：从动力学角度进行了分析，刚才我说，能不能分析这六各阶段的加速度情况？通过表格探究和加速度有什么关系？
结论：
3、产生条件：
(1)超重产生条件
a向上
加速上升或减速下降(2)失重产生条件
a向下
加速下降或减速上升 师：为什么会发生超重和失重现象呢？我们能不能用我们学过的牛顿第二定律，来定量计算一下在超重和失重情况下物体的压力或拉力到底是多少呢？现在我们看题：
以电梯中托盘秤所放物体为研究对象，已知物体的质量为m,升降机加速度的大小为a,根据下列五种情景,求物体对托盘秤压力分别是多少？（重力加速度为g）
情景一：电梯匀加速上升；
情景四：电梯匀减速下降；
对重物受力分析如图：以加速度a加速上升 由牛顿第二定律得： F合 = F — mg = m a 故：F = mg + m a > G因此产生超重 情景二：电梯匀减速上升； 情景三：电梯匀加速下降；
对重物受力分析如图：以加速度a加速下降 F合 = mg — F = m a 故：F = mg — m a ＜mg 因此产生失重。此时，物体对托盘秤的压力小于自身重力。同学们设想，如果压力逐渐减小，减小到零时，电梯发生了什么？ 回答都有道里。缆绳断了，台秤坏了。等等。
实际上此时电梯a=g向上的支持力F=0时，我们把它叫做完全失重状态。那么电梯到底处于什么情况大家可以自己想象了。
师：我们在平时工作学习中哪位同学体验过完全失重所带来的感觉呢？没有。看过没有？
学生：看过，在哪里？没看过。
师：那想想处于完全失重该处于什么样呢？ 让我们看一段视频。其实在太空舱里所处状态为完全失重状态，我们看一看我们的宇航员是怎样进行失重训练和在太空工作的。其实在这种完全失重状态下可以进行很多地面上无法进行的实验，如，1985年第一位美籍华人王赣骏在太空舱里研究了微重力环境下液体的状态，发现他是球形。
想一想，在我们的身边有没有实验能够证明一下这个状态呢。矿泉水瓶实验。水之所以会流出是因为水对瓶底有压力作用。当矿泉水瓶自由下落时，谁还会流出吗？用刚才所学物理规律判断一下。学生：不会流出。看来，我们用所学的物理规律能够判断出未知的物理现象，那我们看是不是这样呢？注意观察，水平下落很快，顺手拈来的物品做实验也要注意实验的规范性。这个不太明显。回去自己做一下。
好，这回我们来一个不带水的实验。我们研究研究身边现象，人下蹲过程到底是超重还是失重？站起的过程呢。
学生：失重、观点一样、先失重，平衡，超重。
师，用力传感器研究一下，横坐标时间，纵坐标表示力。怎么研究呢，钩码代表人将钩码和人看成整体，找一位同学，老师教你下蹲就下蹲，站起来就站起来，迅速点。好，出来了这样一条图线，看先是平行线表示什么意思，往下凹曲，向上凸起又是什么意思？最后该同学站起没动，图线平行线又是什么意思？
课堂小结：今天我们主要学习了超重和失重，知道了产生条件当加速度向上时发生超重，加速度向下时发生失重。我们也用牛顿第二定律进行了理论分析，知道物体处于完全失重状态时加速度为重力加速度。超重失重的实质是物体重力没有变只是拉力压力在变。
通过这节课的学习我们应该明白课前的实验，为什么在下落过程就能将书轻松的拉开了。
作业1，刚在所做图像分为几部分，各部分表示的物理意义是什么？
作业2，自制土天平，挂上不同质量钩码，不能水平，那将其自由下落时能不能处于水平状态。回去动手做一下，然后在进行理论分析。
板书设计:
§4.7超重和失重
1.超重：视重大于实重
条件：a 向上
加速上升或减速下降 分析：F – mg = ma → F = mg + ma
2.失重：视重小于实重
条件：a向下
加速下降或减速上升 分析：mg – F = ma →F = mg-ma 完全失重：a=g 向下 F=0 实质：是物体重力没有变只是拉力压力在变。
我们看，无论超重还是失重向上的拉力的表达式都可表示成F = m a + mg，我们知道物理规律除了可以用公式表示还可以用直观的图像来表示。在上面的公式中，加速度和力是一次函数关系，这不仅让我们想到数学中的一次函数表达式y=kx+b,这个函数在x-y坐标系中应该是一条直线，画出直线。这条直线和坐标轴有两个交点，说明每个交点的坐标值。力和加速度的关系也是一次函数关系，那我将图像中横轴改为a，纵轴表示F。好，我们借助这个图像进一步分析这条图线和两坐标轴的交点表示的物理意义是什么？一二象限的图线表示什么含义？讨论一下；回答；讨论分析。
纵坐标拉力=重力。第一象限的图线大于重力处于超重状态，第二象限图线表明拉力小于重力，处于失重状态。横坐标交点，表明物体只在重力作用下向下加速运动。a=g。处于失重状态，
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