超重及失重(优质课).doc

课堂实录教案

左景民
深圳实验学校

教

学

目

标

智能目标：
①提高学生的科学素养；
②理解超重、失重和完全失重现象；
③掌握超重、失重和完全失重的应用。
情感目标：
①通过神舟5号的成功发射，培养学生的爱国主义精神；
②经历科学探究的过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律，体验探索自然规律的艰辛与喜悦；
③培养学生仔细观察、认真分析的科学态度，以及善于动脑、勤于动手的良好实验素质。

教 学

重 点

超重、失重和完全失重现象

教 学

难 点

实验验证超重现象符合牛顿第二定律

主 要

教 法

计算机辅助教学、实验、讲解、探究、练习
教

具
1、自制电梯教具一部； 2、加速度传感器一个；
3、电子秤两台； 4、多媒体电教平台；
5、滚摆一个； 6、条形磁铁40根。

教学
过程

主 要 内 容
教法提要
和说明

一

引

入

新

课

1、观看神舟5号发射的实况录象
提问：在火箭起飞的过程中，航天英雄杨利伟应该采取什么姿势？站着、坐着还是躺着？

2、观看电梯运动过程中，出现超载警示的录象
提问：电梯什么时候出现超载警示？是什么原因导致出现超载警示？

电梯出现超载警示的原因：可能是人们对电梯的压力变大了。

今天我们来研究电梯中发生的现象，同学们，这节课我们学习：
超重和失重

进行爱国主义教育

科学探究之一：
提出问题

科学探究之二：
猜想
与假设

过渡语

二

新

课

讲

授

㈠ 视重和实重
物体受到的重力，是通过仪器来测量的。
将一个物体放在台秤上面，或挂在弹簧秤下面，静止的时候，台秤或弹簧秤的示数就等于物体所受的重力。
1、视重：物体对水平支持面的压力，或对竖直悬线的拉力
2、实重：物体实际受到的重力

为方便研究，我们精心制作了一个电梯教具，下面我给大家介绍一下。

演示实验1：
电梯以一定的加速度向上加速运动，台秤示数变大。

演示实验2：
电梯以更大的加速度向上加速运动，台秤示数变得更大。

㈡ 超 重
当物体在竖直方向上做变速运动时，就会出现视重和实重不相等的情况。
1、超重：视重大于实重的现象
特点：
①物体所受的重力不变；
②物体具有竖直向上的加速度。
当物体具有竖直向上的加速度时，根据牛顿第二定律，台秤或弹簧秤对物体向上的支持力或拉力大于重力，将出现超重现象。
根据刚才的实验分析，从定性的角度，我们发现超重现象符合牛顿第二定律。从定量的角度看，超重现象是否符合牛顿第二定律呢？
下面，我们通过实验来研究。
2、实验研究
实验的目的：从定量的角度，看超重现象是否符合牛顿第二定律？
实验的原理和步骤：根据台秤示数，计算电梯的加速度，跟实际测量的加速度比较。

介绍加速度传感器

实验过程（略）

计算、分析数据（略）

结论：超重现象严格符合牛顿第二定律。

3、巩固新知
解释电梯出现超载警示的原因

[ 例1 ] 在神舟5号竖直发射的最初一段时间内，设加速度达到10g且宇航员杨利伟处于站立状态，则其颈椎承受的压力是头部重力的多少倍？

G
N
a
解：杨利伟随火箭加速上升，具有竖
直向上的加速度。
根据牛顿第二定律，得：
N－G＝ma
N＝ma＋mg
＝11mg
根据牛顿第三定律，可知： 其颈椎承受的压力是头部重力的11倍。

在火箭起飞的过程中，航天英雄杨利伟应该采取躺着的姿势。

㈢　失 重
演示：当物体竖直向下加速时，台秤的示数变小。
当物体具有竖直向下的加速度时，根据牛顿第二定律，台秤或弹簧秤对物体向上的支持力或拉力小于重力，将出现失重现象。
1、失重：视重小于实重 N=mg－ma
特点：
①物体所受的重力不变
②物体具有竖直向下的加速度
2、 完全失重：视重为零 N=mg－mg
演示：当物体竖直向下的加速度越来越大，台秤的示数越来越小。推出当物体的加速度等于g时，台秤的示数为零，出现完全失重状态。
特点：
①物体所受的重力不变
②物体向下的加速度为重力加速度

3、演示实验：
在一个开口塑料瓶的下部侧壁用烟头烧一个孔，在瓶内灌水之后，发现不断有水从孔中流出。让瓶子做自由落体运动，发现小孔中没有水流出。
[ 例2 ] 为什么在瓶子做自由落体运动时，水不再流出来呢？
解：当瓶子自由下落时，瓶子中的水处于完全失重状态，上部的水A对下部的水B没有压力，故水不会流出。但瓶子中的水仍然受重力作用。
4、分组实验：
做实验时，将两根条形磁铁平行放置在铺有毛巾的塑料筐内，且N、S极彼此相邻，调节它们之间的距离，使它们恰不能吸在一起。两手将塑料筐水平抬起，然后让它做短暂的自由落体运动，看看有什么现象发生？（请注意保护，不要使实验器材落地）

[ 例 3 ] 在刚才的实验中，为什么磁铁在做自由落体运动的时候，会吸在一起？
解：在静止的时候，左边磁铁的受力如下图所示：
N
毛 巾
S

在做自由落体运动的时候，左边磁铁的受力如下图所示：
S
N

毛 巾

过渡语

科学探究之三：
设计实验

科学探究之四：
进行实验
收集数据

计算机辅助教学，边看边讲运用先进的教学手段突破难点。

科学探究之五：
分析论证

科学探究之六：
评估

前后呼应

培养学生分析、推理和归纳总结能力

前后呼应

培养学生的观察能力

培养学生的实验能力

进行教学效果的反馈

培养学生的理解能
力

三

课堂

小结

巩固

新知

现在请同学们想一想，这节课都讲了哪些问题? 重点是什么?
1、 学生总结

2、教师适当强调

3、观察并解释滚摆在运动的全过程中处于超重及失重状态的情况。

过渡语

提问
培养学生的归纳、总结和语言表达能力
培养学生的知识类比与迁移能力

四
作业
布置

1、你是否尝试过“蹦极”运动？或者有过乘坐“太空梭”的经历？如果有，请你写出你的感受；如果还没有，那就请你快去体验吧！

2、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人下蹲的过程中，体重计的读数会怎样变化？当此人站起的过程中呢？

3、结合所学知识，试分析在神舟5号飞船发射和返回的全过程中，航天英雄杨利伟处于超重及失重状态的情况。

前后呼应

五
德育教育

同学们，中华民族千年的“飞天梦想”终于实现，这是我们每一位炎黄子孙的骄傲！同时也是中国几代航天人辛勤耕耘、艰苦奋斗结出的硕果！今天，我向大家推荐国家航天局的网站（），相信你们一定能从这里汲取更多的营养，为我国航天事业的发展做出你们的贡献！

抓住机会自然而然地进行德育教育，并培养学生运用多种手段自主学习的能力。

六

板

书

设

计

超重和失重

一、 视重和实重
1、视重：物体对水平支持面的压力，或对竖直悬线的拉力
2、实重：物体实际受到的重力

二、 超重：视重大于实重的现象
特点：
①物体所受的重力不变
②物体具有竖直向上的加速度

三、失重：视重小于实重的现象
1、特点：
①物体所受的重力不变
②物体具有竖直向下的加速度
2、完全失重：视重为零的现象
特点：
①物体所受的重力不变
②物体的加速度为重力加速度