超重及失重-黄贤胜.doc

全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选
教案设计

中学物理《超重和失重》

一、教案背景
1、面向学生：þ中学 □小学
2、学科：物理
3、课时：1
4、学生课前准备：
（1）预习本节内容，初步认识超重与失重现象。
（2）通过互联网搜索，了解生活中常见的失重、超重现象。
二、教学课题
1、课题题目：超重和失重
2、使用教材：选自粤教版高中物理必修一第四章第6节
3、教学目标：
（1）知识与技能
① 认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和本质；
② 知道完全失重状态的特征和条件，知道人造卫星中的物体处于完全失重状态；
③ 解释生活中一些超重和失重的现象。
（2）过程与方法
经历探究产生超重和失重现象原因的过程，体会通过科学探究认识物理规律的方法，提高
自主学习的能力。
（3）情感态度与价值观
培养学生求真求实的科学态度，体验物理世界的奇妙，探索自然规律的愉悦，激发学生学
习物理的兴趣。
4、教学重点
超重和失重现象的含义，探究产生超重和失重的条件。
5、教学难点
（1）探究产生超重和失重的条件及其本质。
（2）引导学生对实验现象的观察、分析和归纳，培养学生自主学习的能力。
三、教材分析
“超重和失重” 选自粤教版高中物理必修一第四章第6节。超重与失重，既是牛顿运动定律的具体应用，又是日常生活中常见的物理现象，它还是当今宇宙开发中面临的重要问题。教材中以例题的形式呈现超重和失重问题，所以通过定性和定量地处理是很必要的，这样既能进一步巩固受力分析、牛顿运动定律等知识，又能增强物理知识与日常生活、宇宙开发的联系，同时激发学生学习物理的兴趣，提高自主学习的能力，较好地体现了新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。

四、学情分析
学生在本学习之前，已初步掌握了受力分析、牛顿第二定律的内容，也学过一些利用牛顿第二定律处理问题的方法，这为本节课深入学习超重和失重打下了知识基础。在日常生活中，学生已经对超重和失重有了一定的感性认识。但是生活经验又往往使他们形成一些与“超重和失重”的定义不一致的“前概念”，造成认知困难。学生对日常生活中 “重”的理解与超重和失重中的“重”的理解发生混淆，使他们认为超重（或失重）就是物体重量的增加（或减少）；其次学生往往认为向上运动时就超重，向下运动时就失重，没有真正理解超重与失重的本质。

五、教学方法
1、实验法
在教师的指导下，让学生进行纸带拉钩码、装满水的易拉罐自由下落、利用传感器模拟电梯等实验。学生通过探究活动，观察现象，应用所学知识对其进行讨论、分析，最后得出结论。在整个探究过程中，积极创设问题情境，渗透物理学研究方法、协作精神和探索精神。
2、讲授法
充分发挥教师形象生动、带有引导性、鼓励性语言在教学中的作用，配以学生实验、演示
实验、现代教学多媒体DIS信息技术，启发、引导学生层层深入地思考，使学生的感性认识上
升到理性认识——从认识超重和失重现象到理解产生此现象的条件。在讲授知识的同时引导学
生学会分析、归纳和总结规律。
3、学法指导
在课堂教学中，注重培养学生观察、分析能力。引导学生观察并运用已有的知识分析生活中的超重和失重现象。通过观看视频资料，创设问题情境，激发学生探索欲望。
在课后引导学生联系实际，鼓励学生在生活中发现问题，并运用科学知识解决问题，做到学以致用，从而体现“从生活走向物理”的教学理念。

六、教学过程
1、创设情景、导入新课
【百度视频】直击杨利伟太空飞行全过程(资料)

（1） 播放宇航员杨利伟在太空的工作的视频片段。
（2） 教师活动：利用多媒体课件播放视频，引导学生注意。
学生活动：观察、思考。
（3） 与学生一起做纸带拉钩码实验，产生超重现象，活跃课堂气氛，让学生带着问题走入课堂。并引出本节课的主题——超重和失重。
教师活动：指导学生开展纸带拉钩码的小实验。提问：纸带问什么会断呢？
学生活动：开展纸带拉钩码的小实验。
2、建立概念
通过对小实验中纸带进行受力分析，引出超重的概念，继而延伸出失重的概念。强调超重和失重并非指物体质量发生的变化，深化学生对本节课重点知识的认识。
教师活动：分析纸带分别在静止以及加速上升过程中的受力情况。提问：产生超重和失重过程中，物体的实际重力发生变化了吗？
学生活动：观察、思考
预期回答：因为G=mg，质量和g都不变，故重力不变。
3、实验探究
（1）讨论猜想
通过观看电梯中探究超重和失重现象的视频，引导学生思考产生超重和失重的条件，并作出猜想。
【百度视频】电梯中的超重与失重

教师活动：提问：生活中，什么情况下会产生超重和失重现象呢？
与学生一起观看，引导学生注意并同步分析视频。
指出：电梯上升过程中，即出现了超重，又出现了失重。
提问：产生超重和失重，物体的运动方向有关吗？
指出：超重和失重只发生在电梯刚刚启动或将要停止的过程中。换言之，超重和失重只发生在电梯运动状态发生变化的时候。
提问：产生超重和失重的条件是什么？
学生活动：观察、思考、讨论。
预期回答：与速度方向无关。
预期猜想：产生超重和失重的条件可能与加速度有关。
（3） 探究实验
通过模拟电梯实验，结合数字化信息系统对模拟电梯上行或下行过程中传感器所受拉力的实时采集，完成实验探究表格，归纳出产生超重和失重的条件。
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教师活动：介绍实验装置（模拟电梯、拉力传感器、数据采集器、实验图像）
进行实验，由数据采集器得到的拉力随时间变化的图像经处理后如下：

引导学生完成实验探究表格:

学生活动：观察 思考，分析图像，完成实验探究表格。
（3）分析归纳
请同学分享实验探究结果，分析表格中的信息，归纳产生超重和失重的条件是什么。
教师活动：当重物向上运动时，电梯既出现了超重，又出现了失重现象；而向下运动时，也是即出现了超重，又出现了失重。因此，超重和失重与速度的方向无关。且加速度向上时，物体处于超重状态，加速度向下时，物体处于失重状态。
学生活动：思考回答
运用牛顿第二定律分析实验结论，指出加速度与力的关系，深化理解。
教师活动：提问：为什么加速度向上就产生超重，加速度向下就产生失重？加速度与力有什么关系？利用副板书，运用牛顿运动定律分析。
学生活动：回答 思考
4、生活实例分析
让学生举出生活中的超重和失重实例，运用本节课所学知识进行分析。
教师活动：提问：生活中还有哪些超重和失重现象？引导学生分析课前小实验中，纸带会断的原因；课本例题解析。
学生活动：举出生活的超重和失重的实例。分析玩跳楼机时产生的失重现象。
【百度百科】跳楼机的物理解释

5、课堂小结
小结本节课所学的知识，学习了什么是超重和失重，并通过实验，探究出了，超重和失重只与加速度的方向有关。此外，还知道了生活中的超重和失重现象。
6、延续课堂，课外活动
（1）一个盛满水的一次性杯底部有两个小孔，静止在手中时，水会流出；如果突然松手，让易拉罐自由下落时，会观察到什么现象？想一想水流出的原因是什么？水停止流出的原因又是什么？
【百度视频】演示杯中水失重现象

（2）有机会的同学可以在课外做一做：先站在体重计上不动，读出台秤的示数；接着突然下蹲，读出开始下蹲时台秤的示数变化，想一想为什么会发生这样的现象？然后先蹲着不动，读出台秤的示数；接着突然起立，读出开始起立时台秤的示数变化？也想一想为什么会发生这样的现象？

七、板书设计

八、教学反思
在教材中，在给出超重和失重的概念后，马上运用牛顿第二定律对产生超重和失重的原因
进行了解释，进而引导学生解析生活中的超重和失重现象。然而，生活经验往往使学生有向上
运动就产生超重，向下运动就产生失重的错误认识，他们主要的认知困难在于对“产生超重和
失重条件”的理解。
此外，教学过程中采用“猜想——实验探究——理论分析——归纳”的过程，在实验观察中获得生动的感性材料，让学生学会从这些感性材料中归纳事物的特征，找到隐含于物理现象背后的物理规律，同时，让学生在观察和动手实验的过程中学会分析、比较、归纳、抽象出物理概念。
当然，在这节课中我也发现了一些问题：（1）开展纸带拉钩码的小实验时，有些纸带不易断裂，影响演示效果。（2）演示模拟电梯实验时，发现电梯模型设计的高度不够，而不易演示。（3）学习过程中，学生始终是主体，教师是组织者、引导者。有些实验可以尝试让学生在课前自己设计，课上让学生自己做。例如，课前安排学生在家中自己动手演示杯中水下落时失重的实验，体验搭电梯的感受，并通过互联网了解电梯的运动过程。这样可能更有效地让他们对物理现象及过程有亲身的体验，同时，在实验的设计和操作过程中，更能锻炼他们的动手能力、培养创新精神和提高科学素养，激发了他们的学习兴趣。

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