超重与失重的教学反思

2022-10-26

第一篇:超重与失重的教学反思

《超重与失重》教学设计

【设计思想】

本节内容是牛顿运动定律的应用。牛顿运动定律是高中物理的基础,根据学生的认知规律和高中学生的心理特点,在具体教学中,从生活实际出发,设计贴近学生生活的实验,引入新课,以此为基础,以探究为主线,让学生通过实验操作、观察来认识物理现象,认知物理过程,让学生用生活化的语言表述观察到的超、失重现象,探究物理规律,通过本节的学习,能巩固和深化牛顿运动定律的理解,提高学生分析问题、解决问题和应用知识的能力,为高二学习电磁学与力学结合的知识有很大帮助,能更好地解释生活、生产以及航天事业中的超重和失重现象。 【学情分析】

有了重力的概念,有的学生可能会望文生义,简单认为超重是重力增加,失重是重力减少,完全失重是重力完全消失。有的学生对超重、失重和完全失重现象比较熟悉,但不知道引起超重、失重和完全失重现象的原因。学生在学习超重和失重现象时会受到一些前概念的影响,容易把生活中说的有些“超重”与物理学上的超重混为一谈,把物理学上的失重误认为是物体“失去重力”;容易把超重、失重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系。 【教学目标】

(一)知识与技能

1.通过实验认识超重和失重现象,

2.理解产生超重失重现象的条件和实质。

3.能运用牛顿第

二、三定律定量分析超重与失重现象。

(二)过程与方法

1.经过探究实验发现超重失重现象,通过引导、小组讨沦、再实验寻找超重失重现象的运动学特征。

2.用实验的方法探究发生超重失重现象的条件及实质,学会用牛顿定律解决问题的方法。

(三)情感、态度与价值观

1.通过列举一些身边的超重失重例子和日常的小实验,让学生学会观察生活,知道物理就在身边。

2.培养学生科学探究能力,激发成就感;养成学科学、爱科学、用科学的习惯;从探究中体验科学之美,体会合作的重要性。 【教学重点】 1.超重、失重的概念

2.产生超重、失重现象的条件、实质 【教学难点】

1. 应运牛顿第二定律分析产生超重失重的条件 2. 在超失重条件下,物体的实重不变 【教学用具】

1.学生所需器材(四人一组):弹簧秤、砝码。 2.教师所需器材:弹簧秤、砝码、可乐瓶。 【教学方法】支架探究教法

【教学过程】

一、情境导入问题

取一装满水的可乐瓶,在靠近底部的侧面打一小孔,让其做自由落体运动。

想一想1:装满水的可乐瓶静止在手中时,观察到的现象会是什么?

(水从小孔中喷出)

想一想2:装满水的可乐瓶自由落体运动时,观察到的现象会是什么?

(水不会流出)

生活经验告诉我们水的流出是由于水的压力作用,当水不受压力作用时就不会从小孔流出,为了说明这个问题我们今天探究超重和失重现象。

板书1.§5.5超重与失重 (一)﹑超重与失重的概念

思考探究1:什么是超重现象?什么是失重现象? 二﹑自主探究

实验探究1:请用给定器材(弹簧秤、砝码),设计一个实验,得到砝码的重力大小?

问题1:你看到的弹簧秤读数(直接)表示的是什么力? (物体对弹簧秤的拉力)

结论:当物体处于静止或匀速运动时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于物体的重力。

实验探究2:手拉弹簧秤及砝码上下运动时,有什么新的现象?

(读数不稳定,有时候比刚才的读数大,有时候小。) 问题2:你看到的弹簧秤读数表示的是什么力? (物体对弹簧秤的拉力)

问题3:如果用“老经验”看(教师演示,用书挡住上下振动的砝码),你认为物体的“重力”有变化吗?如何变化? (有,有时变大,有时变小)

问题4:物体的重力实际上会变化吗?应该是多少? (不会)

实验探究3:用弹簧称拉着钩码突然向上运动,判断弹簧称的示数是比重力大还是小?

学生分析:钩码突然向上运动,先分析出向上运动可以分为先向上加速,后向上减速两个过程,再观察向上加速时弹簧称的示数是比重力大还是小;向上减速时弹簧称的示数是比重力大还是小? 实验探究4:用弹簧称拉着钩码突然向下运动,判断弹簧称的示数是比重力大还是小?

学生分析:先分析出向下运动可以分解为哪两个过程?分别观察两个过程,弹簧称的示数与重力的大小关系?

结论:我们把弹簧秤的读数大于物体的重力的现象,叫做物体的超重现象,这时物体所处的状态称为超重状态;而把弹簧秤的读数小于物体的重力的现象,叫做物体的失重现象,这时物体所处的状态称为失重状态。注意,物体超重与失重时其本身的重力不变。 板书2:

(二)﹑超重现象与失重现象

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

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

思考探究2:物体处于超重状态和失重状态的条件是什么? 三﹑指导探究

实验探究5:物体做怎样的运动会处于超重状态?

(图1)

结论:(板书3)超重──加速上升或减速下降,(F-mg=ma,F=mg+ma拉力大于重力)(图1)。

实验探究6:物体做怎样的运动会处于失重状态?

(图2)

结论:(板书4)失重──加速下降或减速上升,(mg-F=ma,F=mg-ma 拉力小于重力)(图2)

板书5:物体发生超重和失重的条件

1.超重──加速度向上(F-mg=ma,F=mg+ma 拉力大于重力) 2.失重──加速度向下(mg- F =ma,F=mg-ma 拉力小于重力) 演示实验1:完全失重现象

将底部及瓶盖戳有小孔的可乐瓶装满水,让它从高处自由下落,演示水的完全失重现象。

板书6:3. 完全失重──加速度为重力加速度(mg-F=mg,F=0拉力或支持力等于零) 四﹑应用质疑

电梯以1.0m/s的速度竖直匀速上升,电梯地板对站在电梯里质量为60kg的人的支持力为________N;如果电梯以0.5m/s2的加速度加速下降,地板对人的支持力又为_______N;(g取 10m/s2)

(图3)

说明:解题时两个受力分析图(图3)要留在黑板的右上角, 五﹑课堂小结

1.超重失重并非失去了重力,其动力学方程分别为 超重F-mg=ma, 失重mg-F=ma 完全失重mg =mg,

2.自由落体运动的物体处于完全失重状态,其加速度a=g. 六﹑课外作业P121-2,3,4 七﹑课外延伸

分析学生站在体重计上下蹲和起立过程中的超重和失重问题,结合相关知识探讨航天事业中的超重和失重现象,写出相关的小论文。 八﹑板书设计

§5.5超重与失重

物体: 超重──加速度向上

(F-mg=ma,F=mg+ma拉力或支持力大于重力)

失重──加速度向下

(mg- F =ma,F=mg-ma拉力或支持力小于重力)

完全失重──加速度为重力加速度

第二篇:《超重与失重》教学设计

【教材分析】

《超重与失重》是选择人教版高一物理第五章研究力与运动的关系第五节的内容。教材第一二章是对运动学概念和规律的学习应用,三四章是对力学基本概念,常见力性质及共点力作用下物体的平衡的学习

本部分内容讲述超重和失重现象及其产生原因,并且将其应用在具体问题中:如电梯中的超失重和体重秤上的超失重等。超重和失重的基本定义为:视重大于重力时为超重;视重小于重力时为失重;超失重时物体重力并不改变。对超重和失重理解可以从运动学和动力学两个角度理解。运动学角度:当物体加速上升或减速下降时,物体处于超重状态;当物体加速下降或减速上升时,物体处于失重状态。动力学角度:当物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;当物体具有向下的加速度时,物体处于失重状态。前者为表象,后者为本质,两者为递进关系。超重和失重是生活中的常见现象,因此讲解本部分内容时应尽量贴近生活,从生活中来,到生活中去,过程应多安排些学生的动手实验机会,让学生有切身的体会,同时也应安排些思考和探讨的话题,引发学生的思考和讨论,加深学生对超失重的理解

【设计思想】

本节利用饮料瓶设计实验引入新课,贴近学生的生活,在此基础上设计易于操作的探究超重与失重的实验,让每个学生都参与到课堂中,提高学生积极性,从而较容易得出超重与失重的定义;超重与失重的理论分析,给了学生思考的空间,整节课的设计符合“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与,乐于探索、勇于实验、勤于思考”的《新课标》的要求。采用力的传感器代替弹簧秤可以让学生更清楚的看到拉力的变化,并且可以演示完全失重现象。本教学设计在条件达不到的学校,可以用弹簧秤代替传感器。

教学目标 【教学目标】

(一)知识与技能

1、通过实验认识超重和失重现象,

2、理解产生超重失重现象和失重现象的原因

3、知道完全失重现象

(二)过程与方法

1、 观察并感受失重和超重现象

2、经历探究产生超重和失重现象的过程,理解物理规律在生活实际中的应用。

(三)情感、态度与价值观

1、通过列举一些身边的超重失重例子和日常的小实验,让学生学会观察生活,知道物理就在身边。

2、培养学生科学探究能力,激发成就感;养成学科学、爱科学、用科学的习惯;从探究中体验科学之美,体会合作的重要性。

【重点难点】

重点:通过实验探究和小组讨论,理解产生超重失重现象的条件和实质。

难点:超重、失重不是重力的增加或减少,而只是物体对支持物的压力或是对悬挂物的拉力发生了变化,物体的重力依然存在且大小不变。

【教学器材】

力传感器、电脑、重锤、细绳、演示弹簧秤、饮料瓶 【教学过程】

小实验:

一个盛满水的饮料瓶,在底部及瓶身周围钻几个洞,静止在手中时,水会流出;如果突然松手,让饮料瓶自由下落时,会观察到什么现象? 现象:当饮料瓶自由下落时,水不会流出。

提问:刚才的实验中我们看到水会流出的原因是什么?当饮料瓶自由下落时,水不会流出的原因又是什么?请结合生活经验谈谈你的看法。

因为重力而使水对器壁产生了压力,所以水会流出。实验中当饮料瓶自由下落时,重力仿佛消失了,实际上是压力消失了。 谈体会:

1、播放游乐场中过山车的视频,请同学们谈谈在游乐场玩十环过山车、垂直过山车等时的感受?

学生:害怕、上坡时感觉比较稳、下坡时感觉重力仿佛消失了等。

2、除了过山车,在生活中还有哪些时候会让我们有与过山车一样的感受? 学生:乘汽车上陡坡或下陡坡、飞机起飞或降落、乘电梯、„„

2 小结:刚才同学们所谈到的就是“超重与失重”现象,今天我们就一起探讨超重与失重的问题。 演示实验:

在弹簧秤下悬挂钩码,当钩码静止时,读出弹簧秤的示数,问:钩码的重力是多少?你是怎么知道的?

(利用二力平衡分析弹簧秤测量物体重力的原理,对学生来说已不是难题) 小结:当物体处于静止或匀速运动时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于物体的重力。 实验探究:

探究一:请同学们用力传感器测出桌面上重锤的重力,并用力传感器牵引重锤做各种运动(上下或左右移动),观察在将重锤提起的过程中,电脑屏幕上显示的力传感器的拉力与重锤的重力相比有什么变化? 学生活动:进行实验,观察现象。 讨论交流:小组内讨论后回答:

1.你看到了什么现象?与钩码的重力进行比较。

学生:示数不稳定,有时候比重锤的重力大,有时候比重锤的重力小。

2.重锤的重力变了吗?

学生:地球作用在物体上的重力并没有变化。

探究二:请你重做刚才的实验,找出力传感器对重物的拉力什么时候大于重锤的重力?什么时候小于重锤的重力?

学生活动:重做刚才的实验,细心观察并做好记录。 小组讨论交流后得出:

钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降、左右移动时拉力基本不变。 突然上升时,拉力变大。 突然下降时,拉力变小。 由此引入超重与失重的概念:

物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)大于物体所受的重力的现象,称为超重现象。

物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)小于物体所受的重力的现象, 3 称为失重现象。 理论分析超重与失重

刚才有同学提到乘电梯时,感到脚掌所受到的力与静止时不一样,我们已经知道这是超重和失重的现象,下面请同学们谈谈乘电梯时的超重与失重发生在什么时候?

学生1:电梯上升时超重,下降时失重。

学生2:我感觉电梯上升时有超重也有失重,下降时也一样有超重和失重。 电梯是处于超重还是失重,需要有依据,下面我们从理论上分析一下。 教师进一步明确:电梯在启动和停止的过程中,一般要经历加速上升、减速上升;加速下降、减速下降。

分析下列情况中人对电梯的压力分别是多大(设人的质量为m,重力为G): 当电梯静止时

当电梯加速上升时(假定电梯是匀加速,加速度大小为a) 当电梯减速上升时(假定电梯是匀减速,加速度大小为a) 当电梯加速下降时(假定电梯是匀加速,加速度大小为a) 当电梯减速下降时(假定电梯是匀减速,加速度大小为a) 学生活动:分组讨论

学生分组讨论后请不同的小组展示各自的讨论结果,并回答其他小组提出的疑问。

经过讨论得出:

当电梯静止时,人对电梯的压力为:N=G

当电梯加速上升时,人对电梯的压力为:N=G+ma>G

当电梯减速上升时,人对电梯的压力为:N=G-ma

当电梯加速下降时,人对电梯的压力为:N=G-ma

当电梯减速下降时,人对电梯的压力为:N=G+ma>G

根据得出的结论请学生总结电梯处于超重或失重的条件,学生这时不难得出 4 是与加速度的方向有关,而非速度的方向。

小结:物体处于超重或失重状态时,物体的重力并不变,只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化,这是由物体竖直方向的加速度引起的,当加速度竖直向上时,物体处于超重状态,当加速度竖直向下时,物体处于失重状态。

探究完全失重现象

让力传感器拉着重锤向下加速运动,观察拉力的大小,再让力传感器拉着重锤做自由落体运动,观察拉力的大小。

学生实验后,对照超重与失重的定义给完全失重下定义:

当物体以加速度a =g竖直加速下降时,物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)为零,这就是“完全失重”现象。 课外活动:

有条件的同学回家后在电梯上放体重计,自己站在上面,看看与我们今天的分析是否一致。

家里有体重计的同学可以回家做一做,先站体重计上不动,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?

板书设计:

超重与失重

超重:物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)大于物体所受的重力的现象,称为超重现象。

失重:物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)小于物体所受的重力的现象,称为失重现象。

超重与失重的理论分析: 超重现象: a竖直向上 失重现象:a竖直向下 完全失重现象:a=g竖直向下

第三篇:《超重与失重》教学设计

【课题】超重与失重

【教学时间】45分钟

【教学对象】高中一年级学生

【教材选用】人教版高中物理必修1第四章第七节

【教学内容分析】

1.教材的地位和作用

本节课是学生学完力与运动、牛顿运动定律之后,知识的迁移和应用部分,旨在让学生运用牛顿运动定律分析生活中的现象,进一步理解和巩固牛顿运动定律。通过本节课的学习,提高学生分析问题、解决问题和应用知识的能力,激发学生对航天科技的兴趣。

2.课程标准的要求

通过实验活动认识超重与失重的现象,理解超重与失重产生的条件与实质。

3.教材内容安排

本节教材利用称体重和乘电梯两个生活中常见的现象引出本节课课题,通过对超重与失重概念的理解,学会分析和解释超重与失重现象,然后再进一步了解完全失重的状态。

4.教材特点

(1)教材注重从生活走向物理,从物理走向社会,由生活中的例子引入本节课的学习,再引导学生带着所学知识进一步了解航天技术。

(2)教材强调通过实验探究,借助已学的牛顿运动规律的知识,分析和解释超重与失重的产生条件。

(3)教材重视实践活动,有力地提高学生解决实际问题的能力,进一步激发学生的学习兴趣。

【学生情况分析】

1.学生的知识基础

学生已经学习了力与运动、牛顿运动定律等相关知识,超重与失重学习打下了良好的基础。

2.学生的兴趣特点

高一年级的学生具有很强的好奇心,其积极性、主动性、参与意识与接受能力较强,对于学习内容贴近生活及有动手操作的物理课堂有较强的学习兴趣。

3.学生的认知困难

学习了重力的概念之后,有的学生可能会望文生义,简单认为超重是重力增加,失重是重力减少,完全失重是重力完全消失,也就是说学生在学习超重和失重现象时会受到一些前概念的影响,不能正确地观察,缜密地推理,由感性认识提升为理性认识。

【教材处理】

超重与失重现象在我们生活中很常见,比如电梯的升降、过山车等等,教材选取在电梯里称体重的模型来对超重与失重现象进行解释,这种方法难于在课堂上演示,不利于让学生身临其境感受超重和失重。从学生的心理特点出发,我通过改装弹簧测力计,制作了简易的超重与失重演示仪,让学生切身地、直观地感受超重与失重现象,以激发学生的学习兴趣。

【教学目标】

1.知识与技能

知道超重和失重的现象,理解产生超重和失重现象的条件,能够运用牛顿运动定律分析和解决超重和失重的实际问题。

2.过程与方法

通过感受生活中超重和失重的现象,理解超重与失重的概念,分析解释产生超重和失重现象的原因,学会应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。

3.情感态度与价值观

通过自主实验和逐步探究的过程中,培养学生细心观察,勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神,激发学生对科学的兴趣和热情。

【教学重点】

超重与失重的概念及其产生条件

【教学难点】

超重和失重现象的本质

【教学策略设计】

1.教学方法

(1)实验法

本节课注重以生活中实际问题为先导,以实验为基础,将一些抽象的、难以理解的物理概念转化为直观的物理现象,激发学生的学习兴趣,通过引导学生观察实验现象,进行科学思维,分析归纳,从而帮助学生理解超重与失重的产生条件和本质,突出学习重点。

(2)讲授法

通过教师形象生动、富有引导式的讲解,辅以实验演示、图片等,启发学生思维,帮助学生对超重与失重概念的理解;同时综合利用现代多媒体技术,最大限度地调动学生学习积极性,提高课堂效率,充分体现以教师为主导,以学生为主体的教学原则。

2.学法指导

通过教师演示实验,学生观察思考并自己尝试分析原因,从而得出结论,发挥学生在课堂上的主体作用,培养学生的科学物理思维。

3.教学媒体设计

以多媒体课件为载体,充分利用实物、模型、图像等,为学生提供感性的材料,同时通过自制教具的使用,培养学生的创新精神。

【教学用具】

多媒体课件、体重计、自制超重与失重演示仪、钩码、纸带、弹簧测力计等。

【教学流程图】

【教学过程设计】

教学环节和教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

壁开一小孔,用不干胶将其封住,内装有色水。

【新课引入,提出问题】

1.游戏表演:神奇的水瓶。

教师与一学生志愿者共同参与。矿泉水瓶

2.趣味实验引入,发散学生思维。

教师与学生用纸带拉着钩码向上运动。

教师撕开不干胶,有色水成抛物线流出,让水瓶自由下落。

提出问题:水瓶下落过程中水会不会流下来?会不会流到志愿者的脸上?

提出问题:能不能用一个手把纸带拉断?为什么纸带一开始能承受钩码的重力,而当我们用力向上拉的时候它却断了?而有的同学的纸带却没有断?

学生穿前后贴白纸的塑料雨衣站于水瓶下前方,让水流从其上方流过,流到其背上。

水瓶从学生面前自由下落。

学生动手用纸带拉钩码向上运动,体会趣味物理。

用已有认知和该实验现象形成认知冲突,激发学生的求知欲望。

创设生活情境,从生活走向物理。培养学生的观察能力,激发学生的求知欲望。同时为课堂教学埋下伏笔:为什么水瓶下落过程中水没有流下来?为什么有同学的纸带没有断?

【创设情境,理解概念】

引导学生理解超重与失重的概念。

借助课前的实验,逐步分析,让学生层层递进地理解超重与失重的概念。

的拉力)大于物体所受的重力的情况。

的拉力)小于物体所受的重力的情况。

超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物

失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物

提出问题:刚才实验中纸带断了说明什么问题?表示的是什么力增大呢?

力。

引导学生理解概念。

学生回答:力变大了。是钩码对纸带的拉

学生思考,理解超重与失重的概念。

正确的认识:测力计的示数表示的是钩码对它的拉力。

超重与失重。 在学生理解概念的基础上,引导学生建立

【分组实验,自主探究】

引导学生分组实验,观察实验现象,感受

在弹簧测力计下挂一个钩码,使其上下运动,观察弹簧测力计示数的变化。

教师引导学生分组实验,提倡组内交流讨论。

请一组同学分享观察到的实验现象。

提出问题:你认为什么情况下会产生超重与失重?它与什么因素有关?

学生动手实验,认真观察实验现象,理解超重与失重的概念。

引导学生进行实验探究,培养学生设计实验的能力,动手能力,共同合作,观察思考,分析归纳的能力。

下运动时,读数发生变化。

引导学生观察,发现问题:弹簧测力计上

【实验演示,分析解释】

1.利用自制超重与失重演示仪,引导学生观察,思考超重与失重的产生条件。

教师演示实验,引导学生观察弹簧测力计,分析产生超重与失重的情况。

提出问题:在上一个实验过程有没有发现什么问题?我们能不能想办法解决?

察与思考。

得出结论:发生超重与失重取决于加速度方向,与速度方向

引导学生思考改进方法。

介绍超重与失重演示仪,引导学生注意观

教师引导学生分析物体的运动状态,总结 无关。

学生回答:指针变化太快,很难及时观察。

在教师引导下分析产生超重与失重的条件。

为了弥补弹簧测力计示数变化太快以至于学生不能清晰地观察到超重与失重的受力情况,通过改装弹簧测力计,自制超重与失重的演示仪器,让学生直观地感受超重与失重现象,并学会分析物理现象的本质,得出物理结论。

【学以致用,拓展提升】

1.生活中的超重与失重现象

状呈绝对球形,冷却后可以成为理想的滚珠。

2、现代技术的应用

在失重条件下,熔化了的金属的液滴,形

物理走向社会。

用。

引导学生学以致用,从生活走向物理,从 学生回想与讨论:生活中超重与失重的应

给学生讲解现代技术中超重与失重的应用。

加深学生对知识的理解,培养学生善于观察思考生活中的物理现象及所包含的物理本质,同时了解我国的航天技术。

激发学生对科学的兴趣与热情。

第四篇:“超重和失重”教学案例与评析

【 教学目标 】

1.知识与技能:(1)知道什么是超重现象、失重现象和完全失重现象。(2)理解产生超重现象和失重现象的原因。(3)能够对力传感器和数据采集器采集到的超重与失重的F-t图象进行分析。(4)培养学生运用物理规律抽象生活实际问题的建模能力。(5)培养学生自主学习的能力和进行总结归纳的能力。

2.过程与方法:(1)经历观看录像、分组实验、讨论交流的过程,观察并体验超重和失重现象。(2)经历探究产生超重和失重现象原因的过程,学习科学探究的方法,进一步学会运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。 3.情感、态度与价值观:(1)通过探究性学习活动,体会到牛顿运动定律在认识和解释自然现象中的重要作用,产生探究的成就感。(2)通过运用超重和失重知识解释身边物理现象,激发学习的兴趣,认识到掌握物理规律是有价值的。(3)通过观看有关杨利伟的升空录像片断,激发学生爱国、爱科学的热情。 【 教学过程 】 1.概念理解

情景引入:课前播放有关航天飞机发射、太空站的录像片,开场白:同学们也看过神舟五号升空的实况,都听说过超重和失重这两个名词。这节课我们一起来学习、探究“什么是超重和失重现象?引起超重和失重的原因是什么?”引出这节课的主题:超重和失重。

概念提出:引导同学观看在电梯中的录像。物体放在静止的台秤上,观察台秤的读数,该读数为物体对台秤的压力值,称为视重,此时的视重等于物体的重量;电梯起动的过程,观察到视重值大于正常测量值,电梯停止的过程中,观察到视重值小于正常测量值;如果是在电梯中用弹簧秤挂一个重物,电梯开始起动的过程,同样观察到视重值大于正常测量值,电梯停止的过程中,也观察到视重值小于正常测量值。就此提出概念“这种物体对支持物的压力(或悬挂物的拉力)大于物体重力的情况,称为超重现象。物体对支持物的压力(或悬挂物的拉力)小于物体重力的情况,称为失重现象。” 2.实验观察

( 1)让学生手托自己的词典,上下运动体验词典对手的压力,先缓慢上下运动体验压力再突然上下运动体验压力(2)让学生用自制的弹簧秤挂钩码,手提弹簧秤上下运动,观察弹簧秤的读数或感受手指受到的拉力。交流“有没有观察到超重和失重现象?什么时候观察到了超重现象、失重现象?”。引导学生就观察到的现象提出有关超重和失重的问题,老师在众多问题中,抓住主要问题“产生超重和失重的原因是什么?”老师肯定学生提出的问题,为了引导探究再把问题具体化“能否根据我们掌握的运动规律来探究产生超重和失重的原因?”。 3.结果外推

演示实验:液体也会产生超重和失重现象吗?演示下方钻了孔的矿泉水瓶自由下落,通过实物投影观察漏水情况。“没有水漏出的原因是什么?”自由下落过程中上面的水对孔口的水没有产生压力的作用,产生了失重现象。强调:固体、液体、气体等一切物体只要满足条件,都会产生超重和失重现象。引出概念:如果一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零,称为 完全失重现象 。下落过程考虑到空气的阻力,只是接近完全失重的状态,这种接近完全失重的状态称为 微重力状态。

学生体验:弹簧秤挂钩码自由下落,观察弹簧秤的示数。同时屏幕打出:产生完全失重的条件是什么?水瓶向上抛出,孔口的水会流出来吗?的思考问题。瓶子抛出,上升和下落的过程水都处于完全失重状态。 知识应用:在完全失重情况下,弹簧秤还能测量物体的重力吗?天平还能测出质量吗?浸在水中的物体还受到浮力的作用吗?水银气压计还能测出气压吗? 【 焦点预测 】

本节课的亮点来自学生对超重和失重提出问题,有的学生可能会提出:超重与失重是不是惯性?体检时站在台秤上看到指针摆来摆去是不是超重和失重?从过山车上下滑感觉到身体轻飘飘的,是不是失重?也许还会有学生提出:直升机竖直下落人会不会飘起来?如果学生能够在课堂上提出诸如以上的问题,教师应该及时捕获这些创新思维的火花,并正确引导,不断鼓励,最终总结出要探究的关键性问题。

二、课堂教学发展性评价

(一)评教学设计

1、执教者经新课程实施前为期一周的岗前培训,系统地学习了新课程的有关理论,加上其本人在新课程实施的过程中全力投入,及时更新了教育理念,在平时教学活动中不断总结和进行教学反思,对新课程下的教学模式有比较深刻的见解。

在本节课中执教者能根据教学实际客观地制定教学目标,对三维目标中的“过程与方法、情感态度和价值观”非常重视,目标的设定基本上符合新课程标准的要求和学生的实际情况。

2、执教者以目前使用广东的教材为蓝本,参考了大量的资料,充分利用现有的教学资源,对教学方式进行了比较大胆的筛选和改进。较准确地把握教学内容的内在联系,课堂内容容量大,经重组后内容更加符合教学实际,更有利于学生参与探究。整节课以设计的问题为主线,引导学生积极参与发现问题,提出问题、分析问题和解决问题。所设计的11个问题有较合理的梯度,能激发学生对本学科的学习兴趣,从而积极参与体验和探究。 执教者较有效地组织教学,抓住了在超重和失重现象中应用牛顿运动定律这个关键点,突破了实验探究和理论探究的难点,以问题的形式呈现教学内容。

3、本节课的教学采用探究、讨论和讲练相结合的方法。通过老师的引导,学生既能有序地独立自主探究,又能合作讨论,充分交流。

个人认为所选用的教学策略和学生的学习方式也符合新课程理念,合理实用,通过学生的积极参与,培养了学生的主体学习,合作探究能力。

4、执教者在教学前做了较为充分准备,教学资源收集了多个渠道的信息源:有不同版本的教材、录像、教材配套课件、网络资源等。值得一提的是,课堂上用了学生自己制作的弹簧秤,是本节课的一个特色。

(二)评教与学的环境与氛围

虽然听课的人比较多,但授课教师镇定自若,以亲切自然的笑容,富有激励性的语言以及熟练的操作技巧,结合丰富的多媒体材料,为课堂营造了一个良好的探究氛围,课堂气氛活跃而有序,学生积极参与,师生关系和谐、民主。

(三)评教学信息(教学内容)的呈现与交流

本节课的教学内容的组织与呈现符合本学科课型和教学模式的特征和要求,教学活动中教师注意创设探究问题的情景、启发学生自主探究,抓住关键点。例如: „.教学过程中信息交流渠道畅通,师生交流,生生交流。教学内容的呈现自然流畅,利用问题的层层深入,逐渐呈现本节课的教学内容,调控有度。

(四)评教与学的方式(方法)和手段

教学方式的选择注重教学实际,实用有效,学生积极主动地参与探究。教学环节合理,课堂内容容量大,思维训练充分。教学手段运用比较恰当有效。

(五)评教学管理

授课教师能根据课堂中反馈的信息对教学进程、问题的难度、学生情绪、态度等进行调控,及时有效。

(六)评教学效果

本节课达到了基本的预期目标,使不同层次的学生在原有基础上取得了进步,学到了知识和方法,充分体验了科学探究的乐趣。以我的观察,多数学生对本节课留下深刻的印象。

(七)评教学特色、风格和教学创新

执教者带着亲切的笑容进行教学,语言富有激励性,作风沉着稳重。课堂设计以问题为主线,在课堂中有效地展开讨论,逐层解决问题。教学中用到学生自制的弹簧秤进行实验也是一种创新。

第五篇:《超重和失重》一节的教学设计

——————写给三年前的反思、今天的感悟 深圳市福田中学李春来

13048885321 教了许多年的书了,但当再次教授同一节课时,感觉还是新的。虽然曾认真地去对待每一次课,但一节节课下来,有遗憾,有欣喜,有满意,也有自认不足,这就需要每一位老师不断的去思、去改,从不断的创新中体会做老师的乐趣。

一、三年来的遗憾

2002年我完成了《超重和失重》一节课的教学,但直至昨日心中一直有一种挥之不去的遗憾,虽说当时我也同样曾认真挖掘教材、准备实验、设计例题(((((((((,但还是感觉生硬、不畅,实际教学效果(学生的领会)与预先设想相差甚远。可惜那时只兼任一个班的教学,没有机会去改变教学策略、再设计教学方案的机会。本学期再次进行这一节课的教学,我下决心要好好的研究一番,上出一节自己满意的课。 三年前,给我印象最深的“失败”有三点:

1.演示实验不成功。当初教师用“超重、失重演示仪”演示,让学生观察物体向上加速或向下加速时弹簧秤的示数与实际重量的大小关系,但实验现象持续时间短,学生看不清弹簧秤的读数,另外弹簧秤指针指示的读数也不稳定,实际上结论是老师公布给学生的。

2.学生没有真正理解概念。演示实验后,教师与学生共同分析物体向上加速或向下加速时的受力情况,得到对物体的支持力大小为(、(,从而得出超重和失重的概念。但师生没有共同研究“物体在向下减速或向上减速时”的情况,学生对这种情况下也会出现超重和失重现象感到很茫然。最终,是在老师一再强调或重复这一结论的情况下记住的,以后的作业中表明学生没有真正理解超重和失重现象。

3.当时是把《超重和失重现象》一节当作一个新知识来设计和教学的。总想把知识讲解、例题板演、课堂练习在45分钟内一并完成,实践表明这是不可能完成的,教学没有抓住重点,结果就是老师感觉课堂内完不成自己预定的教学任务。

现在看来,练习应用“牛顿第二定律”分析生活中的现象(超重和失重)才是本节课的真正目的,而不是记住超重和失重现象的概念和产生的条件。超重和失重现象的“概念与产生的条件”的得出应该是应用“牛二”后的必然结果。

二、三年后的同一节课 1.学生情况分析 刚刚学过“牛二”,学生对非平衡状态下物体的受力分析不是很熟练,对于“牛二”的应用能力还显得稚嫩,很难单纯从理论上自主得出超、失重现象的运动学特征(超重的条件是a向上,失重的条件是a向下,而与速度方向无关)。但学生的动手能力和自主探究意识较三年前的学生有较大的提高。

学生在学习超重和失重现象的概念时会受到一些前概念的影响,容易把生活中的“超重”与物理学上的超重混为一谈。如典型的例子,“乘坐飞机时允许免费携带20公斤的行李,而旅客带了40公斤,超重了!” 2.教学策略

①课初尽量使学生暴漏出“前概念”,以概念辨析的方式引入新课。 课本(粤教版必修1)中是这样引入课题的:“生活中偶然会碰到这样一个有趣的现象:多人同乘一台电梯,当电梯静止时,超重报警器装置并没有响。可是当电梯刚向上启动时,报警装置却响起来了,运行一段时间后,报警装置又不响了。难道人的体重会随着电梯的运行而发生变化吗?” 经常乘坐电梯的人都会有这样的体会,这个问题能够引发学生对日常生活现象中所包含物理原理的思考,应该说是一个好的引入方式。但也存在一定的问题。一是有相当一部分学生没有经常乘坐电梯或没有乘坐过电梯,不一定都有这样的体会;二是学生对于这个引入,从表面现象出发很容易解释为“电梯定员13人,如果乘坐18人很明显超出了电梯的安全承受范围,实重大于允许重量,就是超重了!”这样就达不到引入课题,继续探究的目的了。 其实,学生在日常生活中经常遇到词语“超重、失重”,只不过心中的理解与物理学上的概念不同罢了。我采取这样的引入方式,“什么是超重?什么是失重?说说你对它的理解。” 给学生机会说出自己的观点,然后播放录象“在上升的电梯中与在地面上静止时分别称量物体重力”,“为什么读数不同?”逐渐深入。

②以日常生活中的有关现象为切入点,让物理学习更贴近生活,激发学生的兴趣。如观察上升的电梯中与静止在地面上称物体重力得到读数的区别;让学生利用弹簧秤和钩码自主探究物体向下运动时有没有超重、失重现象,解释为什么自由下落的矿泉水瓶(开口、装水、侧壁开口)没有水柱喷出等。

③多媒体手段的应用与实验器材的有机结合。利用电脑和投影仪播放在上升的电梯中称物体重力的录象,放映完全失重状态下的宇宙飞船内的情况是有必要的。而利用弹簧秤和钩码自主探究,观察体重计示数变化和矿泉水瓶喷水现象一定要学生亲自进行操作。

④课堂流程避开分析现象(得出结论(应用解题(小结的应试模式,采取提出问题(观察现象(分析力学及运动学特征(得出结论(提出问题(实验探究(总结现象(讨论并得出结论(生活现象(解释原因(科技中的应用(课堂小结的思路,以练习应用“牛顿第二定律”为目的,以解释日常生活中的具体事例为落脚点,学以致用。 本节课的教学围绕四个层面展开探究:

第一,生活经验以及实验发现:在电梯中测物体重力与在地面上测同一物体重力的异同。 第二,为什么会出现超重和失重现象?

第三,探究:什么时候出现超重现象,什么时候出现失重现象。

第四,利用超重和失重规律解释相关的生活现象,了解其在科技方面的应用。

3、教学目标、教学重难点及教学用具 教学目标:

⑴知识和技能:①了解超重和失重现象;②理解超重和失重现象产生的原因;③知道完全失重现象。

⑵过程和方法:①观察并感受超重和失重现象;②经历探究超重和失重现象产生条件的过程,尝试解释与超重和失重有关的生活现象。

⑶情感态度与价值观:通过探究性活动,锻炼动手能力,增强用物理原理解释身边的物理现象的意识。

教学重点:①观察并感受超重和失重现象;②经历探究超重和失重现象产生条件的过程。 教学难点:能用“牛顿第二定律”解释超重和失重现象;总结产生超重和失重现象的力学和运动学特征。

教学用具:实物投影等多媒体设备、弹簧秤及钩码(每两位学生一套)、医用体重计一台、矿泉水瓶二个(装满水)

三、教学实录 (引入课题)

用投影仪投影出一张powerpoint幻灯片,内容是宇航员太空漫步、本节课题。 教师:在生活中我们曾经听到过或使用过词汇“超重、失重”,那么什么是超重?什么是失重?举例来说一说你对它们的理解。

学生:a.电梯定员13人,如果乘坐18人很明显超出了电梯的安全承受范围,总重量大于允许重量,就是超重了!

b.飞机上允许免费携带20公斤的行李,如果某人带了40公斤,就是超重了! c.在月球上的人重力小于地球上的重力,人失重了。 d.物体运动得越快重力就会越小,失重了。 e.向下运动的物体就处于失重状态。 f.宇宙飞船里的人和物体。(这里学生没有说明“宇宙飞船绕地球做稳定的圆周运动”这一前提。) (评析:学生受生活中的前概念或伪概念影响,对物理学中的超重和失重现象的解释是不正确的或不完全正确的。) (新课教学)

教师播放在地面上静止时与在电梯中(加速上升、匀速、减速上升)称量物体重力的录象片,学生观察现象。

教师:问题一,四种情况下台秤的示数分别是多少?有何异同?

问题二,台秤称量的是物体的重力还是质量?为什么读数的单位是kg? 问题三,台秤能够称量物体重力的原理是什么?正确称量物体重力的条件是什么?为什么物体静止或匀速运动时读数一样,而加速上升时读数大(是不是物体重力增大了),减速上升时读数小(是不是物体重力减小了)?

学生:静止或匀速运动时读数3.8kg, 加速上升时读数4.4kg, 减速上升时读数3.2kg。物体的重力没有变化,但说不清楚为什么。

教师提示:秤显示出的读数是物体对秤盘的压力。

(学生自己动手分析四种情况下物体的受力情况,推导出秤盘对物体的支持力表达式。) 学生:得出的结论如下 静止或匀速时:,视重等于物体的实重,如图1所示。 加速上升时:,,视重大于物体的实重,如图2所示。 减速上升时:,,视重小于物体的实重,如图3所示。 师生小结:

超重:物体对支持物的压力大于物体重力的现象。 失重:物体对支持物的压力小于物体重力的现象。 教师:问题四,在电梯里如果用绳子拉住重物竖直向上加速或竖直向上减速运动时有超重或失重现象发生吗?

学生:有,与在台秤上称量物体的重力效果一样,绳的拉力相当于秤的支持力。 教师:问题五,物体竖直向下运动时有没有超重、失重现象呢? (学生利用桌面上课前分发好的弹簧秤和钩码进行探究,二人一组。)

(学生交流结果,尝试受力分析,解释其力学原理,在练习本或黑板上演算。) 学生:得出的结论如下 静止或匀速时:,弹簧秤的示数等于物体的实重,如图4所示。 减速下降时:,,弹簧秤的示数大于物体的实重,如图5所示。 加速下降时:,,弹簧秤的示数小于物体的实重,如图6所示。 师生小结:

1.力学特征:

超重:物体对支持物的压力或对悬绳的拉力大于物体重力。 失重:物体对支持物的压力或对悬绳的拉力小于物体重力。 2.运动学特征:

超重:物体具有方向向上的加速度。 失重:物体具有方向向下的加速度。 教师:(教师用投影仪给出五个易混淆的问题) 1.超重和失重现象只能出现在电梯中;

2.超重和失重现象一定出现在匀加速或匀减速直线运动中;

3.如图7所示情况下地面对物体的的支持力大于物体的重力,所以物体处于超重状态; 4.超重就是物体的重力增大了,失重就是物体的重力减小了;

5.已知物体竖直方向运动的加速度大小a,你知道物体的视重增加或减小了多少吗? (学生辨析、讨论,得出结论)

引导学生分析课初同学们提出的关于超重或失重的说法(即a、b、c、d、e、f五点)是否正确.

学生提出问题:如果物体的加速度不是竖直方向,而是斜向上或斜向下,有超重或失重现象吗?

(这个问题提的很有水平) 师生讨论后的结论:只要有方向向上的分加速度就出现超重现象;只要有方向向下的分加速度就出现失重现象。)

教师:问题六,失重现象中如果且方向向下,那么绳对物体的拉力等于多少? 学生分析:、,所以。

师生小结:如果一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零,这种情况是失重现象中的极限,称为完全失重现象。

教师:介绍神舟六号飞船内完全失重状态下宇航员的生活;介绍重力对工业生产的影响。 (投影出相应的图片:人漂浮在宇宙飞船内、人“站”着睡觉、球形液体金属、含均匀气泡的钢板等。)

(学生参与做两个小实验,尝试解释与超重和失重有关的生活现象。)

实验1:矿泉水瓶(开口、装满水、侧壁底端开口)静止时有水喷出,矿泉水瓶自由下落时没有水柱喷出,为什么? 实验2:观察学生站在医用体重计上快速下蹲或快速站起的过程中体重计的示数怎样变化?为什么?

(学生观察、思考、讨论,教师指导,得出结论。) (课堂小结、布置作业)

作业:1.看课本,弄清楚什么是“微重力状态”,设想如果地球上的人和物体处于失重(或完全失重)状态下,会出现什么情况?写一篇小小说;

2.思考课本(粤教版)96页的“讨论和交流”、97页的“实践与拓展”;

四、后记

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