超重與失重教案

1、失重和超重的研究性學(xué)習(xí)羅田縣育英高中汪利明一、課題分析與課型設(shè)計(jì)1、知識目標(biāo)1) 應(yīng)用牛頓第二定律解關(guān)于豎直方向加速運(yùn)動(dòng)的問題。2) 通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)、學(xué)生推導(dǎo)加深對超重和失重的理解。2、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：理解超重和失重的含義，發(fā)生超重和失重現(xiàn)象的條件3、教學(xué)設(shè)計(jì)思路：本節(jié)教學(xué)是在兩周前布置下活動(dòng)提綱后進(jìn)行的，使學(xué)生從實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，有一定的感性認(rèn)識，采用讓學(xué)生自己去查找資料，做小制作、設(shè)計(jì)試驗(yàn)、攝像、照相、做演示文稿等方式，以達(dá)到擴(kuò)展學(xué)生創(chuàng)造思維、發(fā)揮創(chuàng)造力、擺脫課堂的束縛，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與采用多種形式學(xué)習(xí)的能力。二、準(zhǔn)備工作第一階段布置研究課題，成立小組宣布研究課目標(biāo)和獎(jiǎng)勵(lì)辦法布置預(yù)習(xí)課

2、本思考問題成立小組，選出負(fù)責(zé)人成立備課小組，確定主持人第二階段按小組發(fā)放表格發(fā)放研究活動(dòng)記錄表(見附錄一)明確時(shí)間表和要求各小組負(fù)責(zé)人組織組員討論，著手填表第三階段小組課外活動(dòng)階段各小組完成填表各小組負(fù)責(zé)人集中，檢查成果，確定重點(diǎn)，布置重點(diǎn)準(zhǔn)備的內(nèi)容，落實(shí)相應(yīng)的語言解說、圖片播放、動(dòng)畫表現(xiàn)主持人確定上課流程，用詞、制作幻燈、課堂設(shè)計(jì)第四階段 總結(jié)匯報(bào)課前準(zhǔn)備，桌椅編排現(xiàn)場展示實(shí)驗(yàn)附錄超重和失重研究活動(dòng)記錄表項(xiàng)目記錄備注小組成員負(fù)責(zé)人：一、生活中的超重 和失重現(xiàn)象舉例 （最好配有圖片圖 像資料）1、2、3、4、5、6、二、自選實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)反映超重和失重現(xiàn)象的小實(shí)驗(yàn)一個(gè)（簡要列出一下項(xiàng)目，詳細(xì)內(nèi)容另

3、 外書寫）力殺設(shè)計(jì) （時(shí)間、 地點(diǎn)、方 法）建議表現(xiàn)形 式：裝置圖、試驗(yàn) 照片、試驗(yàn)攝 像步驟觀察、記 錄記錄方式結(jié)論分析三、規(guī)定實(shí)驗(yàn)：研究電梯運(yùn)行過程中的超重和失重現(xiàn)象（有條件的進(jìn)行錄像）1、小組自行組織在電梯中進(jìn)行試驗(yàn)2、自己設(shè)計(jì)表格，記錄數(shù)據(jù)3、小組討論試驗(yàn)結(jié)果，形成分析和結(jié)論四、資料收集和知識拓展：超重和失重在科技領(lǐng)域的運(yùn)用（課本以外） （列出項(xiàng)目，文字、圖片、音像資料另外準(zhǔn)備）媒體形式:1、2、3、42五、問題和思考1、2、參考資料來源：1、課本62頁的實(shí)驗(yàn)；2、網(wǎng)上查詢；3、圖書館查閱圖書4、獨(dú)立思考、集體討論、請教家長三、課堂流程安排1、觀看錄像和圖片，請學(xué)生列舉 生活中的超重和

4、失重 現(xiàn)象2、引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象中總結(jié)，如何定義超重和失重現(xiàn)象，明確重力沒有發(fā)生變化3、請做得最好的組派代表分析規(guī)定的電梯試驗(yàn)的結(jié)果，總結(jié)出加速度方向決定了發(fā)生超重現(xiàn)象還是失重現(xiàn)象；如學(xué)生能力允許，可以運(yùn)用牛頓第二定律定量計(jì)算，根據(jù)是中得出加速度的具體數(shù)值。4、進(jìn)入趣味試驗(yàn)階段，由各小組將設(shè)計(jì)的趣味試驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場的演示，并向大家提出問題， 請大家解釋，或自己做出分析，教師不做過多干預(yù)，主要就實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性，科學(xué)性進(jìn)行鼓勵(lì) 性的宏觀點(diǎn)評。5、與超重和失重有關(guān)的物理題，介紹幾個(gè)題型和解題思想，布置課后習(xí)題。附錄二：學(xué)生成果展示（略）超重與失重、教材分析：超重與失重，既是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，又是日常生活中常

5、見的物理現(xiàn)象，它還是當(dāng)今宇宙開發(fā)中面臨的重要問題。教材中安排這一節(jié)，既能進(jìn)一步鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)過的受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識，又能增強(qiáng)物理知識與日常生活、宇宙開發(fā)的聯(lián)系，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的思想熱情。、教學(xué)目標(biāo)：根據(jù)高中課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，通過認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象，并解釋生活中的有關(guān)問題制定了本節(jié)的三維目標(biāo)。（ 1）知識與技能通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象；用牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究超重和失重的原因；能夠利用超重和失重現(xiàn)象解釋一些生活中的具體現(xiàn)象；（ 2）過程與方法目標(biāo)通過經(jīng)歷超重與失重的學(xué)習(xí)過程，了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識物理實(shí)驗(yàn)、物理模型在物理學(xué)過程中的作用。通過經(jīng)歷超

6、重與失重科學(xué)探究過程，認(rèn)識科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，驗(yàn)證物理規(guī)律。（ 3）情感態(tài)度與價(jià)值觀滲透 " 學(xué)以致用 " 的思想，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣；培養(yǎng)學(xué)生參與科技活動(dòng)的熱情和將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的超重和失重問題；通過分組合作的探究性學(xué)習(xí)過程，鍛煉學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤，具有團(tuán)隊(duì)精神。三、教學(xué)重點(diǎn)：讓學(xué)生理解超重和失重的實(shí)質(zhì)。四、教學(xué)難點(diǎn)：產(chǎn)生超重和失重的條件以及知識的應(yīng)用。五、教學(xué)方法：教學(xué)活動(dòng)中體現(xiàn)教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，探究式學(xué)習(xí)為主線的

7、原則，使學(xué)生 在教師指導(dǎo)下掌握知識，運(yùn)用知識，解決實(shí)際問題。六、教具：體重稱、下面扎孔的塑料瓶、多媒體教學(xué)課件。七、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1、學(xué)生是否能夠通過合作的探究式學(xué)習(xí)方式切身感受到生活中的超重和失重現(xiàn)象；2、學(xué)生是否能夠根據(jù)已有的牛頓定律的知識從理論上理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)；3、學(xué)生是否能夠把所學(xué)到的對超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)的理解應(yīng)用到具體的生產(chǎn)和 生活中去并且解釋和解決一些具體的問題；4、在合作的探究性學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生是否具有積極探索的創(chuàng)新精神、交流合作 精神及對科學(xué)的好奇心與求知欲，是否樂于探究自然界的奧秘，能否體驗(yàn)到探 索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。八、教學(xué)過程：（一）、課前準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)探究一讓學(xué)

8、生玩悠悠球，在豎直方向上分別做勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)，感受 悠悠球的重力以及悠悠球?qū)κ值睦Υ笮〉淖兓?，提出問題為什么會(huì)發(fā)生這樣的 變化？實(shí)驗(yàn)探究二1、教師發(fā)給每個(gè)研究小組一個(gè)體重稱， 每個(gè)研究小組再發(fā)給一份 超重與失重研究 記錄表，地點(diǎn)選在可上下直行的電梯內(nèi)；電梯升降情況分析表電梯上升電梯下降a方向稱的示數(shù)變化a方向稱的示數(shù)變化電梯加速電梯勻速1電梯減速2、學(xué)生分組進(jìn)行研究，制定方案；3、學(xué)生實(shí)地調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄；4、討論、分析，得出結(jié)論；5、課上成果交流。學(xué)生通過對超重與失重現(xiàn)象親身地觀察、討論、分析，獲得第一手的實(shí)踐材料，達(dá)到對知識的獲得有一個(gè)全過程了解目的，同時(shí)激發(fā)學(xué)生們研

9、究性學(xué)習(xí) 的熱情、加深對超重與失重現(xiàn)象的理解。（二）、課堂實(shí)錄1、導(dǎo)入新課2005年中國最偉大的成就之一就是"神舟六號"載人飛船發(fā)射成功，實(shí)現(xiàn)了多人多天的太空飛行，各種媒體都有大量的相關(guān)報(bào)道，其中就談到有關(guān)超重和失重的問 題。研究超重和失重對我們新產(chǎn)品的開發(fā)、 科技的進(jìn)步有著十分重要的意義，比如: 在完全失重的情況下，我們可以制造泡沫金屬，用來制造機(jī)翼，又輕又結(jié)實(shí)；還可 以用液態(tài)金屬制成絕對球形的理想金屬珠，還可以制成超長度的玻璃纖維等等。那么：什么是超重和失重？在生活中是否也存在超重和失重現(xiàn)象？本節(jié)課我們 就來研究這個(gè)問題。2、新課教學(xué)成果交流上課后教師聽取學(xué)生外出實(shí)驗(yàn)的

10、情況簡介，對學(xué)生分組情況進(jìn)行抽查，并組織 學(xué)生代表對科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)發(fā)言。然后讓學(xué)生按照分組，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行討論、填表，并通過多媒體視頻展臺公 布學(xué)生的填表情況（見下表）。電梯升降情況分析表電梯上升電梯下降a方向稱的示數(shù)變化a方向稱的示數(shù)變化電梯加速個(gè)小數(shù)變大示數(shù)變小電梯勻速a= 0示數(shù)/、艾a= 0示數(shù)/、艾電梯減速示數(shù)變小小數(shù)變大實(shí)驗(yàn)探究請各小組同學(xué)利用利用彈簧秤和鉤碼做實(shí)驗(yàn)，觀察超重與失重現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)情況加速度方向拉力口重力的關(guān)系想象向上運(yùn)動(dòng)加速減速問卜運(yùn)動(dòng)加速減速理論分析讓學(xué)生分別對稱的示數(shù)的每一種變化，自己利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 的正確性。這樣做的目的使學(xué)生對超重和失重由感性認(rèn)識上

11、升到理性認(rèn)識加速上升或減速下降時(shí)：以人為研究對象，由牛頓第二定律F合由牛頓第三定律知： 即體重稱示數(shù)為 加速卜降或減速 以人為研究對象， 由牛頓第二定律F合=ma 有：FF-mg=maF=mg+ma' aF' =F= mg+maJF= mg+mamg牙時(shí)： F=ma 有：Lrmg -F =ma F=mg-ma 由牛頓第三定律知：F ' =F= mg-ma即體重稱示數(shù)為F= mg-ma通過實(shí)驗(yàn)和理論論證得到超重和失重的概念。趣味實(shí)驗(yàn)一：每組派一名代表，站在體重計(jì)上看誰能使體重計(jì)示數(shù)最小，這一小組就獲 得勝利，并分析獲勝的原因。二：在塑料瓶下面扎一些小孔，裝上水后水從小孔噴

12、出.讓塑料瓶做自由落體 運(yùn)動(dòng)，噴水情況會(huì)怎樣變化？先讓學(xué)生討論并假設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生利用牛頓運(yùn) 動(dòng)定律分析，推導(dǎo)出完全失重的條件，即當(dāng)物體有向下的加速度，且 a=g時(shí)，產(chǎn)生 完全失重。通過該實(shí)驗(yàn)探究，為后面講解太空空間站的微重力環(huán)境埋下伏筆杯子絳止時(shí) 小孔中有水流出杯子由落下破小孔中沒有水流出最后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出超重與失重現(xiàn)象的條件，以及注意事項(xiàng)。通過科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在觀察和體驗(yàn)后有所發(fā)現(xiàn)、有所聯(lián)想，運(yùn)用科學(xué)思維 萌發(fā)出科學(xué)問題，在利用團(tuán)隊(duì)的合作解決問題，提出結(jié)論。使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng) 的去學(xué)習(xí)物理知識。3、案例分析案例1:心臟病人能否乘坐飛機(jī)外出旅行？讓學(xué)生進(jìn)行討論分析，然后結(jié)合心

13、臟的受力動(dòng)畫分析原因。即調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又達(dá)到了學(xué)以致用的目的。案例2:觀看“神舟六號”飛行過程，思考以下各階段航天員處于超重狀態(tài)還是 失重狀態(tài)？火箭發(fā)射初期（）繞地做圓周運(yùn)動(dòng)（） 返回艙著地之前（降落傘已張開）（）A、超重B 、失重該案例即有利于學(xué)生產(chǎn)生“樂學(xué)”的情感，又培養(yǎng)了同學(xué)們的愛國情結(jié)。4、拓展教材該模塊分為三部分：多學(xué)一點(diǎn)，主要是為有能力的同學(xué)提高認(rèn)知水平。STS欄目和信息瀏覽，為學(xué)生提供了各種有趣、有用的資料，通過物理學(xué)史上的經(jīng) 典事例等，反映了物理學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的緊密聯(lián)系。使學(xué)生的視野將更開闊，更 加熱愛科學(xué)。九、家庭作業(yè)：請同學(xué)們根據(jù)課本拓展教材的知識, 以談?wù)勛约旱?quot; 太空實(shí)驗(yàn)設(shè)想" 為題材寫一篇科技小論文。希望在這個(gè)過程中發(fā)展學(xué)生樂于合作的團(tuán)隊(duì)精神，學(xué)會(huì)交流和分享研究的信息、創(chuàng)意及成果，并在欣賞自己的同時(shí)，也學(xué)會(huì)欣賞別人。十、板書設(shè)計(jì)：1. 超重 超重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。 超重的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：物體的加速度向上，它包括可能的兩種運(yùn)動(dòng)情況：向上加速運(yùn)動(dòng)或向下減速運(yùn)動(dòng)。2. 失重 失重現(xiàn)象：物體對支持物（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象。當(dāng)物體對支持物（或?qū)覓斓睦Γ┑扔?/p>