人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系6 超重和失重教案

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系6 超重和失重教案，共3页。

1.通过实验，知道视重和实重的区别，认识超重和失重现象，根据台秤随电梯运行的生活情境建立理想物理模型，帮助学生形成物理基本观念；
2.通过观察电梯中台秤示数的变化发现发现超重和失重现象产生的条件，培养学生从实际情境中捕捉信息、发现问题并提出问题的能力，实验探究与逻辑推理相结合，掌握科学探究方法；
3.应用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质，形成良好的科学思维；
4.引入部分用装满红色液体的水瓶自由落体完全失重激发学生兴趣，最后再用所学得知识解释这一现象解决实际问题，在实验探究中培养学生实事求是的科学精神，培养学生的科学态度与责任。
教学重难点
重点：应用规律分析超重和失重现象
难点：引导学生对超重和失重的物理内涵有清晰的认识
教学过程
引入
观察：装满水的矿泉水瓶底部有个小孔，水会从孔里喷出，放手让其自由下落会怎样？
发现水瓶自由下落没有水喷出，这是为什么呢，带着这个问题我们进入今天的学习
新课教学
我们先来说一说重力的测量，经常用的方法是将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。这时测力计的示数反映了物体所受的重力大小。
问题：为什么要保持静止状态，如果不保持静止，会有什么问题吗？
随机点名学生回答问题，老师引导、点评
师：静止时支持物的支持力和悬挂物的拉力与物体的重力相等实际上用到了二力平衡的原理，如果物体不静止则有可能不平衡，物体不平衡时的受力情况是怎样的呢？我们在实验中来看一下
实验：如图所示，我们将重物放在秤上随着电梯由1楼升至6楼，观察秤的示数变化，将实验现象填入学案表格
播放电梯上升微课
现象：电梯静止时台秤示数为6kg，随着电梯上升台秤示数先增大，后回到6kg附近，再减小
师：物体随电梯上升的运动状态是怎样的？
学生回答，老师引导（先加速上升然后匀速上升最后减速上升）
师：加速上升时物体速度方向向上，加速度方向向上，实验观察到台秤示数大于物重；匀速上升时物体速度方向向上，加速度为0，台秤示数等于物重；减速上升时物体速度方向向上，加速度方向向下，台秤示数小于物重。实验中台秤示数会左右晃动主要是因为学校电梯运行不稳定，忽略电梯抖动等次要因素，把电梯的运行看成理想状态，建立物理模型：
质量为m的物体放在台秤上随着电梯经过匀加速、匀速和匀减速三个阶段由1楼上升到6楼，已知加速和减速段的加速度大小均为a，重力加速度为g，求三个阶段物体对秤的压力FN的大小
（板书求解过程）
问题：物体随电梯上升过程中重力变化了吗？如果没有，变化的是什么物理量？
学生回答，老师引导（重力没变，变化的是台秤受到的压力）
师：台秤受到的压力变大示数就变大，看上去像是物体变重了一样，台秤受到的压力变小示数就变小，看上去像是物体变轻了一样，我们把台秤受到的压力称为物体的视重，物体的实际重力称为物体的实重。（板书：一. 视重和实重）
师：物体不平衡时台秤受到的压力与物体的重力并不相等，有时候比物体的重力大，这种现象我们称为超重；有时候比物体的重力小，这种现象我们称为失重。（板书：超重、失重定义）也就是说刚刚实验中物体加速上升时处于超重状态，而减速上升时处于失重状态。
问题：只有向上运动会有超重和失重现象吗？向下运动有没有？
播放电梯下降微课，学生观察现象自主完成学案表格，随机点名展示学案完成情况
师：我们看到上升和下降都有超重和失重现象，你能根据实验数据说一说物体什么时候会超重什么时候会失重吗？
由表格数据引导学生得出超重失重的条件，再用牛顿定律推理论证
板书：超重和失重的条件、对应的运动状态和台秤受力特点
分析：为什么水瓶自由下落没有水喷出
学生回答，老师引导、点评（因为自由下落时加速度向下大小为g，水瓶和水都处于完全失重状态，瓶底没有水压）。