4.6 超重和失重 导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

学校 编写人： 审核人：物理组 编写时间：2023/12/28 《4.6超重和失重》导学案 班级：2306 【教材分析】 本节课选自《普通高中课程标准物理教科书—必修第一册》（人教版）第四章第⑥节《超重和失重》。教科书中将“超重与失重”以单独节的形式呈现出来， 注重学生在学习超重和失重过程中的体验和发现过程，强化应用牛顿运动定律分析超重和失重过程的方法。 【学情分析】 教科书通过让学生站在体重计上向下蹲的过程中观察体重计示数的变化，引发疑问，强调学生的参与、体验与思考。在学生展开活动之前，教科书帮助学生明确了两种常见的测量重力的方法，为学生后续利用体重计寻找超重和失重产生的条件并理解超重和失重搭建了台阶。在“超重和失重”中，教科书引导学生利用牛顿运动定律对体重计上的人进行分析，并根据体重计的示数与重力的关系，介绍了超重现象和失重现象。学习牛顿运动定律及应用牛顿运动定律解决问题是本章的核心内容，因此应用规律分析超重和失重现象自然是本节的教学重点。由于超重和失重现在已经演化成了生活语言，与物理学中超重和失重本来的意义有较大的不同，因此引导学生对超重和失重的物理内涵有清晰的认识是本节的教学难点。 【学习目标】 1．通过阅读课本P109-P110超重与失重部分，能准确说出超重、失重与完全失重的定义。（重点） 2．能够运用牛顿运动定律分析超重、失重现象，并求出体重计对人的支持力。(难点) 3. 分析运动情况，明确加速度的方向是超重失重的判断依据。(难点) 【教学过程】 1、 课前预习（阅读课本P109--110页） 1、超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_________物体所受重力的情况称为超重现象。 2、失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_________物体所受重力的情况称为失重现象。 如果物体对支持物、悬挂物的作用力的__________，即物体正好以大于等于_________，方向________的加速度运动，此时物体处于完全失重状态。 2、 自主学习 （1） 复习导入 提问一：牛顿第二定律的表达式（课本p95） F= 提问二：牛顿第三定律的内容（课本p69） 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小 、方向 、作用在同一直线上。 【新课导入】--重力测量的方法（课本p109） 方法一： 1.先测物体自由落体时的重力加速度g 2.再用天平测物体的质量m 3.由牛顿第 定律求重力G= 方法二： 将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。这时由牛顿第 定律物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小 ，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。 （2） 观察实验 视重:体重计、测力计的示数反映了物体对支撑物的 压力或对悬挂物的 拉力，称为视重。 （依据牛顿第三定律：视重=物体受到的支持力） 实重:物体实际的重力大小。 结论:静止或匀速状态下，视重=实重。 【观察思考】：人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会发生变化呢？ 体重计的示数为视重，反映了人对体重计的压力。根据牛顿第三定律，人对体重计的压力与体重计对人的支持力FN大小相等，方向相反。 1. 一位同学甲站在体重计上静止，体重计的示数有何变化？ 2. 甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化? 怎样变化? 3. 甲突然站起时，体重计的示数是否变化? 怎样变化? 4. 当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力是否发生变化？ 5. 为什么体重计的示数发生了变化呢? 本质：受力 （填“平衡”/“不平衡”） （3） 例题【小组讨论】 1. 人站在电梯中，人的质量为m．如果当电梯以加速度a加速向下运动时，根据牛顿第二定律，人对地板的压力为多大?（可以参考教材例题独立完成下列空） · 取竖直向下方向为坐标轴正方向，根据牛顿第二定律写出支持力FN、重力G=mg、质量m、加速度a的 方程： F合=ma ， 联立ma=FN-mg 由此可得：FN＝ m（g-a），得FN G（填“”＞或“＜”） F合= 即体重计的示数（视重） 人受到的（实重）重力（填“大于”/“小于”）． 总结：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体受到的重力的现象，称为 现象． 【阅读课本p111】如果电梯加速下降FN*＝ G-ma，人对电梯的压力小于人的重力，出现失重现象。如果人在加速下降的过程中加速度a=g，那么FN*=m（g-a），体重计示数