4.6超重和失重 教学设计-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.6 超重和失重 一、课程标准 通过实验或者体验来认识超重和失重现象，应用牛顿运动定律分析超重和失重发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质。 二、学习目标 1.物理观念 （1）理解超重和失重的定义及其产生条件。 （2）掌握运用牛顿运动定律分析超重和失重现象的方法。 （3）能够识别并解释日常生活中的超重和失重现象。 2.科学思维 能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象，会用观察法和总结归纳等分析超重和失重的条件，并迁移解决生活中的实际问题。 3.科学探究 经历观察、实例探究、讨论交流的过程，领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。经历探究产生超重、失重现象条件的过程，理解物理规律在生活实际中的应用。 4.科学态度与责任 了解一些我国航天技术的成就激发学生对科学的兴趣和热情；培养学生科学探究能力，激发成就感；从探究中体验科学之美，体会合作的重要性。 三、自主预习 1.牛顿运动定律的内容 2.测量重力的两种方法 四、教学过程 环节 教师活动 学生活动 新课 导入 今天进入第四章第6节的学习《超重和失重》，从动力学的视角探讨现象与规律。 环节1：教师演示“水瓶实验” 环节2：检测预习成果，回顾牛顿运动定律，重力的测量方法 环节3：通过体重计引出视重和实重的概念 通过提前的预习，回顾牛顿运动定律，说出测量重力的两种方法。 开门见山，通过问题设置，引入视重和实重的概念，进入本节课的核心环节。 活动一 电梯奇遇 1.物体在电子秤上，随电梯上升和下降的视频 ——教师提问 （1）示数指的是什么？ （2）物体的实重有没有发生变化？ （3）视重和实重的大小关系。 2.小结：超重现象和失重现象的定义。 3.定义本质辨析：超重和失重与加速度方向的关系。 ——教师提问 （1）什么情况下会出现超重和失重现象？ （2）出现超重和失重现象与物体的速度有无关系？ （3）分析加速上升和减速下降都处于超重状态，减速上升和加速下降都处于失重状态的共同特点。 4.发现规律： 5 5.验证规律： 运用牛顿运动定律证明加速度方向向上时会出现超重现象，加速度方向向下时会出现失重现象。 ——教师演示 ——学生分析 6.分析生活现象 通过学生的回答，引导学生通过加速度方向判断超重和失重现象。 学生记录电子秤示数变化、观察物体随电梯上升和下降时，运动状态的改变。 结合视重实重的定义回答问题，通过视频，判断视重和实重的大小关系。 理解超重现象和失重现象的定义。 理论分析电梯在运行过程中的运动状态，总结规律。 小组讨论，自主验证加速度方向向下的时候会出现失重现象。 学生回答。 活动二 完全失重 过渡：若跳楼机以加速度g向下加速运动，此时人对座椅的压力为多大？ 1.小结： 2.实例： ——教师引导 ——学生回答 3.小结：太空中的宇航员，以及自由落体，竖直上抛的空中过程都可以视为物体处于完全失重状态。 学生计算。 根据对完全失重状态的概念和运动学特征的解释课前的“水瓶实验”。 活动三 视觉解析 过渡：同学们，想一想人蹲下和站起的过程中的哪些过程是超重哪些过程是失重呢？ ——教师引导从运动状态着手，分析加速度方向，通过加速度方向判断超重或失重 ——学生讨论 运动状态 加速度方向 超重或失重 视重VS实重 静止 / / 蹲下 加速蹲下 向下 失重 减速蹲下 向上 超重 站起 加速站起 向上 超重 减速站起 向下 失重 ——通过传感器验证 小结：人在蹲下过程中，开始阶段处于失重状态，后面阶段处于超重阶段，在站起过程中，开始阶段处于超重状态，后面阶段处于失重状态。 小组合作讨论，完成讨论的小组可以通过用体重计自主验证。 学生代表实验，观察压力随时间的变化情况，体会科技的便利。 活动四 思维挑战 过渡：超重和失重可以给我们带来便利，比如利用完全失重状态下，水滴会成为一个完美的球形，利用这个原理，制造出了理想的滚珠。克服超重和失重带来的不适感也成为人类挑战的目标。 1计算： ——教师补充 2.课堂升华。 结合牛顿运动定律进行计算。 课程总结 回顾课堂所学，对知识进行总结。 课后研讨 请课后搜集材料，分析和交流： （1）超重和失重现象在各个领域的应用。 （2）为克服超重和失重带来的不适感，人类进行了哪些努力。 五、板书设计 1 学科网（北京）股份有限公司 $$