超重失重

《超重與失重》教學設計

吉林長春市十一高中于龍嬌

【教學目標】

1．知識與技能

（1）認識超重失重現象的本質，理解產生超重失重現象的原因。

（2）掌握根據加速度方向，判斷物體的超重與失重現象。

（3）知道完全失重狀態(tài)的特征和條件。

（4）能運用牛頓運動定律分析超重和失重現象，理解生活中的超重和失重現象，并能

運用所學知識分析解決相關問題。

2．過程與方法

（1）通過活動探究的學習方式，探究產生超重和失重現象的過程，學習科學探究的方

法。

（2）經歷觀看實驗、分組討論、合作交流的過程，觀察并體驗超重和失重現象，完成

物理知識的構建。

3．情感、態(tài)度與價值觀

（1）在探究過程中，領略物理思維方法在探究、分析推理過程中的作用。

（2）養(yǎng)成尊重事實，嚴謹的實驗態(tài)度。

（3）通過合作實驗探究的方式，使學生養(yǎng)成相互交流的學習習慣和合作的精神。

【教學重點】

產生超重和失重的條件和原因。

【教學難點】

理解產生超重和失重的原因，運用牛頓運動定律解釋超重和失重的現象。

【教學資源】

若干彈簧測力計和砝碼，紙帶，學生學習單、多媒體課件。

【教學設計思想】

整個教學過程始終強調在教師指導下的學生自主探究與合作學習，把學生放在主體地

位，積極營造學生動手實踐、自主探究、合作交流的學習情景。挖掘“超重和失重”知識載

體所蘊藏的物理學思想和方法，為了實現三維教學目標，設計了四個活動，將本節(jié)課的教學

目標落實在課堂活動上，讓學生通過觀察現象、感知現象，來發(fā)現問題、提出問題，再通過

師生共同討論、交流探索獲得超重和失重的知識。

本設計的基本思路是：通過電梯實驗，從表格中分析得出產生超重和失重的條件，并用

牛頓運動定律解釋超重和失重現象，以此來突出教學重點，突破教學難點。

【教學流程】

1.教學流程圖

2．教學過程

教學過程教師活動學生活動設計意圖

一、創(chuàng)設情

景，導入新

課

實驗展示：

（1）稱重實驗：

●邀請兩名同學上臺。

●請其中一名同學站在體重秤上，迅

速下蹲、迅速站起。

●另一名同學觀察體重秤示數變化。

（2）提紙帶實驗：

紙帶下掛一重物，迅速提起，紙帶斷

裂

思考：體重秤的示數為什么會發(fā)

生變化？

思考：紙帶為什么會被拉斷？

用一個學生

參與的實驗，

激發(fā)學生學

習興趣，引入

課題

二、探究活

動

（一）學生

自主探究

提問：什么是超重和失重現象。

引導學生利用彈簧測力計進行實驗。

強調：彈簧測力計的示數顯示的是拉

力的大小。

鉤碼

運動狀態(tài)

彈簧秤

示數變化

鉤碼靜止

緩緩上升

緩緩下降

實驗：如圖所示，在彈簧秤下端

掛一鉤碼，仔細觀察鉤碼靜止

時、緩緩上升、緩緩下降時、突

然上升和突然下降時彈簧秤示

數的變化。將實驗現象填入下列

表格。

歸納總結：鉤碼靜止時、緩緩上

升、緩緩下降時彈簧秤讀數基本

不變；

突然上升時，彈簧秤的讀數變

大；

突然下降時，彈簧秤的讀數變小

通過自主探

究活動，使學

生樂于主動

參與到學習

過程中。通過

引導，初步知

道超重和失

重的概念。

超重：

F（拉）/F

（壓）>G

失重：

F（拉）/F（壓）

突然上升

突然下降

（二）師生

共同進行電

梯實驗探究

提問：那么在什么條件下會產生超重

和失重現象呢？

引導：電梯上升的過程中，既有超重

現象又有失重現象；下降的過程中也

既有超重又有失重現象，猜想物體發(fā)

生超重和失重現象可能與哪些因素

有關。

活動：播放人乘坐電梯上下樓

的視頻短片。

思考：猜想產生超重和失重的條

件。

猜想：物體產生超重和失重現象

可能與物體的速度方向、加速度

方向有關。

活動：觀看視頻并填寫表格。

運

動

情

況

v

方

向

a

方

向

秤

示

數

上

升

加

速

向

上

向

上

變

大

減

速

向

上

向

下

變

小

下

降

加

速

向

下

向

下

變

小

減

速

向

下

向

上

變

大

總結：超重和失重現象與加速度

方向有關

體現新課程

的理念，以探

究作為主線，

層層引導、步

步深入，變被

動為主動，讓

學生有感悟、

有收獲

提問：為什么會產生超重和失重現

象。

引導學生運用牛頓運動定律解釋超

重和失重現象。

超重

F1-G=ma

失重

G-F1=ma

提問：超重和失重是重力變化了嗎？

強調：超重和失重實質上是測力計或

體重秤的示數發(fā)生了變化即視重發(fā)

思考：利用牛頓運動定律解釋超

重和失重現象。

超重：

F-mg=ma

F=mg+ma

F>mg

F（壓）>mg

失重：

mg-F=ma

F=mg-ma

F

F（壓）

通過建立表

格，分析交流

得到產生超

重和失重現

象的原因是

加速度的方

向不同

生了變化

三、完全失

重

請同學們計算：

例題1：一個質量為70kg的人乘電梯

下樓，剛開始電梯以3m/s2的加速度

勻加速下降。求解此時他對電梯地板

的壓力。（取g＝10m/s2）

若電梯的加速度為10m/s2，結果又如

何？

引入：完全失重的概念

活動：通過計算發(fā)現當電梯的加

速度為10m/s2時，人對地板的壓

力為零。

總結：當物體以大小為等于g

的加速度豎直下落時，它對懸掛

物或支持物完全沒有作用力，好

像沒有了重力一樣，稱為處于完

全失重狀態(tài)

噴水失重現象：

用底部側面開有小孔的塑料瓶裝滿

水的作為演示器材（事先滴幾滴紅墨

水于水瓶中，便于學生觀察）演示時

用手堵住小孔。

當裝有水的水杯壁上有一個孔時，在

水壓作用下，水會從孔中流出來。

思考：如果讓這個杯子自由下落又是

什么情況呢？

引導：太空中飛船中的人和物也處于

完全失重狀態(tài)

思考：經過實驗發(fā)現，做自由落

體的水瓶水柱消失。

當瓶子自由下落時，瓶中的水處

于完全失重狀態(tài)，小孔以上部分

的水對小孔處的水的沒有壓力，

小孔沒有水流出

四、生活中

的超重和失

重現象

提問：如何利用已學知識解釋課前的

兩個小實驗。

思考：生活中還有哪些超重和失重的

現象

思考：利用超重和失重的知識解

釋原因。

飛機起飛和降落，過山車

引導學生

“從生活走

向物理，從物

理走向社

會”

五、總結

提問：這節(jié)課你收獲了什么？

總結所學知識。

強調注意加速度方向及運動情況

與教師一起總結：

超重和失重的概念；產生超重和

失重的原因主要是看加速度的

方向：加速度向上，產生超重現

象，可能有兩種運動狀態(tài)分別是

加速上升和減速下降；加速度向

下，產生失重現象，可能有兩種

運動狀態(tài)分別是加速下降和減

速上升；完全失重的概念；生活

中的超重和失重現象

學生整理本

節(jié)課的收獲，

建構知識體

系

【板書設計】

超重和失重

（一）概念

超重：F（拉）/F（壓）>G失重：F（拉）/F（壓）

（二）產生條件

超重：a向上失重：a向下

實質：在超重和失重現象中，物體實際重力并沒有改變，改變的只是外界對物體的支持

力（或拉力）。

（三）利用牛頓運動定律解釋

超重：失重：

F-mg=mamg-F=ma

F=mg+maF=mg-ma

F>mgF

F（壓）>mgF（壓）

（四）完全失重

如果物體正好以大小等于g的加速度豎直下落，這時物體對支持