1/1《超重和失重》教學設計一、教學設計思路：《超重與失重》是一節(jié)應用牛頓定律解釋身邊的物理現(xiàn)象的應用課。我深入研讀了教材和新課程理念，物理源于生活高于生活，又歸宿于生活。在教學活動中，讓學生把生活中低層次的原始經(jīng)驗、素材經(jīng)分析、加工，變?yōu)楦邔哟谓M織活動，去獲取新的知識和技能，獲得情感體驗，提升素養(yǎng)和品質(zhì)。二、教材分析本節(jié)安排在牛頓運動定律后，知識的遷移和應用部分，因此本節(jié)是本章的一個比較重要的、典型的應用型知識點。課標要求是：“通過實驗認識超重和失重現(xiàn)象”，要求學生能通過一些實驗或具體的活動來了解和體驗超重和失重。理解超重和失重產(chǎn)生的條件與實質(zhì)。具體分析為其一：超重和失重產(chǎn)生原因的分析，要用到牛頓第二、第三定律，這不僅有利于學生鞏固對定律的內(nèi)容理解，也有助于培養(yǎng)學生分析問題的能力.其二，這是一個貼近日常生活的實際問題，能激發(fā)學生的學習興趣和體會物理的生活化。其三，超重和失重現(xiàn)象與航天技術緊密聯(lián)系，讓學生了解我國前沿科學，意在激發(fā)學生情感價值。三、學情分析通過前面對“牛頓第二定律”的學習，學生對解決物體做勻變速直線運動的問題已有所了解，但對定律的運用還不是很熟練，可能將超重、失重現(xiàn)象與牛頓運動定律知識割裂，教學中要注意引導學生，幫助學生建立一個生動活潑的場景，將新知識納入舊知識結(jié)構(gòu)，讓學生體會到超重、失重只是牛頓運動定律知識的遷移與應用而已。四、教學目標（1）了解超重和失重的現(xiàn)象。（2）理解產(chǎn)生超重和失重的條件和本質(zhì)。（3）知道超重和失重在生活和科學技術中的應用。（4）學生通過關注中國航天事業(yè)的發(fā)展，激發(fā)學生振興中華的使命感和責任感。五、教學重點及難點重點：是超重、失重及產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件、實質(zhì)。難點：產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的實質(zhì)；教學策略：“情景——問題——探究——結(jié)論”的學生自主探究教學模式。六、教學過程設計教師活動學生活動設計意圖（一）情景設置、引入課題視頻展示：教師展示學生參加社會實踐活動時的過山車視頻引發(fā)同學回憶并定性體會，通過電梯中的臺秤示數(shù)變化引導學生進一步通過數(shù)值的變化來定量體會。引導學生觀察現(xiàn)象：讀數(shù)有時大有時小的現(xiàn)象引出課題：超重失重學生回憶當初感覺，觀察視頻并對比數(shù)值。由觀察得出：指針左右偏轉(zhuǎn)，還有短暫不變?；顒又噩F(xiàn)。激發(fā)興趣，激發(fā)表現(xiàn)欲。引出課題（二）實際體驗、結(jié)合回憶、提出問題為了進一步認識超重和失重現(xiàn)象，我們讓學生體驗托重物和拉紙帶的小實驗學生實驗1：一跟線繩豎直懸掛一鉤碼，用一只手如何將線繩拉斷？提出問題：超重失重與哪些因素有關？并引導學生猜想學生體驗學生做嘗試學生思考大概有哪些因素（學生思考，先不忙回答）讓學生了解在生活中發(fā)現(xiàn)問題，提出恰當?shù)馁|(zhì)疑，是物理學研究問題的一般方法學生思考，讓具有個體差異的同學都在思考中有些自己的答案，如果馬上有人回答就使不理解的同學沒時間得到自己的結(jié)論，不利于學生發(fā)散思維的培養(yǎng)。（三）、解決問題、得到結(jié)論請同學運用桌面器材自己動手，論證自己的觀點。完成桌面的實驗記錄表格。實驗前提醒同學注意以下幾點：1、使用時不要超過彈簧秤的量程2、使用前彈簧秤應該調(diào)零3、稱量物體所受到的重力時應保持彈簧秤靜止。提示問題：實驗中如何來判斷加速減速，引導學生總結(jié)結(jié)論教師進行實驗結(jié)論總結(jié)從實驗中我們得出超重失重與物體運動的加速度方向有關，加速度方向向上，物體超重，加速度方向向下，物體失重提出問題：實驗的結(jié)論能否用理論進行驗證呢？理論與實驗的結(jié)合才是完備的研究手段。提問：研究力與運動之間的關系我們采用什么規(guī)律？如何建模？引導學生對運動進行分類驗證引導學生總結(jié)運算結(jié)論教師總結(jié)：加速度方向向上時超重，加速度方向向下時失重，重力本身并沒用變，只是壓力發(fā)生了變化。學生分組實驗，教師個別指導速度從無到有即加速，速度從有到無即減速學生思考學生總結(jié)：學生1與加速度方向有關，加速上升減速下降時超重，加速下降減速上升時失重學生2與加速度方向有關，加速度方向向上時超重，加速度方向向下時失重思考并回答：牛頓第二定律學生回答：物體的直線運動（位移、速度、加速度、時間）按速度和加速度的方向進行分類（共四類：向上加速、向上減速、向下加速、向下減速）學生思考自己并推導：提問學生回答，得到結(jié)論：NNaaGG根據(jù)牛頓第二定律得，N－G＝maN=G+maN>G根據(jù)牛頓第三定律得，人對秤的壓力N`=N——超重學生定性分析N學生推導NaaGG根據(jù)牛頓第二定律得，G－N＝maN=G-maN〈G根據(jù)牛頓第三定律得，人對秤的壓力N`=N——失重學生總結(jié)：只要物體具有豎直向上的加速度——超重只要物體具有豎直向下的加速度——失重學生分析推導數(shù)據(jù)，當向下a=g時，壓力等于零得出完全失重的概念：4、完全失重當物體向下的加速度a=g時，對支持物的壓力變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象叫完全失重現(xiàn)象提高學生的實驗能力提升學生的實驗素養(yǎng)培養(yǎng)學生如何通過簡單的方法處理復雜的問題提高學生的歸納能力和語言組織能力分組得出結(jié)論提升學生的積極性由簡單到復雜，學生容易理解培養(yǎng)學生的探究能力和素養(yǎng)：理論+實踐提高學生利用已學知識處理問題的能力提升學生的建模能力，如何從生活走向物理。增強學生分析問題的邏輯能力練習應用牛頓定律解決問題的方法為論證超重發(fā)生的條件做鋪墊把超重時使用的方法遷移過來加以應用，讓不會的同學再得到一次鍛煉的機會，以便于大多數(shù)學生都得到鍛煉和提高。為總結(jié)失重發(fā)生的條件做鋪墊學生自己總結(jié)結(jié)論，目標落實更充分。學生分析數(shù)據(jù)，進一步獲得具體感受，并自己得出完全失重的條件（四）知識應用：教師巡視，做個別指導教師講評學生完成練習檢測學生知識掌握情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題（五）能力提升演示實驗2：教師演示學生觀察思考：取一只塑料瓶，在下端靠近底邊處鉆一個小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加滿水。提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔處有水噴射出。問：如果自由落體會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？請你解釋原因？教師加以補充和總結(jié)：應用牛頓定律的思想：水流出一定是因為受合力向外。先確定孔附近的水為研究對象：蓋緊瓶蓋時，水若流出，內(nèi)部空氣體積大了壓強減小，對孔處的水壓力減小，使上部分水的壓力與大氣壓力的合力與外界大氣壓力相等時，水不再流出。讓瓶子自由下落③把瓶子向各個方向拋出后：瓶孔處的水受到的大氣壓力一樣大，而上部分的水由于處于失重狀態(tài)，對孔處水壓力為零，所以水不流出（不失重時，內(nèi)部壓力大于外部對水壓力，所以水流出）播放資料：火箭發(fā)射和宇航員的太空生活圖片學生猜想并解釋原因，互相補充。讓學生回答牛頓定律分析受力問題的方法。引導學生選取瓶孔附近的水為研究對象再演示一遍瓶自由下落、拋出時水不流出過程，學生再次觀看，確信水不流出學生觀看應用新知識和用到的物理方法分析解釋生活中的現(xiàn)象。讓學生知道，在身邊也有很多超重和失重現(xiàn)象。引導學生利用身邊的素材做物理研究培養(yǎng)學生的觀察力，培養(yǎng)學生用物理方法解決實際問題的能力，激發(fā)學生愛物理愛科學的熱情了解宇航事業(yè)發(fā)展，激發(fā)愛國熱情。（六）收獲和體會1、你學到了什么新知識？2、你應用了哪些物理規(guī)律？3、你掌握了哪些研究方法？師補充提升：我們還在不知不覺中體驗了一次科學探究的過程：發(fā)現(xiàn)問題——提出設想和質(zhì)疑——用學過的理論解釋問題。物理學是自然科學的一個重要分支，高中物理課程承載了很多東西，希望我們在學習物理知識的同時，更注重掌握探究和討論的問題方法。為我們的終生發(fā)展奠定良好基礎。（七）課后作業(yè)：1、完成課后習題2、登陸課本后的網(wǎng)頁查詢自己喜愛的資料學生思考總結(jié)1、超重與失重以及物體何時會出現(xiàn)超重與失重狀態(tài)2、牛頓三個定律3、應用牛頓定律解決實際問題的方法學生體會讓學生了解物理學從生活中來，從生活到物理、物理到生活、到科技、到社會的相互作用的過程，促進了人類向前發(fā)展。拓展學生思維，拓寬學生知識面，激勵學生學習興趣和表現(xiàn)欲，激發(fā)愛國熱情。課外延伸，拓寬知識面的同時培養(yǎng)愛國情節(jié)。七、教學流程圖精彩視頻、趣味實驗、激發(fā)興趣精彩視頻、趣味實驗、激發(fā)興趣提出問題提出問題自主體驗、觀察現(xiàn)象、總結(jié)體會自主體驗、觀察現(xiàn)象、總結(jié)體會分析問題分析問題實驗驗證、感知條件、總結(jié)結(jié)論實驗驗證、感知條件、總結(jié)結(jié)論解決問題解決問題理論探究、感悟?qū)嵸|(zhì)、體會研究方法理論探究、感悟?qū)嵸|(zhì)、體會研究方法完全失重完全失重鞏固反饋鞏固反饋豐富現(xiàn)象回歸實踐、學生舉例并討論實例豐富現(xiàn)象回歸實踐、學生舉例并討論實例聯(lián)系實際聯(lián)系實際評價小結(jié)評價小結(jié)八、板書設計超重和失重超重和失重超重：F壓超重：F壓或F拉