2019-2020年粵教版必修一4.6《超重和失重》WORD教案01.doc

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2019-2020年粵教版必修一4.6《超重和失重》WORD教案01 課程具體目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象； 2、理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律，用牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究超重和失重的原因； 3、能夠利用超重和失重現(xiàn)象解釋一些生活中的具體現(xiàn)象； 4、本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生理解超重和失重的實(shí)質(zhì)，教學(xué)難點(diǎn)是在超重和失重中有關(guān)對(duì)支持物的壓力和對(duì)懸掛物拉力的計(jì)算。 （二）過程與方法 采用分組實(shí)驗(yàn)、合作探究并實(shí)地感受的研究方法，讓學(xué)生通過設(shè)計(jì)多種不同的實(shí)驗(yàn)方案，親身體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)生活中的超重和失重現(xiàn)象。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 1、 滲透“學(xué)以致用”的思想，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣； 2、培養(yǎng)學(xué)生參與科技活動(dòng)的熱情和將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的超重和失重問題； 3、通過分組合作的探究性學(xué)習(xí)過程，鍛煉學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤，具有團(tuán)隊(duì)精神。 目標(biāo)制定依據(jù) 1、 通過三條牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析解決問題的能力； 2、 三條牛頓運(yùn)動(dòng)定律并不是彼此孤立的，通過對(duì)超重和失重現(xiàn)象的探究和學(xué)習(xí)，可以加深學(xué)生對(duì)這三條定律的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而提高了學(xué)生對(duì)以有知識(shí)的理解和分析解決問題的能力； 3、 本節(jié)課復(fù)習(xí)了關(guān)于重力的知識(shí)，通過本節(jié)課的探究和學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生區(qū)分清楚“重力”和“重量”這兩個(gè)容易混淆的概念，從而進(jìn)一步理解“重力”的本質(zhì)。 教學(xué)準(zhǔn)備 1、 具體問題的提出：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過重力的測(cè)量方法和測(cè)量條件，知道放在水平桌面上的物體對(duì)桌面的壓力的大小等于物體所受重力的大小；細(xì)繩下懸掛的重物對(duì)繩子的拉力也等于物體所受的重力；這個(gè)結(jié)論在平衡條件（靜止或勻速運(yùn)動(dòng)）下才成立。由此提出問題：當(dāng)物體在豎直方向上的加速度不為零時(shí)，壓力或拉力還是否等于重力？請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)姆桨溉ヌ骄亢偷玫浇Y(jié)論！ 2、 教學(xué)器材的準(zhǔn)備：臺(tái)式體重稱8個(gè)、彈簧秤及小鉤碼8套； 3、 準(zhǔn)備超重與失重研究活動(dòng)記錄表和調(diào)查研究記錄表若干張； 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 1、 學(xué)生是否能夠通過合作的探究式學(xué)習(xí)方式切身感受到生活中的超重和失重現(xiàn)象； 2、 學(xué)生是否能夠根據(jù)已有的牛頓定律的知識(shí)從理論上理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)； 3、 學(xué)生是否能夠把所學(xué)到的對(duì)超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)的理解應(yīng)用到具體的生產(chǎn)和生活中 去并且解釋和解決一些具體的問題； 4、在合作的探究性學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生是否具有積極探索的創(chuàng)新精神、交流合作精神及對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，是否樂于探究自然界的奧秘，能否體驗(yàn)到探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。 教學(xué)步驟， 我們知道放在水平桌面上的物體對(duì)桌面的壓力的大小等于物體所受重力的大小；細(xì)繩下懸掛的重物對(duì)繩子的壓力也等于物體所受的重力；這個(gè)結(jié)論只圾在平衡條件（靜止或勻速運(yùn)動(dòng)）下才成立。那么，當(dāng)物體在豎直方向上的加速度不為零時(shí)，壓力或拉力還是否等于重力？今天，我們將通過實(shí)驗(yàn)讓同學(xué)們親身去體驗(yàn)和探究在物體具有豎直方向加速度的情況下會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象。 一、研究過程 1、 教師發(fā)給每個(gè)研究小組一個(gè)體重稱和一套彈簧秤及一個(gè)小鉤碼，每個(gè)研究小組再發(fā)給一份超重與失重研究活動(dòng)記錄表和超重和失重研究記錄表； 2、 學(xué)生分組進(jìn)行研究，制定方案； 3、 學(xué)生實(shí)地查資料、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄、采集素材； 4、 討論、分析，得出結(jié)論； 5、 成果交流。 附： 超重與失重研究活動(dòng)記錄表 內(nèi)容項(xiàng)目 記 錄 備 注 小組成員 方案設(shè)計(jì)（時(shí)間、地點(diǎn)、方法） 步驟 1、 2、 3、 4、 觀察、記錄 結(jié)論及分析（超重、失重及相關(guān)問題） 問題思考 超重和失重研究記錄表 電梯上行： 速度（勻速、加速、減速） 速度方向 加速度方向 壓力、拉力與物體重力比較（填〈、〉、=） 判斷超重、失重 備注 靜止 F G 起動(dòng) F G 中途 F G 制動(dòng) F G 靜止 F G 電梯下行： 速度（勻速、加速、減速） 速度方向 加速度方向 壓力、拉力與物體重力比較（填〈、〉、=） 判斷超重、失重 備注 靜止 F G 起動(dòng) F G 中途 F G 制動(dòng) F G 靜止 F G 二、理論分析 1：超重和失重： （1）用投影片出示思考題組1： a：物體的速度方向和運(yùn)動(dòng)方向之間有什么關(guān)系？ b：物體做加速或減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向和速度方向之間有什么關(guān)系？ （2）實(shí)例分析： a：用投影儀給出示例1： 升降機(jī)以0.5m/s2的加速度勻加速上升，站在升降機(jī)里的人的質(zhì)量是50kg，人對(duì)升降機(jī)地板的壓力是多大？如果人站在升降機(jī)里的體重稱上，體重稱的示數(shù)是多大？ b：分析題意： 1）人和升降機(jī)以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，為了能夠用牛頓第二定律，應(yīng)該把人作為研究對(duì)象。 2）對(duì)人進(jìn)行受力分析： 人在升降機(jī)中受到兩個(gè)力：重力G和地板的支持里F，升降機(jī)地板對(duì)人的支持力和人對(duì)升降機(jī)地板的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，據(jù)牛頓第三定律，只要求出前者就可以知道后者。 3）取豎直向上為正方向，則F支，a均取正值，G取負(fù)值，據(jù)牛頓第二定律得： F支－G＝ma 則：F支＝G＋ma 代入數(shù)值得F支＝515N，所以，F(xiàn)壓＝F支＝515N。 c：?jiǎn)枺喝绻禉C(jī)是靜止的或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，人對(duì)升降機(jī)地板的壓力又是多大？ F壓＝F支＝mg＝500N d：比較前邊兩種情況下人對(duì)地板的壓力大小，得到人對(duì)地板的壓力跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。 e：總結(jié)：升降機(jī)加速上升的時(shí)候，人對(duì)升降機(jī)地板的壓力比人實(shí)際受到的重力大，我們把這種現(xiàn)象叫超重。 那么：在什么情況下產(chǎn)生超重現(xiàn)象呢？ （3）用投影片出示練習(xí)題： 一個(gè)質(zhì)量是40kg的物體，隨升降機(jī)一起以2m/s2的加速度豎直減速下降，求物體對(duì)升降機(jī)地板的壓力大小，是大于重力還是小于重力？ 學(xué)生自己分析得到：此時(shí)人對(duì)升降機(jī)地板的壓力F＝480N，大于人的重力400N，即也產(chǎn)生了超重現(xiàn)象。 2：總結(jié)得到： （1）當(dāng)物體也向上的加速度時(shí)，產(chǎn)生超重現(xiàn)象； （2）產(chǎn)生超重現(xiàn)象時(shí)，物體的重力并沒有改變，只是對(duì)水平支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦υ龃?，即物體受到的重力沒有改變，而物體的重量變大了； （3）超重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是實(shí)重沒有改變，而視重變大了。 3、用類比法得到： （1）當(dāng)物體有向下的加速度時(shí)，產(chǎn)生失重現(xiàn)象（包括勻減速上升，勻加速下降）。此時(shí)F壓或F拉小于G。 （2）當(dāng)物體有向下的加速度且a＝g時(shí)，產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象，此時(shí)F壓＝0或F拉＝0； （3）產(chǎn)生失重和完全失重時(shí)，物體的重力并沒有改變，只是對(duì)水平支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w的重力，即物體受到的重力沒有改變，而物體的重量變小了； （4）失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是實(shí)重沒有改變，而視重變小了 4、鞏固訓(xùn)練： (1)、關(guān)于超重和失重，下列說法中正確的是（ ） A、 超重就是物體所受的重力增加了； B、 失重就是物體所受的重力減少了； C、 完全失重就是物體一點(diǎn)重力都不受了； D、不論超重或失重甚至完全失重，物體所受的重力都不變。 （2）彈簧秤的秤鉤上掛一個(gè)質(zhì)量為１千克的物體，在下列各種情況下，彈簧秤的讀數(shù)為多大？（ ） A、 以0.2米／秒2的加速度豎直加速上升，彈簧秤讀數(shù)為10牛。 B、 以0.1米／秒2的加速度豎直減速上升，彈簧秤讀數(shù)為10牛。 C、 以0.1米／秒2的加速度豎直加速下降，彈簧秤讀數(shù)為9.7牛。 D、以0.2米／秒2的加速度豎直減速下降，彈簧秤讀數(shù)為10牛。 （3）在人造衛(wèi)星中，下列哪能儀器不能用（ ） A、天平 B、彈簧秤 C、水銀溫度計(jì) D、密度計(jì)。 三、小結(jié)： 1、 叫超重； 叫失重； 叫完全失重。 2、產(chǎn)生超重、失重及產(chǎn)生完全失重的條件分別是什么？ 3、產(chǎn)生超重和失重時(shí)，重力、壓力、拉力變化的是什么？不變的是什么？ 四、作業(yè)： 1、查閱資料了解在人造衛(wèi)星上進(jìn)行微重力條件下的實(shí)驗(yàn)，嘗試設(shè)計(jì)一種在人造衛(wèi)星或宇宙飛船上進(jìn)行微重力條件下的實(shí)驗(yàn)的方案。 2、通過多種活動(dòng)，如乘坐電梯，到游樂場(chǎng)乘坐過山車、垂直升降機(jī)等，了解和體驗(yàn)失重 和超重。 五：閱讀材料：幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)： 1、用冰淇淋紙杯做失重實(shí)驗(yàn) 如圖1．30－1，把兩個(gè)金屬螺母（M10－12毫米）拴在一根橡皮筋的兩端，再把橡皮筋的中點(diǎn)用一短繩固定在冰淇淋紙盒（或鐵罐）底部正中，讓螺母掛在空盒的口邊上。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓空盒從約2米的高處自由下落，你會(huì)發(fā)現(xiàn)螺母被橡皮筋拉回盒中，并發(fā)生“咔噠”的撞擊聲。請(qǐng)你試一試，并思考下列問題： （1）為什么下落時(shí)，螺母會(huì)被拉入到盒內(nèi)？ （2）在空盒放手后的初始階段，螺母是否以重力加速度g自由下落； （3）放手后，空盤是否以重力加速度g下落？ 2、小孔會(huì)流水嗎？ 取100毫升的塑料藥水瓶和裝眼藥水的小塑料瓶各一只，用大號(hào)縫衣針在兩瓶靠近底面的兩側(cè)戳孔。再取15厘米左右的細(xì)橡皮管一段，將其兩端接在兩個(gè)瓶塞的接管上，使兩瓶口連通起來，并將它們用橡皮筋固定在一窄木板上，如圖1．30－3所示。 實(shí)驗(yàn)時(shí)先在大瓶中裝水近滿，然后再連通橡皮管，手持木板豎直放置，使大瓶在上，水流入到小瓶中，由于水位較高，水從小瓶?jī)蓚?cè)的孔中噴出。 　　 如果此時(shí)使木板維持豎立狀態(tài)自由下落，水還會(huì)噴出來嗎？請(qǐng)你試一試，再解釋現(xiàn)象。