《超重和失重》教学设计

梁天立

一、设计思想

物理源于生活高于生活，又归于生活。在教学活动中，要让学生把生活中经验、现象进行分析、总结，形成对事物客观规律的认识，并且利用这些规律进行有目的的探索活动。本节课采取“情景——问题——探究——结论——现象分析”的教学方法，使学生在趣味实验的激发中，问题的引领下，形成“要我学”到“我要学”得转化。通过教学的生活化，用反思、修正、逐层递进的方式，有效地推动学生学习活动的层层深入，实现《新课标》中“知识来源于生活，服务于生活”的要求。

本设计坚持以“学生为主体”，把“探究”作為本节课的重点，重视学生知识形成的过程，使学生通过探究，体验知识形成和获取的过程、完成对知识的构建，形成技能，同时培养学生创新精神与实践能力。

二、教材分析

1.课标要求是：“通过实验认识超重和失重现象”，要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验超重和失重。理解超重和失重产生的条件与实质。

2.本节是学生学完牛顿运动定律后，知识的迁移和应用部分，因此本节是一个比较重要的、典型的应用型知识点。

其一，超重和失重产生原因的分析，要用到牛顿第二定律，这不仅有利于学生巩固对定律的内容理解，也有助于培养学生分析问题的能力.

其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。

三、学情分析

通过前面对“牛顿第二定律”的学习，学生对物体速度改变条件有一定的认识，但对定律的运用还不是很熟练，需要注意引导学生，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到超重、失重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已。

学生在学习超重和失重现象时会受到一些前概念的影响，容易把生活中说的有些“超重”与物理学上的超重混为一谈，把物理学上的失重误认为是物体“失去重力”；容易把超重、失重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系。因此在本节课教学中利用了实验探究的方法，让学生自己观察、分析得出结论。激发了学生的学习兴趣，提高动手与合作能力，养成透过现象看本质的物理意识。

四、教学目标

L.知识与技能

（1）认识超重和失重现象；

（2）知道产生超重、失重现象的条件；

（3）能够运用牛顿第二定律解释超重和失重现象。

2.过程与方法

（1）经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验超重和失重现象。

（2）经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。

3.情感、态度与价值观

（1）通过列举一些身边的超重失重例子和日常的小实验，让学生学会观察生活，知道科学就在身边，培养学生对科学的喜爱和兴趣。

（2）培养学生思考的习惯，以及通过现在看本质的意识和思维模式。

五、教学重点及难点

1.重点

（1）超重、失重的定义

（2）产生超重、失重现象的条件。

2.难点

（1）产生超重和失重现象的实质；

（2）运用牛顿第二定律对超重和失重现象的实例分析。

六、教学策略与手段

“情景——问题——探究——结论——现象分析”的学生自主探究教学模式。

七、课前准备

1.采用多媒体教学手段，能够播放视频，进行幻灯演示

2.分组实验：弹簧秤悬挂钩码实验

演示实验：重物，细绳，弹簧秤等，视频资料，航天员在飞船当中的失重状态剪辑录象。

八、教学过程

（一）联系生活，观察现象、提出疑问

视频：事先录制某人乘坐电梯，进入电梯踩在体重计上观察体重计上数值； 按下上行按钮，电梯上升，观察体重计指针变化；电梯停止后观察体重计数值，按下下行按钮，电梯下降，观察体重计指针变化，电梯停止，再次记录体重计上的数值。

引导学生思考电梯上升下降过程中速度的变化过程，分析速度变化，加速度的大小方向与体重计上变化之间的关系。

（二）交代概念，分析原因、总结规律

课件交代超重与失重的概念，分析超重与失重产生的前提条件，运用牛顿定律解释超重与失重现象产生的原因，并总结规律

（三）生活现象的猜测与验证

体会实验（学生分组实验）用细线慢慢拉起钩码和用细线快速拉起钩码，学生分组实验看到现象并讨论原因。记录观察现象：钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时弹簧秤读数基本不变；突然上升时，弹簧秤的读数变大； 突然下降时，弹簧秤的读数变小。

解释现象原因：钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时弹簧秤读数基本不变，此时读数为钩码对弹簧秤的拉力，等于钩码的重力；突然上升时，弹簧秤的读数变大，说明此时拉力大于钩码的重力；突然下降时，弹簧秤的读数变小，说明此时拉力小于钩码的重力。

这种物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），大于物体的重力的现象，称为超重现象。

学生分组实验：用弹簧秤、钩码、体重计动手设计实验体会和感知一下超重与失重现象。最后讨论主题、强化记忆：在什么样运动情况下出现超重与失重现象？此时物体运动状态到底如何？

思考题：

① 物体的超重和失重是取决于什么？

猜想：可能与运动快慢有关？可能与运动方向有关？可能与物体的加速度有关？

② 水平方向存在加速或减速运动会产生超重和失重现象吗？

教师总结：

超重与失重产生的条件取决于加速度的方向。加速度方向向上则物体处于超重，加速度方向向下则物体处于失重。

教师引导整合

教师在交流问题中，抓住主要问题，在什么样运动情况下出现超重和失重现象？进行引导。

师：据学生交流评价和达成的共识，依次完成板书如下：

师生达成共识：物体处于超重还是失重状态，仅由竖直方向加速度决定，与物体速度方向无关。

过渡语：我们从运动学的角度分析了，竖直方向存在加速度，物体会产生超重与失重现象。超重与失重现象是不是物体的重力发生了变化呢？我们能否根据掌握的运动规律来探究出现超重与失重现象的本质呢？

（四）反馈应用 巩固知识

教师提出问题：杨利伟会不会带着台秤和弹簧秤到宇宙飞船上去测物体的质量呢？

实例1：观看录像“航天员杨利伟在飞船当中的失重状态剪辑”。

实例2：谈谈我们平时乘电梯时有何感受，并试着解释。

（五）作业、分析生活现象