4.6超重与失重 教材分析 本节内容选自新人教版必修第一册第四章第六节《超重与失重》，本节内容从生活实际‘称体重’出发，到重力的测量，根据现象和理论完成对超重与失重现象的认识。同时，本节是对牛顿第二定律内容学习的进一步深化，加强学生对牛顿第二定律的理解和应用。 学情分析 知识层面：学生在此之前已经学习了牛顿第二定律相关知识，会利用牛顿第二定律知识解答一些物理问题。 能力层面：高一的学生，思维比较活跃，已经初步具备了一定的抽象思维能力。同时，他们对实验非常感兴趣，在课堂上应充分利用这一点，吸引其注意力。 教学目标 知道测量重力的两种方法，知道超重、失重和完全失重的定义及其产生的条件。 会利用牛顿第二定律分析超重和失重现象产生的原因，理解超重和失重现象的本质，会解释生活中的超重和失重现象。 基于 phyphox 软件，让学生经历实验过程，分析超重失重原因，培养科学探究能力； 培养学生从生活情景中发现问题解决问题的能力，通过航天发展的介绍，培养学生爱国情怀。 教学重点 利用牛顿第二定律分析超重与失重现象产生的原因 教学难点 理解超重和失重现象的本质 教学方法 演示实验法、PPT、讲授法 教学过程 1、创设情境，引入新课 【引入情境】观看神舟十二号载人飞船发射视频/照片； 教师活动：2021 年 6 月 17 日，我国神舟十二号载人飞船成功发射，历时三个月后，9 月 17 日，神舟十二号胜利返回，这标志中国空间站建造向前迈出了一大步。 在火箭发射升空以及环绕地球的过程中，会出现一些特殊的现象：超重、失重。什么是超重与失重现象？产生超重失重现象的条件是什么？今天我们一起来探究《超重与失重》。 【讨论与交流】“超重、失重”中的“重”指的是重力，如何测量重力？ 教师活动：让学生回忆初中测量重力的方法，利用二力平衡以及牛顿第三定律，通过分析支持力与压力、支持力与重力的关系，推导出视重与实重的概念。当物体处于平衡状态时， 视重等于实重，这也是我们利用电子秤测量重量的原理。如果物体不是处于平衡状态，在竖直方向上做变速运动，视重还等于实重吗？ 2、构建模型、探究规律 【探究情境】观看实验视频：电梯运动过程中，电子秤示数发生变化，并用 phyphox 软件记录电梯高度、速度、加速度随时间变化曲线。 教师活动：分析实验中利用 phyphox 软件记录的电梯运行数据。 学生活动：构建竖直方向变速运动模型，将实验中6段运动数据（图2）记录到表格中，并利用牛顿第二定律等知识探究竖直方向变速运动的规律。 由上表可见： 当物体处于静止或匀速运动，支持力=重力，此时 a=0，； 当物体处于加速上升或减速下降，支持力>重力，超重，此时 a 向上，； 当物体处于加速下降或减速上升，支持力<重力，失重，此时 a 向下。 同时强调：实重没有发生变化。 设计意图：利用 phyphox 软件，将电梯运行过程中的数据真实记录，让学生在整理实验数据的过程中，利用已掌握的牛顿定律探究物理规律，利用表格的形式归纳对比，找出超重与失重的现象与条件。 3、实践体验、攻克难点 【实践情境】在体重计上静止、下蹲、起立，观察体重计变化 学生活动：站在体重计上，分析静止不动、下蹲以及起立的运动过程，找出超重、失重， 并观察体重计变化，验证超重失重现象。 ... ...
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