超重與失重.doc

超重與失重教學(xué)案例浙江省溫州二中王宇暉【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識(shí)與技能1、認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)，知道超重與失重現(xiàn)象中，地球?qū)ξ矬w的作用力并沒(méi)有變化；2、能夠根據(jù)加速度的方向，判別物體的超重和失重現(xiàn)象；3、知道完全失重狀態(tài)的特征和條件，知道人造衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)；4、運(yùn)用牛頓第二定律，解釋實(shí)際中的超重和失重現(xiàn)象。3【教學(xué)策略】演示、討論、講解、分組實(shí)驗(yàn)探究。記者：當(dāng)你乘坐飛船升空時(shí)，你有什么感覺(jué)？楊利偉：感到有載荷，就是感到胸部受到壓力。記者：壓力很大？感到很難受嗎？楊利偉：還可以，不覺(jué)得很難受。我們平時(shí)訓(xùn)練時(shí)，這種壓力可達(dá)到8個(gè)G，說(shuō)得通俗一點(diǎn)，就等于有8個(gè)人壓在你的身上。飛船加速上升時(shí)，壓力沒(méi)有這么大。記者：你什么時(shí)候感到失重？當(dāng)時(shí)的感覺(jué)怎樣？楊利偉：在船箭分離時(shí)候，感覺(jué)身體突然被拋了一下，就飄了起來(lái)，船里的小灰塵也飄起來(lái)了。思考與討論：師：上面對(duì)話(huà)中的“有載荷”、“有壓力”、“失重”等是在怎樣的情況下產(chǎn)生的？生：“有載荷”、“有壓力”、是在加速上升的產(chǎn)生的，而“失重”是在飛船入軌后產(chǎn)生的。師：你是否也有過(guò)“類(lèi)似”的經(jīng)歷？生1：坐電梯生2：在游樂(lè)場(chǎng)坐過(guò)山車(chē)時(shí)。師：同學(xué)們說(shuō)得很對(duì)，我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)超重與失重。實(shí)驗(yàn)探究：如圖所示，在彈簧秤下端掛一鉤碼，仔細(xì)觀察鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降時(shí)、突然上升和突然下降時(shí)彈簧秤示數(shù)的變化。將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入下列表格：鉤碼運(yùn)動(dòng)狀態(tài)彈簧秤示數(shù)的變化靜止緩緩上升緩緩下降突然上升突然下降請(qǐng)一組同學(xué)來(lái)回答實(shí)驗(yàn)結(jié)果：生：鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降時(shí)彈簧秤讀數(shù)基本不變。突然上升時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變大。突然下降時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變小。引導(dǎo)學(xué)生分析鉤碼在各種狀態(tài)下的受力情況及加速度方向及應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律列出方程：由此引入超重與失重的概念：物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱(chēng)為超重現(xiàn)象。物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）小于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱(chēng)為失重現(xiàn)象。同時(shí)說(shuō)明拉力（壓力）的含義。引導(dǎo)學(xué)生得出超重與失重的四種情況：討論與思考：（1）據(jù)報(bào)載，我國(guó)航天第一人楊利偉的質(zhì)量為63kg，（裝備質(zhì)量不計(jì)）假設(shè)飛船以加速度86m/s2豎直加速上升，這時(shí)他對(duì)座椅的壓力多大？（2）楊利偉訓(xùn)練時(shí)承受的壓力可達(dá)到8個(gè)G，這表示什么意思？（3）當(dāng)飛船返回地面，減速下降時(shí)，請(qǐng)你判斷一下楊利偉應(yīng)該有什么樣感覺(jué)？讓學(xué)生思考5分鐘后回答。師：在生活中也存在超重與失重現(xiàn)象：討論與思考：一個(gè)質(zhì)量為70kg的人乘電梯下樓，剛開(kāi)始電梯以3m/s2的加速度勻加速下降。求：這時(shí)他對(duì)電梯地板的壓力。（取g10m/s2）若電梯的加速度為10m/s2，結(jié)果又如何？學(xué)生通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)當(dāng)電梯的加速度為10m/s2時(shí)，人對(duì)地板的壓力為零。此時(shí)引入完全失重的概念：當(dāng)物體以大小為等于g的加速度豎直下落時(shí)，它對(duì)懸掛物或支持物完全沒(méi)有作用力，好像沒(méi)有了重力一樣，稱(chēng)為處于完全失重狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：當(dāng)裝有水的水杯壁上有一個(gè)孔時(shí)，在水壓作用下，水會(huì)從孔中流出來(lái)。如果讓這個(gè)杯子自由下落又是什么情況呢？經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水柱消失，原因是什么？師：當(dāng)瓶子自由下落時(shí)，瓶中的水處于完全失重狀態(tài)，小孔以上部分的水對(duì)小孔處的水的沒(méi)有壓力，小孔沒(méi)有水流出。師：太空中飛船中的人和物也處于完全失重狀態(tài)。播放太空空間站航天員的生活片段視頻。課外活動(dòng)：家里有體重計(jì)的同學(xué)可以回家做一做，先站體重計(jì)上不動(dòng)，讀出臺(tái)秤的示數(shù)；接著突然下蹲，讀出開(kāi)始下蹲時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)變化，想一想為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象？然后先蹲著不動(dòng)，讀出臺(tái)秤的示數(shù)；接著突然起立，讀出開(kāi)始起立時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)變化？也想一想為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象？【板書(shū)設(shè)計(jì)】物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱(chēng)為超重現(xiàn)象。物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）小于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱(chēng)為