超重与失重的教学反思

2023-01-03

第一篇:超重与失重的教学反思

超重与失重的教学设计

超重和失重是生活中比较常见的现象,按理学生们应该掌握得不错,但是考纲上把它划定为I类目标,因此,学生们就不够重视,造成许多学生不理解超重与失重现象的力学本质,认为 为了使学生真正理解超重、失重现象,能运用超重与失重知识解决实际生活中的问题,所以在进行本部分内容的教学时,应尽量贴近生活,做到从生活中来,到生活中去,并尽可能多提供些学生实验,让他们有切身的体会,从而加深学生对超失重的理解。同时也应安排些思考和探讨的话题,引发学生的思考和讨论, 学生情况分析

1.自然状况:学生为高一年级一个普通班,学生的学习基础处于年级中等水平,但班级中有一部分学生思维较活跃;

2.知识基础:前面学生已经学习并较好掌握了运动学和牛顿运动定律知识,这为超重和失重学习打下一个比较好的基础;

3.技能基础:本节课要进行DIS实验,学生在前面已经多次使用过DIS实验系统,尤其对力传感器已经比较熟悉,一些基本的研究方法也已掌握到位,所以授课过程中实验操作对课堂基本上不会产生影响。 教学目标

知识与技能:

1.了解超重与失重现象;

2.运用牛顿第二定律研究超重与失重现象; 3.运用超重与失重知识解决实际生活中的问题。

过程与方法:

1.体会应用DIS系统研究物理问题的过程; 2.体会运用牛顿第二定律解决问题的方法。

情感态度价值观:

通过本节的教学,增强学生热爱生活,灵活应用物理知识为日常生活生产实践和科学教授服务,激发他们学习的热情。 教学重难点】

1.理解超重与失重现象的力学本质; 2.了解完全失重现象;

3.运用超重与失重的原理解决实际问题。 教学设计思想

1.以DIS实验探究为核心 (1)DIS实验研究超失重

(3)DIS实验探究完全失重; 2.以递进式的问题为引导 (1)什么是超失重现象?

(2)什么情况下会发生超失重现象? (3)超失重现象的力学本质是什么? (4)什么是完全失重?其力学本质是什么? (5)怎样运用超失重知识解决实际问题?

实验目的:(1)运用我们所学过的有关知识去研究、分析产生超重与失重的原因,更好地加深理解牛顿第二定律和拓展我们的知识面。

(2)培养学生的合作精神和组织协调能力

实验器材:朗威DISLab传感器、计算机、重物

实验原理:用力传感器拉着重物在竖直方向上运动,通过力传感器得到拉力的大小,分析这个拉力大小与重物运动的加速度之间的关系。

实验步骤:(1)将力传感器接入数据采集器,选择“示波”显示方向

(2)握住传感器的手柄,使其测钩竖直向下,点击“调零”; (3)将重物(6N左右)悬挂在力传感器测钩上; (4)手持悬挂有重物的力传感器,沿垂直于地面的方向加速升降,观察波形变化

(5)点击“停止”,回放“F-t”图线

(6)根据实验获得的“F-t”图线,分析推断该图线不同区段所对应的运动状态,对我们实验之前的猜想(超重和失重的原因)加以验证;

(7)用力传感器挂着物体,突然松手,观察拉力大小。

数据分析:问题:求精中学高一年级课外兴趣活动小组开展了一次实验研究,在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力的传感器相连,当电梯从静止起加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动时,传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图象如图所示.试由此图回答问题:(g取l0m/s2)(1)该物体的重力是多少?电梯在超重和失重时物体的重力是否变化? (2)算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大?

点拨:图中水平段的图线表示重力大小,在0-4秒阶段的上升趋势表明拉力F在不断地变大,并且每一时刻拉力F都比重力大,且有最大值。因此,这一阶段的物体于超重状态。因为F>mg,由公式F-mg=ma(我们设竖直向上为正方向)得出a>0且a不断变大,因此,当物体具有向上的加速度时,物体发生超重现象。在0-4秒阶段的下降趋势表明拉力F虽然在不断减小,但拉力F仍然大于重力,因此,物体还是发生超重现象。在18-22秒阶段的下降趋势表明拉力F在不断地变小,并且每一时刻拉力F都比重力小,此时的物体处于失重状态。且有最小值,此时的拉力F0,物体没有处于完全失重状态。因为F<0,所以,当a<0时,物体发生失重现象。在18-22秒阶段的上升趋势表明拉力F虽然在不断增大,但拉力F仍然小于重力,因此,物体还是发生失重现象。

演示:有一个水瓶,靠近它底部的侧边有一小孔。先甩手堵住小孔,正常情况下,松开手,水就会喷射出来。如果让它从空中自由下落,则会看到什么现象?为什么?

思考分析:为什么水瓶自由下落时水就不喷射出来?

水瓶自由下落时,瓶小孔上方的水对小孔附近水的压力为零。

实验结论:当物体具有竖直向上的加速度时,物体处于超重状态;当物体具有竖直向下的加速度时,物体处于失重状态。

学生练习:.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,金属块始终没有离开上顶板.当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力显示压力为6.0N,下底板的压力传感器显示的压力为10.0N.(g=10m/s2) (1)金属块的重力多大?

(2)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的0.4倍,试求箱的加速度大小和方向.

(3)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的? 教学反思

1.物理学是以实验为基础的学科,很多概念和规律的建立都需要有一个实验操作的过程,所以做好实验是学好物理知识的前提。本节课中设计应用教育技术DIS探究实验帮助学生形象直观超掌握超重失重知识。

2.物理知识来源于生活,学习物理知识的终极目标是为日常生活生产实践、科学技术等服务,这就是新课程的核心理念,要求我们的物理课堂要富有感染力,从而激发产生不竭的内在学习动力。

第二篇:超重与失重教学设计

王冬梅

12.30

教学课题:《超重与失重》

【教材分析】 自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来,人们常谈到超重和失重,在实际生活中也有许多超重和失重现象发生。因此本节课要帮助学生正确理解超重和失重现象,并且运用超重和失重现象来解决一些实际问题。

在分析超重和失重问题时,加速度是关键。物体的速度不能反映物体的受力情况,只有加速度才能反映物体的受力情况.应灵活运用牛顿第二定律和运动学的规律解题,必要时要用牛顿第三定律转换研究对象。

“失重和宇宙开发”这个阅读材料可以开阔学生眼界和思路,应组织学生阅读,还可倡导学生查阅有关资料或观看科技影视片,并在此基础上,请同学们谈谈自己的“太空试验想象”以培养学生丰富的想象力和创新能力。 【教学目标】 知识与技能

1.理解超重和失重现象及两者的产生条件;理解超重和失重现象的本质;

2.培养学生善于发现问题并提出问题的能力;提高学生在处理实际问题时提炼出模型的能力;增强学生能在多种情景中找出问题的实质的能力; 过程与方法

1、观察并感受超重和失重现象

2、经历探究产生超重和失重现象条件的过程,理解物理规律在生活实际中的应用 情感态度价值观: 1情景和热情引导、鼓励学生敢于探索、敢于提问,勇于创新;借助课堂小实验、多媒体课件和丰富的网上资料,培养学生热爱物理、热爱科学的情感; 2学会同学间交流与合作、学会参与小组活动; 【教学重点】完全失重现象。

【教学难点】准确理解超重、失重和完全失重现象的本质。掌握超重和失重现象并不是物体的重力发生变化,而是物体所受的支持力或拉力发生了变化。

【教学过程】 新课导入:

视频: 杨立伟体验失重现象

2003年10月15日9时,中国成功发射第一艘载人飞船神舟五号!21个小时23分钟的太空行程,标志着中国已成为世界上继前苏联/俄罗斯和美国之后第三个能够独立开展载人航天活动的国家。自从人造地球卫星和宇宙飞船发射成功以来,人们常谈到超重和失重. 那我们来看一下太空中失重到底会出现什么样的现象呢? 超重失重只会出现在航天业?生活中会不会出现超重与失重现象呢?它的实质是什么呢?这就是我们本节所要研究的内容. 一体验什么是超重失重: 1 [提问]弹簧称是怎样称出物体的所受重力的?

让学生通过分析,加深对平衡条件、作用力与反作用力的理解。

弹簧称:平衡时,物体所受的重力跟弹簧称给物体的拉力大小相等、方向相反。而弹簧称读出来的数值跟其受到拉力对应,根据作用力与反作力原理,弹簧称受到的拉力与弹簧称给物体的拉力相等,所以弹簧称能读出物体所受到重力对应的数值。 [提问]称同一个物体时,弹簧称的读数会不会发生变化?

先让学生思考,然后做演示:在下面三情况下用弹簧称物体,同学观察读数有没有变化。

a加速向上;

b加速向下。

同学可以观察到弹簧称的读会比物体实际的重量或大或小,这样就可以引出课题,同时对超重与失重有初步的了解: 超重:视重大于重力 失重:视重小于重力

这两种情况下物体的重力变了吗? 物体在同一地理位置,所受重力是相同的,与运动状态是无关的,那么是什么使:视重与重力之间产生差异了呢?我们来研究一下 运动学描述

规律1:当物体加速上升时,拉力大于重力,物体处于超重状态 规律2:当物体减速上升时,拉力小于重力,物体处于失重状态 规律3:当物体加速下降时,拉力小于重力,物体处于失重状态 规律4:当物体减速下降时,拉力大于 重力,物体处于超重状态

. 力学本质:

超重:物体具有向上的加速度,合力向上,F > mg 失重:物体具有向下的加速度,合力向下,F < mg

选定加速度方向为正方向表达式: F = mg ± ma与V无关。 在失重中有一种特殊的现象,那就是完全失重 演示实验:开孔的瓶子为什么不漏水?

完全失重状态:测力计的示数等于零(即物体对支持物或悬挂物完全没有作用力),物体 “好像没有重力” 的状态

思考(1):完全失重时为什么作用力为零 思考(2):完全失重的力学特征是什么 思考(3):还有哪些情况会产生完全 失重现象

完全失重的利于弊:(1)在人造卫星中所有靠重力效应工作的仪器都失效!

(2)利用完全失重条件的科学研究

第三篇:超重与失重教学设计

教学内容分析 1.课程标准解读

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。

本节要求通过实验学习知识,而本节与生活相结合有几个常见且重要的实验:电梯中的超失重现象、用弹簧测力计测物体视重、用体重秤测体重、太空中的超失重。但要通过这几个实验让学生达到体验超失重仍有困难,十分考验教师的能力。学生可能很容易就理解什么是视重,超失重时视重与失重大小不同;但什么时候是超重、什么时候是失重呢?怎么体验上超下失呢?我认为可以用坐电梯和蹦极这两个活动来进行体验,但电梯质量越来越好的今天,用电梯实验让学生有直观的感受也不容易,而蹦极又不够普遍。如果要让学生更印象深刻,就要考老师从语言上引导学生体会,并通过冥想回忆(最好让学生下来坐电梯时、游乐园蹦极时注意体会)。在引导时利用身体里的内脏会在身体超失重时向上一点、向下一点这种独特的生理现象来把上超下失刻入学生脑海。

要理解超失重产生的条件和性质,就要为学生建立一个系统的力学分析思路。

我将在课堂的引入后立即提出本节两个重要的物理模型——支撑式、悬挂式。从两个模型的受力分析,让学生从力的角度定义,归纳什么

1

2 是失重,紧接着分析失重的加速度和运动状态。 教材分析:

教科版教材中是这样呈现的:

首先是一个生活现象引入——坐电梯时没超载,报警器却响了。

紧接着以弹簧测力计的实验分析超失重的牛顿力学意义。

在下面的讨论交流里,通过几个问题引起学生思考——为什么是视重、什么是实重作铺垫。推导重物加速度为a时弹簧测力计示数的表达式。

接下来在“超重和失重现象”中对讨论交流中的问题给出了回答,并给出超重现象和失重现象的定义。值得一提的是,教材所给出的定义也是从支撑式和悬挂式两种模型提出的,但教材中并未提到视重与实重的概念。在正文右侧配了一幅“处于完全失重状态的宇航员”,在此处将超失重与当今流行问题——宇宙开发,联系起来。

第二个讨论交流具体研究小车实验,通过失重现象测加速度。

在练习与评价中,第一题是考超失重产生的条件和实重的本质;剩下的题都是通过牛二律计算加速度或力,是考察超失重现象的力学本质。

一个模块“发展空间”,1中第一个问题是引导学生思考完全失重会有哪些物理现象产生,这一点可以用太空中的现象类比;第二个问题是浮力的产生原因与本节的联系,浮力是由重力产生的,

2

3 完全失重一切与重力产生的现象都会消失,浮力也不例外。第三个问题,压强产生的原因是压力,完全失重压力也会为0,不能测压强。如果按笔者的教学过程,有压强计测超失重实验作为铺垫,这个问题要学生分析回答就会容易得多。

2中,是将牛顿运动学与牛顿力学相结合,并且还把弹簧弹力的可突变性考虑其中。 知识点介绍:

1.什么是超重、什么是失重?要注意的是:超失重是物理现象而并非一种特殊的运动类型。

2.超失重的牛顿力学本质,运动情况分析,加速度与力的计算

3.超失重现象时产生的物理现象 教学目标:

根据课标要求和具体的教学内容,特设定以下教学目标。 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和牛顿第三定律分析超重和失重现象。

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

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,知道物理就在身边。

(2)了解一些我国航天技术的成就激发学生对科学的兴趣和热情。

(3)培养学生科学探究能力,激发成就感;养成学科学、爱科学、用科学的习惯;从探究中体验科学之美,体会合作的重要性。 重难点:

重点:什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质。 难点:(1)产生超重和失重现象的实质;

(2)运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的实例分析。 教学过程 1.趣味实验引入:

以前在学习摩擦力时有一个抽书实验,在这里我将旧瓶装新酒,从失重的角度改进这个实验,直接将两本书抽开很困难,但使两本书在空中落下,在凌空的时候将两本书抽开就很容易。这是为什么呢? 2.视重、实重概念的介绍,支撑式、悬挂式模型的提出 3.失重概念的提出,引出受力分析. 4.从蹦极来分析失重的牛顿力学意义,引导学生体会失重时加速度向下的感受,高空蹦极时由于身体失重加速度向下,内脏向下的正压力减小,因此会感受到心脏像要跳到嗓子眼了。紧接着分析抽书实验同样也是由于失重时正压力减小,摩擦力也就减小

4

5 5.引出超重的概念,与上超下失

6.从弹簧测力计实验和体重秤实验综合分析超重和失重

7.介绍生活中的超失重现象,如电梯、太空教学、体重秤上下蹲、太空蔬菜、离心机实验;并介绍两个趣味实验——用冰淇淋纸杯做失重实验用手电筒做超失重实验(小电珠的亮与灭)

8.给大家放一段利用压强计测超失重的实验视频,让学生自主分析运动情况、牛顿力学、超失重之间的联系。 9.带领学生处理“练习与评价”、“发展空间” 实验创新: 1.压强计测超失重 2.用冰淇淋纸杯做失重实验

3.用手电筒做超失重实验(小电珠的亮与灭) 教学反思

1.本节课采取“情景——问题——探究——结论”的教学方法,学生在趣味实验的激发中,问题的引领下,“我要学、我想学”的情绪洋溢在整个课堂。通过自主体验、小组互动、组间互评、自我评价改变学生以往的学习方式,体现新课程提倡自主学习的新理念。

2.在自主学习超重与失重时物体运动方向、加速度方向关系难点,采用“图式配文字”的形式。实践表明,符合学生的认知习惯。

3.学生自主探究时,有的学生不知道从哪里下手,要求教师给以必要的指导,应该提示学生自主探究的三个环节,分别从“观察压力大小变化——分析运动情况——分析受力情况”去探究。如果疏于引导,将会拖延时间,导致教学被动。

4.在教师的引导下学生自主探究的教学,对教师的要求更高,

5

6 需要教师有更强的课堂驾御能力。如教师要调动现场的教学资源。学生在实验、小组学习和组间互评中,发现与交流的问题是各种各样的,教师要做适当的评价与激励,,将有效的教学资源加以利用,完成引导学生对超重与失重的“感受——感知——感悟”的过程。 板书设计

一、视重、失重

1.视重:拉力、支持力的大小 2.实重:实际的重力大小,不会改变二.失重

1.概念:视重<实重 2.力学本质:F=G-ma 3.生活联系: 三.超重

1.概念:视重>实重 2.力学本质:F=G+ma 3.生活联系 教学资源 课后习题

第四篇:《超重与失重》创新教学设计

设计思想:

本节课从生活实际出发,让学生设计生活中的、力所能及的实验,以实验为基础,以探究为主线,让学生通过实验操作、观察来认识超重和失重现象,让学生用生活化的语言表述观察到的超、失重现象,探究物理规律,再引导学生将生活语言转化成科学规范的物理语言阐述物理规律,理解并掌握物理概念与规律。在学习物理现象的同时培养创新精神与实践能力。 教学目标:

(一)知识与技能

1.通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重失重现象的条件和实质。

2.能运用牛顿第二定律定量分析超重与失重现象。

(二)过程与方法

1.经过探究实验发现超重失重现象,通过引导、小组讨论、再实验寻找超重失重现象的运动学特征。

2.用科学方法探究发生超重失重现象的条件及实质。

(三)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,知道物理就在身边。

2.培养学生科学探究能力,激发成就感;了解我国航天科技的成就,培养学生的民族自豪感和提高科学知识的兴趣。 教学重点:

超重和失重的实质 教学难点:

在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。 教学方法:

实验法、讲练法 教学用具:

弹簧秤、钩码、投影仪、投影片 课时安排

1课时 教学过程:

一、复习引入

1、牛顿二定律的内容、表达式。

2、练习题:悬挂在电梯天花板上的弹簧秤上挂着质量为50g的钩码,电梯以

1、0m/s的速度匀速上升,钩码受到弹簧的拉力为多少N?如果电梯分别以大小为0.5m/s2的加速度加速下降、加速上升、减速下降、减速上升,弹簧对钩码的拉力分别为多少?(g取 10m/s2)

说明:分析过程要留在黑板的右侧,讲授新课时继续使用。要注意强调加速度的方向及运动方向。

二、新课教学

提出问题1:利用手边的弹簧秤如何测出钩码的重力大小。

学生利用给定器材(弹簧秤、砝码),设计实验,得到砝码的重力大小。

教师将各组学生得到的结论写在黑板上,并与学生共同分析得出:

结论:当物体处于静止或匀速运动时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于物体的重力: F拉=mg 提出问题2:在我们刚做的练习中,几次得到的读数并不相同,这又是为什么呢?

与学生共同分析:当物体处于非平衡状态时,弹簧秤对钩码的拉力F拉≠mg 提出问题3: 请用给定器材(弹簧秤、砝码),并结合练习题找出结论,什么情况下F拉mg 结论:当物体加速上升或减速下降时,有F拉>mg 当物体加速下降或减速上升时,有F拉

当物体加速上升或减速下降,运动方向不同,都有向上的加速度,当物体加速下降或减速上升时,运动方向不同,都有向下的加速度 板书:

(1)当物体有向上的加速度时,产生超重现象(包括匀加速上升,匀减速下降)。此时F压或F拉大于mg (2)超重的实质:产生超重现象时,物体的重力并没有改变,只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大。

用类比法得到:

(3)当物体有向下的加速度时,产生失重现象(包括匀减速上升,匀加速下降)。此时F压或F拉小于mg (4)失重的实质:产生失重时,物体的重力并没有改变,只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力。 演示实验:完全失重现象

将底部及瓶盖戳有小孔的可乐瓶装满水,让它从高处自由下落,演示水的完全失重现象。 演示这个实验时,教师首先将装满水的可乐瓶静止在手中,水从小孔中喷出,然后让它从高处自由下落时水不会流出,从而说明物体处于完全失重状态,这时a=g。

三、小结

超重──加速度向上(F-mg=ma,F=mg+ma 拉力或支持力大于重力)

失重──加速度向下(mg-F=ma,F=mg-ma 拉力或支持力小于重力)

完全失重──加速度为重力加速度(mg-F=mg,F=0拉力或支持力等于零)

请同学们举出日常生活中有关超重和失重的例子:略

四、利用多媒体播放“神州”5号飞船的发射升空,

展示练习:2003年10月15日,我国“神州”5号载人飞船发射成功。该飞船在加速升空过程中,宇航员处于 状态,在太空轨道运行时,他处于 状态。在打开减速伞返回地面的过程中,他处于 状态。 在此进行德育渗透:介绍我国航天科技的成就,培养学生的民族自豪感和对科学知识的兴趣。 五:巩固练习:

1、 质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度的大小为1/3g,g为重力加速度,人对电梯底部的压力大小为( ) A:(1/3)mg

B:2mg C:mg D:(4/3)mg 2:解答本课第119页上的思考与讨论: 六:课外作业:站在磅秤上,先称出自己的体重;然后突然下蹲,会看到示数发生怎样的变化?先做试验,再解释其中的原因. 七:板书设计

超重与失重:

超重──加速度向上(F-mg=ma,F=mg+ma拉力或支持力大于重力)

超重的实质:产生超重现象时,物体的重力并没有改变,只是对水平支持物的压力对悬挂物的拉力增大。

失重──加速度向下(mg- F =ma,F=mg-ma拉力或支持力小于重力)

失重的实质:产生失重时,物体的重力并没有改变,只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力。

完全失重──加速度为重力加速度(mg- F =mg,F= 0 拉力或支持力等于零) 教学反思:

学生在学习超重和失重现象时会受到一些思维定势的影响,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”;为此,在复习时,先设计一道利用牛顿第二定律求解弹簧秤拉力的练习,首先让学生明确拉力也不是总和重力相等,在授课时,结合实验,让学生明确所谓的超重和失重的现象和实质 ,深入浅出,能取得较好的教学效果。为避免学生对概念的混淆,降低学习难度,教学中不提出“实重”“视重”。

第五篇:超重失重的教学设计

威海市第二中学 慕红梅 2009年7月16日 19:31

收藏

张华于09-7-16 20:23推荐结合实际值得大家借鉴,一起探讨完善这节课

第七节 用牛顿定律解决问题

(二)

——超重和失重

教学目标:

知识与技能

1. 知道什么是超重、失重。 2. 知道产生超重、失重的条件。 3. 会分析解决超重、失重的问题。 过程与方法

1. 观察超重和失重现象,明确生活中超重和失重是常见的现象。 2. 亲自体会超重和失重,并能用牛顿定律加以解释。 情感、态度和价值观

1. 通过对超重、失重的解释,明确超重和失重的本质。 2. 物理规律重在应用,切不可死记硬背。 教学重点难点:

重点是对超重、失重的理解及其产生条件;难点是对超重和失重的应用。

教学方法:

试验探究与理论分析相结合 教学过程:

神州五号上天好像就是昨天的事,前不久神州六号也已经安全返回了地面。通过新闻报道,同学都已经知道了很多宇航员的感受和在太空当中的一些生活状态,下面我就看一段我们的航天英雄杨立伟与记者的一段对话。

创建物理情景】

(多媒体展示杨立伟在太空的照片及返回地面后与记者的一段对话。)

记 者:当你乘坐飞船升空时,你有什么感觉? 杨利伟:感到有载荷,就是感到胸部受到压力。 记 者:压力很大吗?感到很难受吗?

杨利伟:还可以,不觉得很难受。我们平时训练时,这种压力可达到8个G,说得通俗点,就是等于有8个人压在你身上。飞船加速上升时,压力没有这么大。

记 者:你什么时候感受到失重?当时的感觉怎么样?

杨利伟:在船箭分离的时候,感到身体突然被抛了一下,就飘了起来,船里的小尘埃也飘起来了。

提问:上面对话中的“有载荷”、“有压力”、“失重”等是怎样的情况下产生的?你是否也有过“类似”的经历?

(此处学生的回答可能跳过第一个问题,直接回答第二个问题,没有关系,这些问题可以在后面再解释,这个地方主要是调动同学们的兴趣。学生的回答也可能有很多,比较典型的有:坐电梯;坐海盗船;坐过山车;汽车在下坡的时候等等。)

同学们已经说了很多“类似”的情况,但这些情况我们在课堂上都无法重现,这样吧,我们来做个简单点的。 【试验体会】

用手掌托起一叠比较重的书,先让手缓缓上下移动,体会一下书对手掌的压力根静止时是否相同?然后,手由静止突然下降(或快速上升时突然停止),再体会手掌受到的压力根静止时有什么不同?

(这个实验可以师生一起进行,老师可以引导学生的动作。) 刚才我们做了一个小实验体会压力的变化,有的同学说体会不是很明显,下面我们就利用你面前的试验器材进行试验探究,用测力计上的示数说话。 【试验探究】

试验器材:一个测力计几个钩码(以同桌为一个小组)

试验过程:在测力计下挂钩码,仔细观察测力计静止时,突然上升的瞬间和突然下降的瞬间,测力计的示数变化。

观察结果:(1)静止时,示数不变

(2)突然上升的瞬间,示数突然增大

(3)突然下降的瞬间,示数突然减小

为什么会出现这种情况呢?下面就请同学们用我们以前学过的知识分析一下。然后请同学们起来说结果。 【分析论证】 首先我们要对钩码进行受力分析和运动分析 (1)静止时,受力分析和运动分析如图

受力平衡:T=mg

(2)突然上升时,有加速度,由牛顿第二定律得,

T―mg=ma

T=mg+ma>mg

(3)突然下降时,由牛顿第二定律得,

mg ―T=ma

T=mg―ma

【总结】

. 超重现象:物体对悬挂物的拉力(或对支持力的压力) 大于物体所受重力的现象,叫做超重现象。

. 失重现象:物体对悬挂物的拉力(或对支持力的压力) 小于物体所受 重力的现象,叫做失重现象。 【思考与讨论1】

1.是否只有上升时,才会超重?分析一下,当飞船返回地面,减速下降时,杨立伟会有什么感受?

由牛顿第二定律得,

N―mg=ma

N=mg+ma>mg

杨利伟会感觉有压力,属于超重现象。

2、 如果飞船减速上升会有什么感觉? 由牛顿第二定律得,

mg ―N=ma

N=mg―ma

杨利伟会感觉轻飘飘的,属于失重现象。

比较我们分析的两次超重和失重的情况,看看有什么特点,总结超重、失重的条件。 【总结】

3. 超重:具有竖直向上的加速度 失重:具有竖直向下的加速度

注意:超重现象和失重现象与物体的速度方向及速度大小无关。

【思考与讨论2】

当物体向下的加速度达到g时,会出现什么情况?

学生分析:由牛顿第二定律得,

mg ―N=ma

N=mg―ma=0

压力或者拉力为0,即如果用测力计测量物理的重量,测力计上的示数为 0,这种现象叫做完全失重。 【演示试验】

下方钻孔的饮料瓶装满水,自由下落时,水不会流出来 请同学们解释为什么? 太空就是一个完全失重的环境,请问同学们,在太空当中那些物理仪器是不能使用的?(天平、水银气压计、磅秤等) 【思考与讨论3】

1. 在超重或者失重时,物体所受的重力是否发生变化了? (学生回答:没有) 2. 那么变化的是什么?

(学生回答:压力或者支持力)

【总结】

3. 注意:物体处于超重状态或者失重状态时,物体所受的重力并不变,变化的只是对支持物的压力或者对悬挂物的拉力。

【练习】观察在体重计上做下蹲运动时,体重计指针的变化。请同学们解释原因。

【课堂小结】(多媒体展示)

1.超重现象:物体对悬挂物的拉力(或对支持力的压力)大于物体所受重力的现象,叫做超重现象。

2.失重现象:物体对悬挂物的拉力(或对支持力的压力)小于物体所受重力的现象,叫做失重现象。

3.超重、失重的条件:

超重:具有竖直向上的加速度 失重:具有竖直向下的加速度

4. 注意:

(1)超重现象和失重现象与物体的速度方向及速度大小无关。 (2)物体处于超重状态或者失重状态时,物体所受的重力并不变,变化的只是对支持物的压力或者对悬挂物的拉力。 【课后练习】

据报载,我国航天第一人杨利伟的质量为63kg(装备质量不计),假设飞船以加速度8.6m/s2竖直上升,这时他对座椅的压力多大?

杨利伟所说的训练时承受的压力可达到8个G,这表示什么意思?

相关评论

本文来自 99学术网(www.99xueshu.com),转载请保留网址和出处

上一篇:创造型执行力心得体会下一篇:初中学生入团申请报告