高中物理第一册教案 第七节 超重和失重

 一、知识目标：
    1：了解超重和失重现象
    2：运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因。
    二、能力目标：
    培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。
    三、德育目标：
    渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。
    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
    教学步骤：
    一、导入新课
    自从人造地球卫星和宇宙飞船发生成功以来，人们经常谈到超重和失重，那么：什么是超重和失重呢，本节课我们就来研究这个问题。
    二、新课教学：
    （一）用投影片出示本节课的学习目标：
    1：知道什么是超重和失重；
    2：知道产生超重和失重的条件；
    （二）学习目标完成过程：
    1：超重和失重：
    （1）用投影片出示思考题组1：
    a：物体的速度方向和运动方向之间有什么关系？
    b：物体做加速或减速运动时，加速度方向和速度方向之间有什么关系？
    （2）实例分析：
    a：用投影品出示例题1：
    升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人的质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？
    b：分析题意：
    1）人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，为了能够用牛顿第二定律，应该把人作为研究对象。
    2）对人进行受力分析：
    人在升降机中受到两个力：重力G和地板的支持里F，升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者。
    3）取竖直向上为正方向，则F支，a均取正值，G取负值，据牛顿第二定律得：
    F支－G＝ma
    则：F支＝G＋ma
    代入数值得F支＝515N，所以，F压＝F支＝515N。
    c：问：如果升降机是静止的或做匀速直线运动，人对升降机地板的压力又是多大？
F压＝F支＝mg＝500N
    d：比较前边两种情况下人对地板的压力大小，得到人对地板的压力跟物体的运动状态有关。
    e：总结：升降机加速上升的时候，人对升降机地板的压力比人实际受到的重力大，我们把这种现象叫超重。
    那么：在什么情况下产生超重现象呢？
    （3）用投影片出示练习题：
    一个质量是40kg的物体，随升降机一起以2m/s2的加速度竖直减速下降，求物体对升降机地板的压力大小，是大于重力还是小于重力？
    学生自己分析得到：此时人对升降机地板的压力F＝480N，大于人的重力400N，即也产生了超重现象。
    2：总结得到：
    （1）当物体也向上的加速度时，产生超重现象；
    （2）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。
    3、用类比法得到：
    （1）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G。
    （2）当物体有向下的加速度且a＝g时，产生完全失重现象，此时F压＝0或F拉＝0；
    （3）产生失重和完全失重时，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。
    4、巩固训练：
    质量为m的物体用弹簧秤悬在升降机的顶棚上，在下列哪种情况下，弹簧秤读数最小：
    A：升降机匀速上升；
    B：升降机匀加速上升，且a＝
    c：升降机匀减速上升，且a＝
    d：升降机匀加速下降，且a＝
    5：解答本课上的思考与讨论：
    三、小结：
    1：    叫超重；    叫失重；    叫完全失重。
    2、产生超重、失重及产生完全失重的条件分别是什么？
    3、产生超重和失重时，重力、压力、拉力变化的是什么？不变的是什么？
四、作业：
课本练习六
    五、板书设计：