《超重和失重（优秀5篇）》

超重和失重教案设计 篇1

课题

超重和失重

1课时

教材分析

从在教材中的地位来看，超重和失重既是牛顿第二定律的具体应用，又为后面理解航天器中失重现象打下基础。超重和失重中物体对支持物的压力和拉力的计算，是牛顿第二定律应用的一个方面。

学情分析

学生的现有的知识水平能对物体受力分析及应用牛顿定律解决简单问题的能力。

教学过程中可能会有疑惑，一是物体必生超重或失重时，物体所受重力是否发生变化。二是物体的超重或失重是决定于速度还是加速度。

教学目标

知识目标

通过实验认识超重和失重现象，会用牛顿运动定律来分析解释超重和失重现象。 理解超重和失重现象与物体的运动方向无关，只与物体的加速度方向有关。 了解超重和失重现象是我们日常生活中常见的现象学，它的影响是人类进行太空开发中的一个重要问题。

能力目标

培养学生的观察能力和分析推理能力。

培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。

德育目标

渗透“学以致用”的思想，学会理论联系实际 采用探究实验激发学习兴趣，保护学生的好奇心

教学重点

理解超重和失重的本质。

教学难点

利用牛顿第二定律有关的超重和失重问题 掌握超重失重在实际生活的应用

教学方法

实验法（演示实验，学生互动实验）、讨论法、探究法、比较法，教学用具

超重和失重演示仪、弹簧秤、钩码、细线、下面扎孔的矿泉水瓶、录像资料

教学程序

学生参与体会，观察现象，导入新课学生实验分析探讨什么是超重和失重及产生条件学生探究得到完全失重及产生条件课堂讨论，拓展本节知识自设实验巩固知识

教学过程 教学过程 教学过程

一

创设情景，引入新课 十几个人乘电梯上楼，走进电梯时电梯没有显示超载，但电梯刚向上启动时报警器却响了起来。难道人所受到的重力会因为电梯的运动状态变化而变化吗？ 学生产生疑问：这与我们在第二章学到的物体的重力在同一地点是一个定值是不一致的，由此切入本节主题超重和失重。 二活动探究，新课教学

实验设计：如图在弹簧测力计下挂一重物，用手提着弹簧测力计，使物体上下做多种方式的运动。观察并记录

弹簧秤示数

加速度的方向

静止

由静止到向上运动

由向上到静止运动

由静止到向下运动

由向下到静止运动

实验分析：

1、由静止到向上运动，由向下到静止运动

现象：弹簧秤的示数增大，弹簧对钩码的拉力增大 分析：这两个现象可以用牛顿第二定律解析吗？ 由牛顿第二定律得：

结论：超重现象

当物体存在向上的加速度时，它对支持物的 压力（或对悬挂物的拉力）大于物重的现象

判定超重：向上的加速度（加速上升或者减速下降）

公式感悟：

F=m(g+a)=mg′，g′叫做等效重力加速度，

g′＞g。站在电梯里的人在电梯加速上升或减速下降时，人对电梯的压力大于人的重力，就好象是重力加速度g增大一样。物重并没有变化，本质是弹力变化

2、由向上到静止运动， 由静止到向下运动

现象：弹簧秤的示数减小，弹簧对钩码的拉力减小 分析：由牛顿第二定律得：

结论：失重现象 当物体存在向下的加速度时，它对支持物的 压力（或对悬挂物的拉力）小于物重的现象 重力没有变化，本质是弹力变化了

判定失重：向下的加速度（减速上升或者加速下降） 3.拓展

当物体存在向下的加速度时，它对支持物的压 力

（或拉力）小于物重的现象，叫做失重现象 当a=g时，F=0，叫做完全失重 超重失重现象分析拓展：

要注意在竖直方向上有加速度并不意味着物体一定在竖直方向运动。如果物体向斜上方（或向斜下方）做加速运动有超重（或失重）现象发生吗？ 三巩固知识，自设实验

在矿泉水瓶下面扎一些小孔，装上水后水从小孔喷出。如果让瓶自由下落，水会怎样喷？先让学生猜想可能发生的现象，再观察现象。抛出后水处于失重状态，对瓶无压力，水不喷。 四．学生自己发现生活中的超重和失重问题并引导学生用自己理解到的超重和失重知识去解决式解释这些现象。

多媒体演示

生活中乘电梯现象 因此过程比较短，所以 注意引导学生观察 老师引导学生动手

多媒体展示太空中的完全失重状态 学生分层教学思考

学生在老师引导下自设实验。可利用多媒体把实验过程慢放（课前准备） 多媒体投影

巩固练习

1、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

C: 升降机匀减速上升，且

D: 升降机匀加速下降，且

2、运动员在地面上能举起100千克质量杠铃，在a=g/2加速上升的电梯中能举起多大质量的杠铃？

课堂小结

无论是超重还是失重，物体实际重力不变 超重和失重与速度方向无关，只与加速度方向有关 超重条件：加速度向上； 失重条件：加速度向下。

课后作业

1、 学了超重失重的知识后，大家用弹簧秤测量物体的重量时，除了要注意弹簧秤的量程以及校正调零之还要注意什么呢？

2、 上网查阅神州六号飞船上航天员应该怎样吃饭喝？ 3. 完成课后练习与评价

板书设计

教学反思

学生是否能够通过合作式的探究学习方式感受生活中的超重和失重现象。 学生是否能够从已有的牛顿定律知识从理论上了解超重和失重的本质。

学生是否把学到的超重和失重现象的本质的理解应用到具体生产和生活中去并且解释和解决一些具体的问题。

超重失重说课稿 篇2

《超重与失重》说课稿

一、教材分析（说教材）：

1、教材所处的地位和作用：

本节内容是高中物理必修一第四章第六节的内容，是牛顿运动定律的应用。牛顿运动定律是高中物理的基础，通过本节的学习，能巩固和深化牛顿运动定律的理解，提高学生分析问题、解决问题的应用知识的能力，为高二学习电磁学与力学结合的知识有很大帮助，能更好地解释生活、生产以及航天事业中的超重和失重现象。

2、教学目标： (1)知识目标

① 知道超重和失重现象

② 理解产生超重和失重现象的条件

③ 能运用牛顿运动定律解决有关超重和失重问题。 (2)能力目标

① 培养学生的观察能力和分析推理能力。

② 开阔学生的眼界和思路，激发学生的学习热情。

（3）情感目标：通过教学引导学生从现实的生活经历与体验出发，激发学生学习兴趣。

3、教学重点

（1）理解超重和失重的实质。

（2）超重和失重中物体对支持物的压力或对悬挂物拉力的计算。

4、教学难点

（1）在超重和失重的条件下，物体的重力不变。 （2）对完全失重概念的理解。

二、教法和学法 （说教法学法）

1、教学方法：实验法，讲练法

根据学生的认知规律和高中学生的心理特点，在教学上，首先由实验激发学生的求知欲望，引入新课。在新课教学中，利用多媒体电脑演示电梯的升降，将抽象问题具体化。引导学生分析问题，以学生为主体，让学生参与知识的形成过程，在教师引导下，围绕教学目标层层展开，由浅入深，环节紧凑。注意引导学生观察、分析、推理、总结，启发学生的思维，把学生从被动学习转化为主动学习，突出体现了学生对知识的获取和能力的培养。

2、学法：

指导学生学会分析问题的思路、方法。领会抓住主要因素，建构物理模型。 发现问题→探索研究→得出结论→指导实践

三、教学过程

利用多媒体教学和实验教学

1、由一组图片引入：吸引学生学习的兴趣，把教学内容转化为具有潜在意义的问题，让学生产生强烈的问题意识，使学生的整个学习过程成为“猜想”继而紧张的沉思，期待寻找理由和证明过程。

2、根据前面牛顿第二定律的解题思想复习和引入超重失重的概念

3、讲解例题。以现实生活中的电梯例子来说明超重失重的原理和解题过程，更能吸引学

生兴趣和学习的积极性。

4、能力训练。课后练习使学生能巩固自觉运用所学知识与解题思想方法。

5、总结结论，强化认识。知识性的内容小结，可把课堂教学传授的知识尽快化为学生的素质，物理思想方法的小结，可使学生更深刻地理解物理思想方法在解题中的地位和应用，并且逐步培养学生良好的个性品质目标。

6、变式延伸，进行重构，重视课本例题，适当对题目进行引申，使例题的作用更加突出，有利于学生对知识的串联，累积，加工，从而达到举一反三的效果。

四、板书

超重和失重

1、超重概念

2、失重概念

3、产生条件：

A、当物体有向上的加速度时，产生超重。（F>G) B、当物体有向下的加速度时，产生失重。（F

C、当物体有向下的加速度，且a=g时，产生完全失重。

（F=0)

4、实质：A、重力不变。

B、只是拉力或压力与重力大小的比较。

五、布置作业

针对学生素质的差异进行分层训练，既使学生掌握基础知识，又使学有余力的学生有所提高， 课本习题1、2题

教案设计 超重失重 篇3

超重和失重教学设计

设计人：刘道峰

一、教学目标

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；

3．培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力．

二、重点、难点分析

1．超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化，而是物体在竖直方向有加速度时，物体对支持物的压力或拉力的变化，这一点学生理解起来往往困难较大．让学生理解超重和失重的本质是本节课教学的重点之一，也是后面理解航天器中失重现象的基础．

2．超重和失重中物体对支持物的压力和拉力的计算，是牛顿第二定律应用的一个方面，也应作为本节教学的重点之一．

三、教具

演示教具：超重和失重演示装置、弹簧秤、重物、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料． 学生用具：弹簧秤、钩码、打点计时器用重锤、细线．

四、主要教学过程 (一)引入新课

看录像片《航天飞机上的失重现象》《失重物体的运动》．

提问：刚才所看到的录像片是在什么地方发生的？它向我们展示了一种什么现象？

这里给我们展示了失重现象，是在航天飞机中发生的．航天飞机在起飞中产生了超重现象，在太空中又产生了失重现象．超重和失重是怎么产生的呢？这就是我们这节课研究的内容．

（二）教学过程设计

板书：

十、超重和失重

我们先来研究一下超重现象．

板书：1．超重现象

实验：介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂有重物．我们取左边的重物加以研究，重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力，物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力．放手后物体做向上的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化．

提问：看到了什么现象？弹簧秤的示数增大，物体对绳的拉力增大．

以上实验可以用更简单的装置来完成，只不过观察时的效果稍差一些．弹簧秤下挂一重物，物体静止时，弹簧秤的示数等于物体所受的重力．当物体向上做加速运动时，弹簧秤的示数大于物体所受的重力，物体对绳的拉力大于物重．

学生小实验：细线拉重锤（绣花线、打点计时器用重锤）．线系在重锤上，缓慢拉起，再让重锤做向上的加速运动，线断．

分析原因：取物体为研究对象，T-G=ma，T-mg=ma， 弹簧秤的拉力为T=mg+ma=m(g+a)

讨论：(1)物体做向上的加速运动时，弹簧对物体的拉力大于物体静止时的拉力，T＞mg，物体对弹簧的拉力大于物重．

举例：起重机在吊起重物时，有经验的司机都不让物体的加速度过大是什么原因？

（2）学生列举生活中的感受：电梯向上起动时，电梯对人的支持力大于静止时的支持力，同样人对电梯的压力也大于物重；电梯下降刹车时也一样．只要物体的加速度方向是向上的，就会产生以上现象．

提问：在电梯中放一弹簧测力秤，人站在上面．当电梯向上加速度运动时秤的示数怎样变化？ (3)整理公式：T=m(g+a)=mg′，g′叫做等效重力加速度，g′＞g．站在电梯里的人在电梯向上加速或向下减速时，人对电梯的压力大于人的重力，好像是重力加速度g增大了．火箭起飞时有很大的向上的加速度，内部发生的是超重现象．

当物体存在向上的加速度时，它对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物重的现象叫做超重现象．

发生超重现象时，物重并没有变化．

板书2．失重现象

实验：重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力，物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力．放手后物体做向下的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化．

提问：看到了什么现象？弹簧秤的示数减少，物体对支持物的拉力减小．

学生实验：观察感受失重现象．弹簧秤下挂一重物，物体静止时，弹簧秤的示数等于物体所受的重力．当物体向下做加速运动时，弹簧秤的示数小于物体所受的重力．（注意对减速时的示数增大的解释．）

取物体为研究对象，G-T=ma，弹簧秤的拉力为T=mg-ma=m(g-a)

讨论：(1)物体做向下的加速运动时，弹簧对物体的拉力小于物体静止时的拉力，T＜mg，物体对弹簧的拉力小于物重．

（2）学生列举生活中的感受：电梯向下起动时，电梯对人的支持力小于静止时的支持力，同样人对电梯的压力也小于物重；电梯上升刹车时也一样．

（3）整理公式：T=m(g-a)=mg′，g′叫做等效重力加速度，g′＜g．站在电梯里的人在电梯向下加速或向上减速时，人对电梯的压力小于人的重力，好像是重力加速度g减少了．

失重：当物体存在向下的加速度时，它对支持物的压力（或拉力）小于物重的现象，叫做失重．当a=g时，T=0，叫做完全失重．

发生失重时，物重并没有变化．

实验：在可乐瓶下面扎一些小孔，装上水后水从小孔喷出．把水瓶抛出，喷水情况会怎样变化？分析瓶抛出后，水怎样喷．让学生先分析可能发生的现象，再观察上抛时的现象，下抛的情况让学生回家去做．解释现象出现的原因，抛出后水处于失重状态，对瓶无压力，水不喷．

板书3．例题

例1 关于电梯的几种运动中，支持力的变化情况如何？

思考题：一个在地面上能举起100千克质量杠铃的运动员在一个加速运动的电梯上能举起多大质量的杠铃？a=g，a=g/2，分向上和向下两种加速情况讨论．

（投影）例2：一台升降机的地板上放着一个质量为m的物体，它跟地面间的动摩擦因数为μ，可以认为物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．一根劲度系数为k的弹簧水平放置，左端跟物体相连，右端固定在竖直墙上，开始时弹簧的伸长为Δx，弹簧对物体有水平向右的拉力，求：升降机怎样运动时，物体才能被弹簧拉动？

分析：物体开始没有滑动是由于弹簧的拉力小于最大静摩擦力．这里f=μN，只有减小地面对物体的压力才能减少最大静摩擦力，当f=μN=kΔx时物体开始滑动．

取物体为研究对象，受力如图，当物体做向下的加速运动或向上的减速运动时，才能使地面对物体的压力减小，即G-N=ma．

联解两式得：

a=（G-N)/m=(mg-kΔx/μ）/m=g-kΔx/μm

即升降机做a＞g-kΔx/μm的向下的匀加速运动或向上的匀减速运动时，物体可以在地面上滑动． (三)小结：发生超重和失重现象时，物体并没有变化，只是由于物体有竖直方向的加速度使得物体对支持物的作用力发生了变化．这里讨论的问题限于地面附近的物体所发生的超重和失重现象，没有讨论航天飞机中的失重现象．请大家思考一下，航天飞机中的物体受不受地球的引力，它上面的失重现象又是怎样发生的呢？

布置作业：练习(1)(2)(3)

五、教学反思 1．本节课可采用在教师引导下，教师跟学生共同讨论研究的方式进行．在教学中教师要注意学生对知识的接受情况，恰当地提出问题，对学生的认识给予正确的评价和解释．

2．课上安排的演示实验要自己制作，弹簧秤的量程要小，最好是0.2千克左右的，刻度要明显利于学生观察．两边重物的质量选择要合适，可使加速过程时间较长、较稳定．

3．两个学生小实验，拉断线的实验要注意器材的选择；用弹簧秤拉钩码的实验要注意现象的正确解释．

超重和失重 说课稿 篇4

《超重和失重》教学设计

[新课导入] 在上新课之前，和大家先做一个小小的实验：首先，请大家拿出两本书，放在桌面上分页地交叉在一起，可以逐页交叉，也可以两页或三页，好，现在大家站起来水平的用力拉，可以放在桌面上拉。找同学说说感受，不能拉开，拉开了？什么感觉，很费力。

有的同学拉开了，有的没拉开，拉开很费力。那有没有巧妙的办法将其拉开呢？ 学生：、、、、、、、、、师，看看这样的办法，下落过程将其拉开。

师：好，为什么下落过程能拉开呢？我们就带着这个问题研究今天的内容。

二、超重和失重

问题情境：如果给你一个弹簧秤，使用弹簧秤时，要注意什么问题？怎样由测力计测物体的重力？

通常情况下，我们把物体挂在弹簧挂钩下，保持物体静止，再来读取弹簧秤的示数。 生：这是因为当物体挂在弹簧秤下静止时，物体处于受力平衡状态，重力的大小和弹簧秤对物体的拉力相等，而实际上弹簧秤测量的是物体对弹簧秤的拉力，在这种静止的情况下，拉力的大小是等于重力的．

那是不是在任何情况下，弹簧秤或托盘秤的示数都能显示物体重力的大小呢？ 师：同学们请看，老师在电梯里称量物体的重量时，遇到了什么问题？观光电梯中摆放着托盘秤，挂着弹簧秤。当电梯静止时指针在这个位置，当指针顺时针偏转时，表示物体对托盘秤的压力变大，当指针逆时针偏转时表明物体对托盘秤的压力变小。同学们可以选择其中一个秤来观察，同时托盘秤后面有等宽的瓷砖，可以以瓷砖为参考系判断电梯运动情况。

师：看到了什么现象？

生：1两秤的示数在变化，2，一会变大一会变小。 师：大家看到的是不是这样的现象啊？

师：好，我们看到的的确是这种现象，我们发现有时好象物体的重力变大了，有时物体重力好象又变小了，难道物体的重力真的变化了吗？

生：重力并没有发生变化

师：那为什么弹簧秤和托盘秤的示数却发生了变化呢？ 原因是：当物体随弹簧秤或托盘秤加速上升或减速下降的过程中，运动状态发生了变化，也就是说产生了加速度，此时物体受力不再平衡，拉力或压力的大小不再等于重力，所以秤的示数发生了变化．

这位同学分析得非常好，物体的重力是没有变化的，只是拉力或压力发生了变化。我们把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重，而把物体的真实重力称为实重。当物体处于平衡状态时，视重等于实重。当物体运动状态发生变化时，视重就不再等于物体的重力，而是比重力大或小． 在物理学中，我们将物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于重力的现象叫做超重。 而将物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于重力的现象叫做失重。 感悟生活：

师：那同学们想一想，在生活中你有没有亲身体验过超重或失重？在哪里体验过？哪位同学说说，什么感觉？

好，和老师的感觉一样。通过刚才的录像我们发现电梯里面的确有超重和失重现象。 从指针偏转看有时候超重，有时候失重。热爱求知的人都会这样的习惯只看到现象不是我们的目的，我们要透过这个现象看其本质。那么究竟什么时候超重？什么时候失重呢？

也就是说：发生超重和失重现象的条件是什么呢？我们就以电梯中的超重和失重现象来探索发生超重和失重的条件。

首先我们应了解电梯的运动情况，实际上电梯在上升过程可分为三个阶段：加速上升、匀速上升、减速上升。电梯下降过程可分为：加速下降、匀速下降、减速下降。

我们知道，观察并记录现象是科学探究中的重要环节，那现在我就反复播放录像，大家观察。在电梯运行的这六个阶段到底什么时候超重什么时候失重？也就是具体任务是：观察并记录超重或失重现象都发生在电梯运行中的哪些阶段呢？再次提醒同学们呢托盘秤指针顺时针偏转表示物体对托盘秤的压力变大，指针逆时针转动表示压力变小。

师：哪位同学分享一下自己观察到的结论？ 提问：学生回答，有问题的换同学补充。 师：好，那大家同不同意以上几个同学的说法？

师：刚才同学们的记录显示了电梯运行六个阶段中的超重和失重情况。那同学们你们凭借刚才的观察你猜想：超重和失重到底和电梯运行过程中的什么物理量有关系呢？ 生：回答，1，跟加速度有关，

师：还有没有其他看法？电梯运行有时加速有时匀速有时有减速，加速度如何变化的呢？ 生：跟加速度方向有关系？

师：问，你凭什么说跟加速度有关系，你的理论根据是什么？

生：从牛顿第二定律分析，加速或减速时，物体不平衡，说明某方向上有力。 还有没有不同观点，讨论一下，回答。

师:刚才同学们都是从牛顿第二定律即理论上进行分析的，这当然是研究问题的一种方法，当然，我们还可以通过实验来分析一下。

既然，同学们说跟加速度有关或速度，那你们就将这六个阶段的加速度情况分析出来。 师：具体任务是：分析猜测的物理量在这六个阶段的情况，结合表格分析总结寻找得到什么规律呢？大家交流讨论一下。有不明白举手提问。

师：从动力学角度进行了分析，刚才我说，能不能分析这六各阶段的加速度情况？通过表格探究和加速度有什么关系？

结论：

3、产生条件：

（1）超重产生条件

a向上

加速上升或减速下降 (2)失重产生条件

a向下

加速下降或减速上升 师：为什么会发生超重和失重现象呢？我们能不能用我们学过的牛顿第二定律，来定量计算一下在超重和失重情况下物体的压力或拉力到底是多少呢？现在我们看题：

以电梯中托盘秤所放物体为研究对象，已知物体的质量为m,升降机加速度的大小为a,根据下列五种情景，求物体对托盘秤压力分别是多少？（重力加速度为g）

情景一：电梯匀加速上升；

情景四：电梯匀减速下降；

对重物受力分析如图：以加速度a加速上升 由牛顿第二定律得： F合 = F — mg = m a 故：F = mg + m a>G因此产生超重 情景二：电梯匀减速上升； 情景三：电梯匀加速下降；

对重物受力分析如图：以加速度a加速下降 F合 = mg — F = m a 故：F = mg — m a ＜mg 因此产生失重。此时，物体对托盘秤的压力小于自身重力。 同学们设想，如果压力逐渐减小，减小到零时，电梯发生了什么？ 回答都有道里。缆绳断了，台秤坏了。等等。

实际上此时电梯a=g向上的支持力F=0时，我们把它叫做完全失重状态。那么电梯到底处于什么情况大家可以自己想象了。

师：我们在平时工作学习中哪位同学体验过完全失重所带来的感觉呢？没有。看过没有？

学生：看过，在哪里？没看过。

师：那想想处于完全失重该处于什么样呢？ 让我们看一段视频。其实在太空舱里所处状态为完全失重状态，我们看一看我们的宇航员是怎样进行失重训练和在太空工作的。其实在这种完全失重状态下可以进行很多地面上无法进行的实验，如，1985年第一位美籍华人王赣骏在太空舱里研究了微重力环境下液体的状态，发现他是球形。

想一想，在我们的身边有没有实验能够证明一下这个状态呢。矿泉水瓶实验。水之所以会流出是因为水对瓶底有压力作用。当矿泉水瓶自由下落时，谁还会流出吗？用刚才所学物理规律判断一下。学生：不会流出。看来，我们用所学的物理规律能够判断出未知的物理现象，那我们看是不是这样呢？注意观察，水平下落很快，顺手拈来的物品做实验也要注意实验的规范性。这个不太明显。回去自己做一下。

好，这回我们来一个不带水的实验。我们研究研究身边现象，人下蹲过程到底是超重还是失重？站起的过程呢。

学生：失重、观点一样、先失重，平衡，超重。

师，用力传感器研究一下，横坐标时间，纵坐标表示力。怎么研究呢，钩码代表人将钩码和人看成整体，找一位同学，老师教你下蹲就下蹲，站起来就站起来，迅速点。好，出来了这样一条图线，看先是平行线表示什么意思，往下凹曲，向上凸起又是什么意思？最后该同学站起没动，图线平行线又是什么意思？

课堂小结：今天我们主要学习了超重和失重，知道了产生条件当加速度向上时发生超重，加速度向下时发生失重。我们也用牛顿第二定律进行了理论分析，知道物体处于完全失重状态时加速度为重力加速度。超重失重的实质是物体重力没有变只是拉力压力在变。

通过这节课的学习我们应该明白课前的实验，为什么在下落过程就能将书轻松的拉开了。

作业1，刚在所做图像分为几部分，各部分表示的物理意义是什么？

作业2，自制土天平，挂上不同质量钩码，不能水平，那将其自由下落时能不能处于水平状态。回去动手做一下，然后在进行理论分析。

板书设计:

§4.7超重和失重

1、超重：视重大于实重

条件：a 向上

加速上升或减速下降 分析：F – mg = ma → F = mg + ma

2、失重：视重小于实重

条件：a向下

加速下降或减速上升 分析：mg – F = ma →F = mg - ma 完全失重：a=g 向下 F=0 实质：是物体重力没有变只是拉力压力在变。

我们看，无论超重还是失重向上的拉力的表达式都可表示成

F = m a + mg，我们知道物理规律除了可以用公式表示还可以用直观的图像来表示。 在上面的公式中，加速度和力是一次函数关系，这不仅让我们想到数学中的一次函数表达式y=kx+b,这个函数在x-y坐标系中应该是一条直线，画出直线。这条直线和坐标轴有两个交点，说明每个交点的坐标值。力和加速度的关系也是一次函数关系，那我将图像中横轴改为a，纵轴表示F。好，我们借助这个图像进一步分析这条图线和两坐标轴的交点表示的物理意义是什么？一二象限的图线表示什么含义？讨论一下；回答；讨论分析。

纵坐标拉力=重力。第一象限的图线大于重力处于超重状态，第二象限图线表明拉力小于重力，处于失重状态。横坐标交点，表明物体只在重力作用下向下加速运动。a=g。处于失重状态，

超重和失重 篇5

《超重和失重》教学设计

航天高级中学 物理组 王芳

【教材分析】

本部分内容讲述超重和失重现象及其产生原因，并且将其应用在具体问题中：如电梯中的超失重和体重秤上的超失重等。

超重和失重的基本定义为：视重大于重力时为超重；视重小于重力时为失重；超失重时物体重力并不改变。

对超重和失重理解可以从运动学和动力学两个角度理解。运动学角度：当物体加速上升或减速下降时，物体处于超重状态；当物体加速下降或减速上升时，物体处于失重状态。动力学角度：当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；当物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态。前者为表象，后者为本质，两者为递进关系。

超重和失重是生活中的常见现象，因此讲解本部分内容时应尽量贴近生活，从生活中来，到生活中去，过程应多安排些学生的动手实验机会，让学生有切身的体会，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，加深学生对超失重的理解。 【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．体会通过物理知识解释生活现象的探究过程； 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：

通过对神舟六号的研究，增强民族自豪感，激发学习的动力。 【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。

【教学器材】

细线，钩码，体重秤，水瓶

【教学过程】

一、课堂引入： 课堂实践： 实验一

（1）用手托住钩码，并保持静止，感受钩码的重力大小。

（2）用细线将钩码系住，手提另一端，重复刚才的动作，会出现什么现象？

实验二

取一装满水的塑料瓶，在靠近底部的侧面打一小孔，瓶子静止时，观察小孔处是否有水流出？然后让瓶子做自由落体运动，再观察小孔的水流流出情况。

设计思路：通过课堂小实验，引起学生兴趣，以此引出主题：超重与失重现象

二、新课教学

以递进式的问题为引导，作为本节课的学习目标 (1)什么是超失重现象？

（2）什么情况下会发生超失重现象？ (3)超失重现象的产生与哪些因素有关？ (4)怎样判断物体处于超重（失重）现象？

通过一个生活现象的例子讨论：

1、人站在电梯里，假如质量为m，当人要从一楼静止以加速度a加速上升的过程中，人对电梯的压力F为多少？比人受到的重力大还是小？

2、若人以加速度a减速下降，这时人对地板的压力又是多大？人对地板的压力比人受到的重力大还是小呢？

设计思路：通过对实际例子的讨论，让学生对超重失重现象有一个初步印象。 针对学生的讨论结果，出示电梯视频，让学生从真实的数据中对自己的结论做一个判断；并记录下视频中的数据。

教师总结后明确：

电梯里人受到两个力的作用，分别是人的重力和台秤对人的支持力。由于台秤对人的支持力与人对台秤的压力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，只要求出台秤对人的支持力就可以求出人对台秤的压力。

首先我们规定向上为正方向，根据牛顿第二定律写出支持力、重力G、质量m、加速度a的方程：F=G+ma=m（g+a）

由牛顿第三定律得：人对台秤的压力与台秤对人的支持力相等， 即F’=m（g+a）>mg 所以人对电梯台秤的压力F’比人受到的重力大。

人以加速度a减速下降，这时人对台秤的压力也是大于重力的，压力大小为：F’=m（g+a） 从而引出超重的概念：

超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于重力的现象称为超重现象。 仿照上面研究问题的方法，探究人以加速度a加速向下运动或人随电梯以加速度a减速上升，人对台秤的压力为多大？人对台秤的压力比人受到的重力大还是小呢？

学生讨论后提问学生回答上面的问题，并演示分析过程。 通过提问，学生合作交流，教师明确：

人以加速度a加速向下运动或人随电梯以加速度a减速上升时，人对地板的压力F=G-ma=m（g-a）

失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于重力的现象称为失重现象。

注意：物体处于超重或失重状态时，其本身重力并没发生变化！

超重与失重现象的产生与哪些因素有关？

回到刚才记录的电梯的每个阶段体重计上的示数，一起填ppt中的表格 学生交流讨论后回答：超重失重现象与物体运动方向无关，与加速度方向有关。 教师归纳后明确：超重（失重）现象只与加速度a的方向有关，与物体的运动方向无关。 a向上（加速上升、减速下降）————超重 a向下（减速上升、加速下降）————失重

完全失重：在竖直方向上，当加速度a=g时，处于完全失重状态。 回顾本节知识，回答目标问题。 (1)什么是超失重现象？

（2）什么情况下会发生超失重现象？ (3)超失重现象的产生与哪些因素有关？ (4)怎样判断物体处于超重（失重）现象？

三．拓展应用：

1、通过本节课学习，解释课前两个小实验中出现的现象。 2.某人站在台秤的底板上，当他向下蹲的过程中

A.由于台秤的示数等于人的重力，此人向下蹲的过程中他的重力不变，所以台秤的示数也不变

B.此人向下蹲的过程中，台秤底板既受到人的重力，又受到人向下蹲的力，所以台秤的示数将增大

C.台秤的示数先增大后减小 D.台秤的示数先减小后增大

请学生上台体验观察下蹲过程中体重计示数的变化。

3、请为我国的航天员设计超重和完全失重环境，让他们进行超重和失重的训练。失重时间为30秒。

【教学反思】

1．设计好实验是前提

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。本节课中设计了随堂小实验，提升学生的思维能力。

通过电梯视频，让学生更加直观地体会超重失重现象，体重计示数的变化，以便清晰的理解超重失重现象，但在视频的处理上还有欠缺，没能把电梯的上升、下降过程很好地体现出来，对表格的归纳总结学生也没有太好的参与其中。