一、教學(xué)目標(biāo)
物理觀念：理解超重和失重的定義，能夠結(jié)合具體示例，判斷物體處于哪種狀態(tài)，理解超重和失重現(xiàn)象和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。
科學(xué)思維：通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，能夠熟練運(yùn)用牛頓第二定律分析超重和失重現(xiàn)象，提升邏輯思維和推理能力。
科學(xué)探究：學(xué)生能夠設(shè)計(jì)并實(shí)施簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)觀察和記錄，分析超重和失重現(xiàn)象，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)能力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣和好奇心，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，以及關(guān)注科學(xué)技術(shù)對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)發(fā)展的影響。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：理解超重和失重的概念，掌握判斷方法。
教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用牛頓第二定律分析超重和失重現(xiàn)象，理解其與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。
四、教學(xué)過(guò)程
（一）導(dǎo)入新課
播放宇航員在太空中的視頻，展示他們?cè)谑е貭顟B(tài)下的生活和工作情況。
提出問(wèn)題：宇航員為什么在太空艙中會(huì)呈現(xiàn)漂浮的狀態(tài)？
引入課程：本節(jié)課我們帶著這個(gè)任務(wù)，一起探討《超重與失重》。
【設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)視頻激發(fā)學(xué)生的好奇心，引出本節(jié)課的主題——超重與失重?！?br>（二）講授新知
超重與失重的概念
結(jié)合課前任務(wù)，安排學(xué)生講解超重和失重的定義
超重：物體對(duì)支持物的壓力大于其重力的情況。
失重：物體對(duì)支持物的壓力小于其重力的情況。
【設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合課前任務(wù)，使學(xué)生在分享的過(guò)程中，初步理解超重和失重的概念。】
超重與失重的判斷方法
安排學(xué)生小組討論，如何判斷物體是否處于超重或失重狀態(tài)的方法，即比較物體對(duì)支持物的壓力與其重力的大小。
基于加速度的判斷方法
超重：當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)。例如：
電梯加速上升時(shí)，電梯內(nèi)的乘客會(huì)感受到向上的加速度，此時(shí)乘客對(duì)電梯地板的壓力大于他們的重力，因此乘客處于超重狀態(tài)。
火箭發(fā)射過(guò)程中，宇航員會(huì)感受到向上的加速度，此時(shí)他們處于超重狀態(tài)。
失重：當(dāng)物體具有向下的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)。例如：
電梯加速下降時(shí)，電梯內(nèi)的乘客會(huì)感受到向下的加速度，此時(shí)乘客對(duì)電梯地板的壓力小于他們的重力，因此乘客處于失重狀態(tài)。
宇航員在太空艙內(nèi)自由下落時(shí)（如太空跳傘前的自由落體階段），他們會(huì)感受到向下的加速度，此時(shí)處于失重狀態(tài)。
基于支持力（或拉力）與重力的比較
超重：當(dāng)物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)依K的拉力）大于物體所受的重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)。例如：
在地面上，當(dāng)你用更大的力向上提起一個(gè)物體時(shí)，物體對(duì)提手的拉力會(huì)大于它的重力，此時(shí)物體處于超重狀態(tài)（盡管這種超重狀態(tài)并非由加速度引起，但在此情境下，拉力與重力的差值可以類(lèi)比為超重現(xiàn)象中的額外壓力）。不過(guò)，這種解釋更多是為了理解超重概念，實(shí)際上在物理學(xué)中，我們通常不將這種情況稱(chēng)為超重，而是稱(chēng)為拉力大于重力的情況。在更嚴(yán)格的物理定義中，超重應(yīng)基于加速度來(lái)判斷。
更準(zhǔn)確的例子是，在電梯加速上升時(shí)，電梯地板對(duì)乘客的支持力大于乘客的重力，使乘客感受到額外的壓力，即超重。
失重：當(dāng)物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)依K的拉力）小于物體所受的重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)。例如：
在太空艙內(nèi)，當(dāng)宇航員處于失重狀態(tài)時(shí)，他們與艙壁之間幾乎沒(méi)有壓力（或拉力），因?yàn)樗麄兊闹亓Ρ挥糜诋a(chǎn)生向下的加速度（即自由落體狀態(tài)），此時(shí)宇航員處于失重狀態(tài)。
在電梯加速下降時(shí)，電梯地板對(duì)乘客的支持力小于乘客的重力，使乘客感受到減輕的壓力，即失重。
【設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生小組討論，舉出具體示例，能夠提升學(xué)生的總結(jié)能力和歸納能力?！?br>超重與失重現(xiàn)象與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系
結(jié)合牛頓第二定律，分析超重和失重現(xiàn)象與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。
超重：當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力大于其重力，表現(xiàn)為超重。
失重：當(dāng)物體具有向下的加速度時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力小于其重力，表現(xiàn)為失重。
【設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力?！?br>（三）實(shí)例分析
給出典型的超重和失重現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析。
電梯加速上升或減速下降時(shí)，乘客會(huì)感到超重。
電梯加速下降或減速上升時(shí)，乘客會(huì)感到失重。
宇航員在太空中處于失重狀態(tài)。
【設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)例分析，鞏固所學(xué)知識(shí)，提升邏輯思維和推理能力。】
（四）實(shí)驗(yàn)探究
安排實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，總結(jié)超重與失重的規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)一：使用彈簧秤測(cè)量物體在靜止、加速上升和加速下降時(shí)的讀數(shù)。
實(shí)驗(yàn)二：使用電梯或模擬電梯裝置，觀察乘客在電梯加速上升、減速上升、加速下降和減速下降時(shí)的感覺(jué)。
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
【設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和科學(xué)探究能力?！?br>（五）課堂小結(jié)
總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)超重和失重的概念、判斷方法及其與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。
課后作業(yè)
理論題：分析幾個(gè)典型的超重和失重現(xiàn)象，判斷物體處于何種狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn)題：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證超重和失重現(xiàn)象。
五、教學(xué)反思
本節(jié)課通過(guò)視頻導(dǎo)入、講授新知、實(shí)例分析、實(shí)驗(yàn)探究和課堂小結(jié)等環(huán)節(jié)，全面介紹了超重和失重的概念、判斷方法及其與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。在教學(xué)過(guò)程中，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生不僅加深了對(duì)超重和失重現(xiàn)象的理解，還培養(yǎng)了觀察、測(cè)量、記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。同時(shí)，通過(guò)課后作業(yè)的布置，進(jìn)一步鞏固了所學(xué)知識(shí)，提升了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。在今后的教學(xué)中，將繼續(xù)注重學(xué)生的個(gè)體差異，因材施教，提高教學(xué)效果。

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7 超重與失重

版本： 教科版 (2019)

年級(jí)： 必修 第一冊(cè)

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