【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】
和失重現(xiàn)象呢?我們能不能用我們學(xué)過的牛頓第二定律,來定量計(jì)算一下在超重和失重情況下物體的壓力或拉力到底是多少呢?現(xiàn)在我們看題:以電梯中托盤秤所放物體為研究對(duì)象,已知物體的質(zhì)量為m,升降機(jī)加速度的大小為a,根據(jù)下列五種情景,求物體對(duì)托盤秤壓力分別是多少?(重力加速度為g)情景一:電梯勻加速上升;情景四:電梯勻減速下降;對(duì)重物受力分析如圖:以加速度a加速上升 由牛頓第二定律得: F合 = F — mg = m a 故:F = mg + m a G因此產(chǎn)生超重 情景二:電梯勻減速上升; 情景三:電梯勻加速下降;對(duì)重物受力分析如圖:以加速度a加速下降 F合 = mg — F = m a 故:F = mg — m a <mg 因此產(chǎn)生失重。此時(shí),物體對(duì)托盤秤的壓力小于自身重力。同學(xué)們?cè)O(shè)想,如果壓力逐漸減小,減小到零時(shí),電梯發(fā)生了什么? 回答都有道里。纜繩斷了,臺(tái)秤壞了。等等。實(shí)際上此時(shí)電梯a=g向上的支持力F=0時(shí),我們把它叫做完全失重狀態(tài)。那么電梯到底處于什么情況大家可以自己想象了。師:我們?cè)谄綍r(shí)工作學(xué)習(xí)中哪位同學(xué)體驗(yàn)過完全失重所帶來的感覺呢?沒有??催^沒有?學(xué)生:看過,在哪里?沒看過。師:那想想處于完全失重該處于什么樣呢? 讓我們看一段視頻。其實(shí)在太空艙里所處狀態(tài)為完全失重狀態(tài),我們看一看我們的宇航員是怎樣進(jìn)行失重訓(xùn)練和在太空工作的。其實(shí)在這種完全失重狀態(tài)下可以進(jìn)行很多地面上無法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),如,1985年第一位美籍華人王贛駿在太空艙里研究了微重力環(huán)境下液體的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)他是球形。想一想,在我們的身邊有沒有實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明一下這個(gè)狀態(tài)呢。礦泉水瓶實(shí)驗(yàn)。水之所以會(huì)流出是因?yàn)樗畬?duì)瓶底有壓力作用。當(dāng)?shù)V泉水瓶自由下落時(shí),誰還會(huì)流出嗎?用剛才所學(xué)物理規(guī)律判斷一下。學(xué)生:不會(huì)流出??磥?,我們用所學(xué)的物理規(guī)律能夠判斷出未知的物理現(xiàn)象,那我們看是不是這樣呢?注意觀察,水平下落很快,順手拈來的物品做實(shí)驗(yàn)也要注意實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性。這個(gè)不太明顯?;厝プ约鹤鲆幌隆:?,這回我們來一個(gè)不帶水的實(shí)驗(yàn)。我們研究研究身邊現(xiàn)象,人下蹲過程到底是超重還是失重?站起的過程呢。學(xué)生:失重、觀點(diǎn)一樣、先失重,平衡,超重。師,用力傳感器研究一下,橫坐標(biāo)時(shí)間,縱坐標(biāo)表示力。怎么研究呢,鉤碼代表人將鉤碼和人看成整體,找一位同學(xué),老師教你下蹲就下蹲,站起來就站起來,迅速點(diǎn)。好,出來了這樣一條圖線,看先是平行線表示什么意思,往下凹曲,向上凸起又是什么意思?最后該同學(xué)站起沒動(dòng),圖線平行線又是什么意思?課堂小結(jié):今天我們主要學(xué)習(xí)了超重和失重,知道了產(chǎn)生條件當(dāng)加速度向上時(shí)發(fā)生超重,加速度向下時(shí)發(fā)生失重。我們也用牛頓第二定律進(jìn)行了理論分析,知道物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)加速度為重力加速度。超重失重的實(shí)質(zhì)是物體重力沒有變只是拉力壓力在變。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們應(yīng)該明白課前的實(shí)驗(yàn),為什么在下落過程就能將書輕松的拉開了。作業(yè)1,剛在所做圖像分為幾部分,各部分表示的物理意義是什么?作業(yè)2,自制土天平,掛上不同質(zhì)量鉤碼,不能水平,那將其自由下落時(shí)能不能處于水平狀態(tài)?;厝?dòng)手做一下,然后在進(jìn)行理論分析。板書設(shè)計(jì):167。:視重大于實(shí)重條件:a 向上加速上升或減速下降 分析:F – mg = ma → F = mg + ma:視重小于實(shí)重條件:a向下加速下降或減速上升 分析:mg – F = ma →F = mgma 完全失重:a=g 向下 F=0 實(shí)質(zhì):是物體重力沒有變只是拉力壓力在變。我們看,無論超重還是失重向上的拉力的表達(dá)式都可表示成F = m a + mg,我們知道物理規(guī)律除了可以用公式表示還可以用直觀的圖像來表示。在上面的公式中,加速度和力是一次函數(shù)關(guān)系,這不僅讓我們想到數(shù)學(xué)中的一次函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=kx+b,這個(gè)函數(shù)在xy坐標(biāo)系中應(yīng)該是一條直線,畫出直線。這條直線和坐標(biāo)軸有兩個(gè)交點(diǎn),說明每個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)值。力和加速度的關(guān)系也是一次函數(shù)關(guān)系,那我將圖像中橫軸改為a,縱軸表示F。好,我們借助這個(gè)圖像進(jìn)一步分析這條圖線和兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)表示的物理意義是什么?一二象限的圖線表示什么含義?討論一下;回答;討論分析??v坐標(biāo)拉力=重力。第一象限的圖線大于重力處于超重狀態(tài),第二象限圖線表明拉力小于重力,處于失重狀態(tài)。橫坐標(biāo)交點(diǎn),表明物體只在重力作用下向下加速運(yùn)動(dòng)。a=g。處于失重狀態(tài),第四篇:超重和失重教案設(shè)計(jì)課題超重和失重1課時(shí)教材分析從在教材中的地位來看,超重和失重既是牛頓第二定律的具體應(yīng)用,又為后面理解航天器中失重現(xiàn)象打下基礎(chǔ)。超重和失重中物體對(duì)支持物的壓力和拉力的計(jì)算,是牛頓第二定律應(yīng)用的一個(gè)方面。學(xué)情分析學(xué)生的現(xiàn)有的知識(shí)水平能對(duì)物體受力分析及應(yīng)用牛頓定律解決簡(jiǎn)單問題的能力。教學(xué)過程中可能會(huì)有疑惑,一是物體必生超重或失重時(shí),物體所受重力是否發(fā)生變化。二是物體的超重或失重是決定于速度還是加速度。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象,會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來分析解釋超重和失重現(xiàn)象。理解超重和失重現(xiàn)象與物體的運(yùn)動(dòng)方向無關(guān),只與物體的加速度方向有關(guān)。了解超重和失重現(xiàn)象是我們?nèi)粘I钪谐R姷默F(xiàn)象學(xué),它的影響是人類進(jìn)行太空開發(fā)中的一個(gè)重要問題。能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析推理能力。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用牛頓第二定律分析和解決問題的能力。德育目標(biāo)滲透“學(xué)以致用”的思想,學(xué)會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際 采用探究實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,保護(hù)學(xué)生的好奇心教學(xué)重點(diǎn)理解超重和失重的本質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)利用牛頓第二定律有關(guān)的超重和失重問題 掌握超重失重在實(shí)際生活的應(yīng)用教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法(演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生互