超重失重的教學(xué)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-11-08 12:07本頁面
【正文】 器材】力傳感器、電腦、重錘、細(xì)繩、演示彈簧秤、飲料瓶 【教學(xué)過程】小實(shí)驗(yàn)：一個(gè)盛滿水的飲料瓶，在底部及瓶身周圍鉆幾個(gè)洞，靜止在手中時(shí)，水會(huì)流出；如果突然松手，讓飲料瓶自由下落時(shí)，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？ 現(xiàn)象：當(dāng)飲料瓶自由下落時(shí)，水不會(huì)流出。提問：剛才的實(shí)驗(yàn)中我們看到水會(huì)流出的原因是什么？當(dāng)飲料瓶自由下落時(shí)，水不會(huì)流出的原因又是什么？請(qǐng)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)談?wù)勀愕目捶āＲ驗(yàn)橹亓Χ顾畬?duì)器壁產(chǎn)生了壓力，所以水會(huì)流出。實(shí)驗(yàn)中當(dāng)飲料瓶自由下落時(shí)，重力仿佛消失了，實(shí)際上是壓力消失了。談體會(huì):播放游樂場(chǎng)中過山車的視頻，請(qǐng)同學(xué)們談?wù)勗谟螛穲?chǎng)玩十環(huán)過山車、垂直過山車等時(shí)的感受？學(xué)生：害怕、上坡時(shí)感覺比較穩(wěn)、下坡時(shí)感覺重力仿佛消失了等。除了過山車，在生活中還有哪些時(shí)候會(huì)讓我們有與過山車一樣的感受？ 學(xué)生：乘汽車上陡坡或下陡坡、飛機(jī)起飛或降落、乘電梯、?? 小結(jié)：剛才同學(xué)們所談到的就是“超重與失重”現(xiàn)象，今天我們就一起探討超重與失重的問題。演示實(shí)驗(yàn)：在彈簧秤下懸掛鉤碼，當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，讀出彈簧秤的示數(shù)，問：鉤碼的重力是多少？你是怎么知道的？（利用二力平衡分析彈簧秤測(cè)量物體重力的原理，對(duì)學(xué)生來說已不是難題）小結(jié)：當(dāng)物體處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ扔谖矬w的重力。實(shí)驗(yàn)探究：探究一：請(qǐng)同學(xué)們用力傳感器測(cè)出桌面上重錘的重力，并用力傳感器牽引重錘做各種運(yùn)動(dòng)（上下或左右移動(dòng)），觀察在將重錘提起的過程中，電腦屏幕上顯示的力傳感器的拉力與重錘的重力相比有什么變化？ 學(xué)生活動(dòng)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。討論交流：小組內(nèi)討論后回答：1．你看到了什么現(xiàn)象？與鉤碼的重力進(jìn)行比較。學(xué)生：示數(shù)不穩(wěn)定，有時(shí)候比重錘的重力大，有時(shí)候比重錘的重力小。2．重錘的重力變了嗎？學(xué)生：地球作用在物體上的重力并沒有變化。探究二：請(qǐng)你重做剛才的實(shí)驗(yàn)，找出力傳感器對(duì)重物的拉力什么時(shí)候大于重錘的重力？什么時(shí)候小于重錘的重力？學(xué)生活動(dòng)：重做剛才的實(shí)驗(yàn)，細(xì)心觀察并做好記錄。小組討論交流后得出：鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降、左右移動(dòng)時(shí)拉力基本不變。突然上升時(shí)，拉力變大。突然下降時(shí)，拉力變小。由此引入超重與失重的概念：物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）小于物體所受的重力的現(xiàn)象，3 稱為失重現(xiàn)象。理論分析超重與失重剛才有同學(xué)提到乘電梯時(shí)，感到腳掌所受到的力與靜止時(shí)不一樣，我們已經(jīng)知道這是超重和失重的現(xiàn)象，下面請(qǐng)同學(xué)們談?wù)劤穗娞輹r(shí)的超重與失重發(fā)生在什么時(shí)候？學(xué)生1：電梯上升時(shí)超重，下降時(shí)失重。學(xué)生2：我感覺電梯上升時(shí)有超重也有失重，下降時(shí)也一樣有超重和失重。電梯是處于超重還是失重，需要有依據(jù)，下面我們從理論上分析一下。教師進(jìn)一步明確：電梯在啟動(dòng)和停止的過程中，一般要經(jīng)歷加速上升、減速上升；加速下降、減速下降。分析下列情況中人對(duì)電梯的壓力分別是多大（設(shè)人的質(zhì)量為m，重力為G）： 當(dāng)電梯靜止時(shí)當(dāng)電梯加速上升時(shí)（假定電梯是勻加速，加速度大小為a）當(dāng)電梯減速上升時(shí)（假定電梯是勻減速，加速度大小為a）當(dāng)電梯加速下降時(shí)（假定電梯是勻加速，加速度大小為a）當(dāng)電梯減速下降時(shí)（假定電梯是勻減速，加速度大小為a）學(xué)生活動(dòng)：分組討論學(xué)生分組討論后請(qǐng)不同的小組展示各自的討論結(jié)果，并回答其他小組提出的疑問。經(jīng)過討論得出：當(dāng)電梯靜止時(shí)，人對(duì)電梯的壓力為：N=G當(dāng)電梯加速上升時(shí)，人對(duì)電梯的壓力為：N=G+maG當(dāng)電梯減速上升時(shí)，人對(duì)電梯的壓力為：N=Gma當(dāng)電梯加速下降時(shí)，人對(duì)電梯的壓力為：N=Gma當(dāng)電梯減速下降時(shí)，人對(duì)電梯的壓力為：N=G+maG根據(jù)得出的結(jié)論請(qǐng)學(xué)生總結(jié)電梯處于超重或失重的條件，學(xué)生這時(shí)不難得出 4 是與加速度的方向有關(guān)，而非速度的方向。小結(jié)：物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力并不變，只是物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，這是由物體豎直方向的加速度引起的，當(dāng)加速度豎直向上時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，當(dāng)加速度豎直向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)。探究完全失重現(xiàn)象讓力傳感器拉著重錘向下加速運(yùn)動(dòng)，觀察拉力的大小，再讓力傳感器拉著重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，觀察拉力的大小。學(xué)生實(shí)驗(yàn)后，對(duì)照超重與失重的定義給完全失重下定義：當(dāng)物體以加速度a =g豎直加速下降時(shí)，物體對(duì)懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ榱?，這就是“完全失重”現(xiàn)象。課外活動(dòng)：有條件的同學(xué)回家后在電梯上放體重計(jì)，自己站在上面，看看與我們今天的分析是否一致。家里有體重計(jì)的同學(xué)可以回家做一做，先站體重計(jì)上不動(dòng)，讀出臺(tái)秤的示數(shù)；接著突然下蹲，讀出開始下蹲時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)變化，想一想為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象？然后先蹲著不動(dòng)，讀出臺(tái)秤的示數(shù)；接著突然起立，讀出開始起立時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)變化？也想一想為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象？板書設(shè)計(jì)：超重與失重超重：物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）大于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。失重：物體對(duì)懸掛物的拉力（或者對(duì)支持物壓力）小于物體所受的重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象。超重與失重的理論分析： 超重現(xiàn)象: a豎直向上 失重現(xiàn)象：a豎直向下 完全失重現(xiàn)象：a=g豎直向下
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