【正文】 先我們應了解電梯的運動情況，實際上電梯在上升過程可分為三個階段：加速上升、勻速上升、減速上升。電梯下降過程可分為：加速下降、勻速下降、減速下降。我們知道，觀察并記錄現(xiàn)象是科學探究中的重要環(huán)節(jié)，那現(xiàn)在我就反復播放錄像，大家觀察。在電梯運行的這六個階段到底什么時候超重什么時候失重？也就是具體任務是：觀察并記錄超重或失重現(xiàn)象都發(fā)生在電梯運行中的哪些階段呢？再次提醒同學們呢托盤秤指針順時針偏轉表示物體對托盤秤的壓力變大，指針逆時針轉動表示壓力變小。師：哪位同學分享一下自己觀察到的結論？ 提問：學生回答，有問題的換同學補充。師：好，那大家同不同意以上幾個同學的說法？師：剛才同學們的記錄顯示了電梯運行六個階段中的超重和失重情況。那同學們你們憑借剛才的觀察你猜想：超重和失重到底和電梯運行過程中的什么物理量有關系呢？ 生：回答，1，跟加速度有關，師：還有沒有其他看法？電梯運行有時加速有時勻速有時有減速，加速度如何變化的呢？ 生：跟加速度方向有關系？師：問，你憑什么說跟加速度有關系，你的理論根據(jù)是什么？生：從牛頓第二定律分析，加速或減速時，物體不平衡，說明某方向上有力。還有沒有不同觀點，討論一下，回答。師:剛才同學們都是從牛頓第二定律即理論上進行分析的，這當然是研究問題的一種方法，當然，我們還可以通過實驗來分析一下。既然，同學們說跟加速度有關或速度，那你們就將這六個階段的加速度情況分析出來。師：具體任務是：分析猜測的物理量在這六個階段的情況，結合表格分析總結尋找得到什么規(guī)律呢？大家交流討論一下。有不明白舉手提問。師：從動力學角度進行了分析，剛才我說，能不能分析這六各階段的加速度情況？通過表格探究和加速度有什么關系？結論：產生條件：(1)超重產生條件a向上加速上升或減速下降(2)失重產生條件a向下加速下降或減速上升 師：為什么會發(fā)生超重和失重現(xiàn)象呢？我們能不能用我們學過的牛頓第二定律，來定量計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象，已知物體的質量為m,升降機加速度的大小為a,根據(jù)下列五種情景,求物體對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因此產生超重 情景二：電梯勻減速上升； 情景三：電梯勻加速下降；對重物受力分析如圖：以加速度a加速下降 F合 = mg — F = m a 故：F = mg — m a ＜mg 因此產生失重。此時，物體對托盤秤的壓力小于自身重力。同學們設想，如果壓力逐漸減小，減小到零時，電梯發(fā)生了什么？ 回答都有道里。纜繩斷了，臺秤壞了。等等。實際上此時電梯a=g向上的支持力F=0時，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：我們在平時工作學習中哪位同學體驗過完全失重所帶來的感覺呢？沒有。看過沒有？學生：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行失重訓練和在太空工作的。其實在這種完全失重狀態(tài)下可以進行很多地面上無法進行的實驗，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驗能夠證明一下這個狀態(tài)呢。礦泉水瓶實驗。水之所以會流出是因為水對瓶底有壓力作用。當?shù)V泉水瓶自由下落時，誰還會流出嗎？用剛才所學物理規(guī)律判斷一下。學生：不會流出?？磥?，我們用所學的物理規(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驗也要注意實驗的規(guī)范性。這個不太明顯。回去自己做一下。好，這回我們來一個不帶水的實驗。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。學生：失重、觀點一樣、先失重，平衡，超重。師，用力傳感器研究一下，橫坐標時間，縱坐標表示力。怎么研究呢，鉤碼代表人將鉤碼和人看成整體，找一位同學，老師教你下蹲就下蹲，站起來就站起來，迅速點。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？最后該同學站起沒動，圖線平行線又是什么意思？課堂小結：今天我們主要學習了超重和失重，知道了產生條件當加速度向上時發(fā)生超重，加速度向下時發(fā)生失重。我們也用牛頓第二定律進行了理論分析，知道物體處于完全失重狀態(tài)時加速度為重力加速度。超重失重的實質是物體重力沒有變只是拉力壓力在變。通過這節(jié)課的學習我們應該明白課前的實驗，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，掛上不同質量鉤碼，不能水平，那將其自由下落時能不能處于水平狀態(tài)?；厝邮肿鲆幌?，然后在進行理論分析。板書設計:167。：視重大于實重條件：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 實質：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)關系，這不僅讓我們想到數(shù)學中的一次函數(shù)表達式y(tǒng)=kx+b,這個函數(shù)在xy坐標系中應該是一條直線，畫出直線。這條直線和坐標軸有兩個交點，說明每個交點的坐標值。力和加速度的關系也是一次函數(shù)關系，那我將圖像中橫軸改為a，縱軸表示F。好，我們借助這個圖像進一步分析這條圖線和兩坐標軸的交點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。縱坐標拉力=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)。橫坐標交點，表明物體只在重力作用下向下加速運動。a=g。處于失重狀態(tài)，