共1课时
7 利用牛顿运动定律解决问题…高中物理教师2003年课程标准版
1教学目标
1、认知目标：了解超重和失重现象及其发生的条件； 了解超重和失重现象的本质；
2、能力目标：培养学生发现问题、提出问题的能力； 提高学生处理实际问题时提取模型的能力； 增强学生在各种场景中发现问题本质的能力；
3、情感目标：通过教师情景设置、热情引导，鼓励学生敢于探索、敢于提问、敢于创新； 借助小课堂实验、多媒体课件、丰富的网络资料用牛顿运动定律解决问题一，培养学生对物理和科学的热爱；
4、教学方法目标：细心观察、用心思考、敢于提问、多比较、与同学讨论；
5、人际交往目标：学会同学之间的沟通与合作，学会参加集体活动；
2学情分析
学生在本堂课中可能会遇到主要的思维障碍和困惑：
1、有了重力的概念，有的同学可能会认为超重就是重力增大，失重就是重力减小，完全失重就是重力完全消失。 要解决这个问题，更好的办法是采用一系列的演示，使用最常见、最简单的物品和仪器（如学生词典、学生自制的弹簧秤等）和科技含量较高的设备和仪器（如摄像机、力（传感器和计算机）来解释当物体处于超重或失重状态时，只有物体对支撑物的压力或对悬挂物体的拉力发生了变化，而物体的重力则发生了变化。对象仍然存在并且其大小保持不变。
3 重点与难点
教学重点是完全失重现象。
教学难点 准确理解超重力、失重和完全失重现象的本质。 要理解超重力和失重现象，并不是物体重力的变化，而是对物体的支撑力或拉力的变化。
教学难点的突破
1、设置多种超重、失重场景，讨论分析各种场景下支撑力与重力的关系，突出支撑力或拉力的变化；
2、通过加速度方向定性判断物体是否处于超重力或失重状态。
4 教学流程 4.1 第一小时教学活动 活动一【教学】新课
1.通过论证实验，引出需要探索的问题
1.让学生完成一项“不可能的任务”：
每两人一组，拿着一根细棉线和一个100克的钩码，让学生尝试各种方法用钩码拉断棉线。 （学生之间可能有多种方法）提出新问题：鼓励学生思考多种方法，让学生思考每种方法所使用的原理。 重点是使用突然向上拉绳子或类似的方法来折断绳子，并让学生尝试解释原因。 学生研究了牛顿运动定律，知道当重物匀速向上运动时，绳子拉动物体向上的力等于物体的重力。 为什么匀速向上拉物体时绳子不会断裂，而快速拉物体时绳子却断裂？
2. 进行如上图所示的实验。 首先请学生思考、讨论有多少种方法可以打破泡沫板？
①用手按压
②放置重物（一开始没有碎，后来重了就碎了）
③ 快速拉起，重物将泡沫板压破。 这是什么意思？ （压力变大了）为什么压力变大了？
指导：当物体被快速向上拉时，物体获得速度、加速度和位移。 哪些情况会导致压力增加？
2. 实验观察
引导学生得出结论，提出超重和失重的概念：将物体放在固定的秤上，观察秤的读数。 这个读数就是物体在秤上的压力值，称为表观重量。 此时的表观重量就等于物体的重量。 ; 如果将弹簧秤快速向上举起，则弹簧秤的示值大于物体的重力。 电梯启动时，还观察到表观重量大于正常测量值。 当电梯停止时，还观察到表观重量比正常测量值小。 对此提出一个概念：“这种物体对支撑物的压力（或悬挂物体的拉力）大于物体重力的情况称为升力现象。物体对支撑物的压力（或悬挂物体的拉力）大于物体重力的情况称为升力现象。”支撑力（或悬挂物体的拉力）小于物体的重力，称为失重现象。
2.小游戏：如何最小化测功机上的读数？ 比赛规则在赛前公布：
①脚不能离开地面，手不能握住其他物体
②在读数准备好之前不要离开秤。
3、理论探索：物体在秤上的压力与其加速度之间有什么关系？
规范学生牛顿运动分析定律的应用和解题思路：假设应用（上升或下降、加速或减速），选择研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律得到支撑力的表达式方程，然后根据牛顿第三定律判断压力的变化。
1、随电梯匀加速直线向上运动时：
牛顿第二定律
F支链-mg=ma
可用的：
F支链=mg+ma>mg
由牛顿第三定律可知：
F压力=F支路（尺寸）
F压力=mg+ma
F压力>mg
2、电梯匀减速向上运动时：
牛顿第二定律
mg-F支链=ma
可用的：
F支链=mg-ma
由牛顿第三定律可知：
F压力=F支路（尺寸）
F压力=mg-ma
F压力
研究结果：“超重和失重的原因是垂直方向的加速度。”
思考：水平方向的加速或减速会产生超重和失重吗？ 组织学生讨论：“向上运动一定会产生超重，向下运动一定会产生失重吗？” 组织学生交流，要求学生走到黑板前。 在棋盘上玩。
加速方向向上，导致超重。
归纳规则：
加速向上
加速度方向向下，导致失重。
减速
加速向下
缓慢向上
得出结论； 物体是否处于超重或失重状态仅由加速度的方向决定。
4、寻求新方法
简介：我们用弹簧秤来观察超重和失重的现象。 指示变化不确定且转瞬即逝，难以观察。 有没有一种测力仪器可以记录所有瞬时受力情况？ “力传感器”就是这种仪器，它可以帮助您解决观测瞬时力的问题。
根据课件讲解：如何使用数学采集器来观察电梯内的超重和失重现象。 力传感器将力的大小转换为电信号，数据收集器将电信号转换为数学信号。 计算机处理数据并绘制出力随时间变化的曲线。 力随时间的变化被永久记录。 根据Ft图像，可以看到物体在各个时间段的运动情况。 应用：根据图像还可求出电梯的最大加速度。 (取g=10m/s2)
5. 结果的外推
1.完全失重：当加速度等于g时，让学生分析悬挂的物体或支撑物对物体施加了多大的拉力或压力？此时物体只受到重力的影响，物体对物体的压力是多少？支撑力（悬挂物体的拉力）为零。 这种状态称为完全失重。
2.问一个问题：你知道物体在完全失重的状态下会发生什么吗？
观看杨利伟在太空吃月饼的视频：
A. 物体将漂浮在空中。
B、食物应制成块状或牙膏状的糊状，以防止食物颗粒“漂浮”在空气中。 ，进入宇航员的眼睛、鼻孔……
C. 宇航员站着睡觉和躺着睡觉一样舒服。
3.举例生活中超重现象并解释：
① 学生介绍乘坐电梯的感受：超重时，脚底压力增大，感到头晕（为什么？）失重时，感觉轻飘飘的
②小实验：如果把一个有两个孔的可乐瓶放在甲、乙同学之间，两个同学会被淋湿吗？ （斜投、垂直投掷、自由落体）
6. 作业：
学生可以自由分组进行超重和失重研究，撰写不限字数、自设题目的短论文； （两周内完成）
7 利用牛顿运动定律解决问题（2）
课程设计课堂记录
7 利用牛顿运动定律解决问题（2）
1第一学期教学活动活动一【教学】新课
1.通过论证实验，引出需要探索的问题
1.让学生完成一项“不可能的任务”：
每两人一组，拿着一根细棉线和一个100克的钩码，让学生尝试各种方法用钩码拉断棉线。 （学生之间可能有多种方法）提出新问题：鼓励学生思考多种方法，让学生思考每种方法所使用的原理。 重点是使用突然向上拉绳子或类似的方法来折断绳子，并让学生尝试解释原因。 学生研究了牛顿运动定律，知道当重物匀速向上运动时，绳子拉动物体向上的力等于物体的重力。 为什么匀速向上拉物体时绳子不会断裂，而快速拉物体时绳子却断裂？
2. 进行如上图所示的实验。 首先请学生思考、讨论有多少种方法可以打破泡沫板？
①用手按压
②放置重物（一开始没有碎，后来重了就碎了）
③ 快速拉起，重物将泡沫板压破。 这是什么意思？ （压力变大了）为什么压力变大了？
指导：当物体被快速向上拉时，物体获得速度、加速度和位移。 哪些情况会导致压力增加？
2. 实验观察
引导学生得出结论，提出超重和失重的概念：将物体放在固定的秤上，观察秤的读数。 这个读数就是物体在秤上的压力值，称为表观重量。 此时的表观重量就等于物体的重量。 ; 如果将弹簧秤快速向上举起，则弹簧秤的示值大于物体的重力。 电梯启动时，还观察到表观重量大于正常测量值。 当电梯停止时，还观察到表观重量比正常测量值小。 对此提出一个概念：“这种物体对支撑物的压力（或悬挂物体的拉力）大于物体重力的情况称为升力现象。物体对支撑物的压力（或悬挂物体的拉力）大于物体重力的情况称为升力现象。”支撑力（或悬挂物体的拉力）小于物体的重力，称为失重现象。
2.小游戏：如何最小化测功机上的读数？ 比赛规则在赛前公布：
①脚不能离开地面，手不能握住其他物体
②在读数准备好之前不要离开秤。
3、理论探索：物体在秤上的压力与其加速度之间有什么关系？
规范学生牛顿运动分析定律的应用和解题思路：假设应用（上升或下降、加速或减速），选择研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律得到支撑力的表达式方程，然后根据牛顿第三定律判断压力的变化。
1、电梯匀加速直线向上运动时：
牛顿第二定律
F支链-mg=ma
可用的：
F支链=mg+ma>mg
由牛顿第三定律可知：
F压力=F支路（尺寸）
F压力=mg+ma
F压力>mg
2、电梯匀减速向上运动时：
牛顿第二定律
mg-F支链=ma
可用的：
F支链=mg-ma
由牛顿第三定律可知：
F压力=F支路（尺寸）
F压力=mg-ma
F压力
研究结果：“超重和失重的原因是垂直方向的加速度。”
思考：水平方向的加速或减速会产生超重和失重吗？ 组织学生讨论：“向上运动一定会产生超重，向下运动一定会产生失重吗？” 组织学生交流，要求学生走到黑板前。 在棋盘上玩。
加速方向向上，导致超重。
归纳规则：
加速向上
加速度方向向下，导致失重。
减速
加速向下
缓慢向上
得出结论； 物体是否处于超重或失重状态仅由加速度的方向决定。
4、寻求新方法
简介：我们用弹簧秤来观察超重和失重的现象。 指示变化不确定且转瞬即逝，难以观察。 有没有一种测力仪器可以记录所有瞬时受力情况？ “力传感器”就是这种仪器，它可以帮助您解决观测瞬时力的问题。
根据课件讲解：如何使用数学采集器来观察电梯内的超重和失重现象。 力传感器将力的大小转换为电信号，数据收集器将电信号转换为数学信号。 计算机处理数据并绘制出力随时间变化的曲线。 力随时间的变化被永久记录。 根据Ft图像，可以看到物体在各个时间段的运动情况。 应用：根据图像还可求出电梯的最大加速度。 (取g=10m/s2)
5. 结果的外推
1、完全失重：当加速度等于g时，让学生分析一下悬挂的物体或支撑物对物体施加了多大的拉力或压力？此时物体只受到重力的影响，物体对物体的压力是多少？支撑力（悬挂物体的拉力）为零。 这种状态称为完全失重。
2.问一个问题：你知道物体在完全失重的状态下会发生什么吗？
观看杨利伟在太空吃月饼的视频：
A. 物体将漂浮在空中。
B、食物应制成块状或牙膏状的糊状，以防止食物颗粒“漂浮”在空气中。 ，进入宇航员的眼睛、鼻孔……
C. 宇航员站着睡觉和躺着睡觉一样舒服。
3.举例生活中超重现象并解释：
① 学生介绍乘坐电梯的感受：超重时，脚底压力增大用牛顿运动定律解决问题一，感到头晕（为什么？）失重时，感觉轻飘飘的
②小实验：如果把一个有两个孔的可乐瓶放在甲、乙同学之间，两个同学会被淋湿吗？ （斜投、垂直投掷、自由落体）
6. 家庭作业：
学生可以自由分组进行超重和失重研究，撰写不限字数、自设题目的短论文； （两周内完成）