超重失重

《超重与失重》教学设计

吉林长春市十一高中于龙娇

【教学目标】

1．知识与技能

（1）认识超重失重现象的本质，理解产生超重失重现象的原因。

（2）掌握根据加速度方向，判断物体的超重与失重现象。

（3）知道完全失重状态的特征和条件。

（4）能运用牛顿运动定律分析超重和失重现象，理解生活中的超重和失重现象，并能

运用所学知识分析解决相关问题。

2．过程与方法

（1）通过活动探究的学习方式，探究产生超重和失重现象的过程，学习科学探究的方

法。

（2）经历观看实验、分组讨论、合作交流的过程，观察并体验超重和失重现象，完成

物理知识的构建。

3．情感、态度与价值观

（1）在探究过程中，领略物理思维方法在探究、分析推理过程中的作用。

（2）养成尊重事实，严谨的实验态度。

（3）通过合作实验探究的方式，使学生养成相互交流的学习习惯和合作的精神。

【教学重点】

产生超重和失重的条件和原因。

【教学难点】

理解产生超重和失重的原因，运用牛顿运动定律解释超重和失重的现象。

【教学资源】

若干弹簧测力计和砝码，纸带，学生学习单、多媒体课件。

【教学设计思想】

整个教学过程始终强调在教师指导下的学生自主探究与合作学习，把学生放在主体地

位，积极营造学生动手实践、自主探究、合作交流的学习情景。挖掘“超重和失重”知识载

体所蕴藏的物理学思想和方法，为了实现三维教学目标，设计了四个活动，将本节课的教学

目标落实在课堂活动上，让学生通过观察现象、感知现象，来发现问题、提出问题，再通过

师生共同讨论、交流探索获得超重和失重的知识。

本设计的基本思路是：通过电梯实验，从表格中分析得出产生超重和失重的条件，并用

牛顿运动定律解释超重和失重现象，以此来突出教学重点，突破教学难点。

【教学流程】

1.教学流程图

2．教学过程

教学过程教师活动学生活动设计意图

一、创设情

景，导入新

课

实验展示：

（1）称重实验：

●邀请两名同学上台。

●请其中一名同学站在体重秤上，迅

速下蹲、迅速站起。

●另一名同学观察体重秤示数变化。

（2）提纸带实验：

纸带下挂一重物，迅速提起，纸带断

裂

思考：体重秤的示数为什么会发

生变化？

思考：纸带为什么会被拉断？

用一个学生

参与的实验，

激发学生学

习兴趣，引入

课题

二、探究活

动

（一）学生

自主探究

提问：什么是超重和失重现象。

引导学生利用弹簧测力计进行实验。

强调：弹簧测力计的示数显示的是拉

力的大小。

钩码

运动状态

弹簧秤

示数变化

钩码静止

缓缓上升

缓缓下降

实验：如图所示，在弹簧秤下端

挂一钩码，仔细观察钩码静止

时、缓缓上升、缓缓下降时、突

然上升和突然下降时弹簧秤示

数的变化。将实验现象填入下列

表格。

归纳总结：钩码静止时、缓缓上

升、缓缓下降时弹簧秤读数基本

不变；

突然上升时，弹簧秤的读数变

大；

突然下降时，弹簧秤的读数变小

通过自主探

究活动，使学

生乐于主动

参与到学习

过程中。通过

引导，初步知

道超重和失

重的概念。

超重：

F（拉）/F

（压）>G

失重：

F（拉）/F（压）

突然上升

突然下降

（二）师生

共同进行电

梯实验探究

提问：那么在什么条件下会产生超重

和失重现象呢？

引导：电梯上升的过程中，既有超重

现象又有失重现象；下降的过程中也

既有超重又有失重现象，猜想物体发

生超重和失重现象可能与哪些因素

有关。

活动：播放人乘坐电梯上下楼

的视频短片。

思考：猜想产生超重和失重的条

件。

猜想：物体产生超重和失重现象

可能与物体的速度方向、加速度

方向有关。

活动：观看视频并填写表格。

运

动

情

况

v

方

向

a

方

向

秤

示

数

上

升

加

速

向

上

向

上

变

大

减

速

向

上

向

下

变

小

下

降

加

速

向

下

向

下

变

小

减

速

向

下

向

上

变

大

总结：超重和失重现象与加速度

方向有关

体现新课程

的理念，以探

究作为主线，

层层引导、步

步深入，变被

动为主动，让

学生有感悟、

有收获

提问：为什么会产生超重和失重现

象。

引导学生运用牛顿运动定律解释超

重和失重现象。

超重

F1-G=ma

失重

G-F1=ma

提问：超重和失重是重力变化了吗？

强调：超重和失重实质上是测力计或

体重秤的示数发生了变化即视重发

思考：利用牛顿运动定律解释超

重和失重现象。

超重：

F-mg=ma

F=mg+ma

F>mg

F（压）>mg

失重：

mg-F=ma

F=mg-ma

F

F（压）

通过建立表

格，分析交流

得到产生超

重和失重现

象的原因是

加速度的方

向不同

生了变化

三、完全失

重

请同学们计算：

例题1：一个质量为70kg的人乘电梯

下楼，刚开始电梯以3m/s2的加速度

匀加速下降。求解此时他对电梯地板

的压力。（取g＝10m/s2）

若电梯的加速度为10m/s2，结果又如

何？

引入：完全失重的概念

活动：通过计算发现当电梯的加

速度为10m/s2时，人对地板的压

力为零。

总结：当物体以大小为等于g

的加速度竖直下落时，它对悬挂

物或支持物完全没有作用力，好

像没有了重力一样，称为处于完

全失重状态

喷水失重现象：

用底部侧面开有小孔的塑料瓶装满

水的作为演示器材（事先滴几滴红墨

水于水瓶中，便于学生观察）演示时

用手堵住小孔。

当装有水的水杯壁上有一个孔时，在

水压作用下，水会从孔中流出来。

思考：如果让这个杯子自由下落又是

什么情况呢？

引导：太空中飞船中的人和物也处于

完全失重状态

思考：经过实验发现，做自由落

体的水瓶水柱消失。

当瓶子自由下落时，瓶中的水处

于完全失重状态，小孔以上部分

的水对小孔处的水的没有压力，

小孔没有水流出

四、生活中

的超重和失

重现象

提问：如何利用已学知识解释课前的

两个小实验。

思考：生活中还有哪些超重和失重的

现象

思考：利用超重和失重的知识解

释原因。

飞机起飞和降落，过山车

引导学生

“从生活走

向物理，从物

理走向社

会”

五、总结

提问：这节课你收获了什么？

总结所学知识。

强调注意加速度方向及运动情况

与教师一起总结：

超重和失重的概念；产生超重和

失重的原因主要是看加速度的

方向：加速度向上，产生超重现

象，可能有两种运动状态分别是

加速上升和减速下降；加速度向

下，产生失重现象，可能有两种

运动状态分别是加速下降和减

速上升；完全失重的概念；生活

中的超重和失重现象

学生整理本

节课的收获，

建构知识体

系

【板书设计】

超重和失重

（一）概念

超重：F（拉）/F（压）>G失重：F（拉）/F（压）

（二）产生条件

超重：a向上失重：a向下

实质：在超重和失重现象中，物体实际重力并没有改变，改变的只是外界对物体的支持

力（或拉力）。

（三）利用牛顿运动定律解释

超重：失重：

F-mg=mamg-F=ma

F=mg+maF=mg-ma

F>mgF

F（压）>mgF（压）

（四）完全失重

如果物体正好以大小等于g的加速度竖直下落，这时物体对支持