“超重和失重”现象的实验

“超重和失重”现象的实验

【教学内容】

高一《物理》第一册第三章第七节“超重和失重”。

学生通过“力”“直线运动”和“牛顿运动定律”的学习，具有了一定的知识基础，为本节内容的实验和研究性学习打下了知识基础，创造了一些可利用的条件。

【教学流程】

【研究提示】

1.预习教材“超重和失重”内容，弄清下面几个问题：

①什么是超重和失重?

②超重和失重是不是指物体增加和减少了重力?

③产生超重和失重的条件是什么?

2.课外探究完成下列任务

①观察、体验、调查、收集生活中出现的超重和失重现象。

②自行设计一个演示超重和失重现象的实验，完成实验报告。

【教学准备】

学生完成自主探究任务，教师检查他们的研究成果。

【教学过程】

一、导入新课

师：同学们在课前按老师要求对超重和失重现象进行了一些探索研究，这节课我们将各自的研究成果进行展示和交流，让我们对超重和失重现象的认识和理解更丰富一些。

二、进行新课

1.体验交流，分析特点

师：有没有同学亲身体验过超重和失重状态?先请这些同学介绍他们的体验经历。

生1：（介绍他暑期旅游时，在香港海洋公园玩“极速之旅”游戏的经历，并讲解“极速之旅”过程为自由落体运动，此运动过程中感到了失重。）

生2：（受生1的启发，介绍了他乘升降机上、下楼，在升降机开始启动和停止前一小段时间的感受，并说明了原因。）

生3：（通过向家长调查，他介绍了农民挑重担时，为了减轻对肩部的压力，让担子上下振动，并说明这样做的道理，即利用了失重。）

师：前三位同学结合体验和调查，给我们分析了几例超重和失重的现象，让我们进一步明确了这两种现象的特点，下面我们一起概括一下：

超重──物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的情况，叫超重

失重──物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的情况，叫失重

师：从定义上看，我们能不能说超重和失重就是某一物体增加了重力和减少了重力?为什么?

生：不能，因为重力大小由物体质量和重力加速度的乘积决定，与物体做什么运动无关。

2.实验展示，挖掘条件

师：这次研究性学习过程中，有不少同学找到了用实验显示超重和失重现象的方法，下面由他们来为我们进行实验演示，并展示他们的实验报告。（实验报告内容通过投影反映在大屏幕上，每生演示完毕，师生及时点评。）

生4：实验装置如图1所示。

①在钩码静止时，按图示方向粘贴纸条ab、cd；

②当手提细绳竖直向上加速运动时，纸条ab断裂；（演示超重）

③当手提细绳竖直向下加速运动时，纸条cd断裂。（演示失重）

生5：演示实验装置如图2所示。

①手握木条的一端，另一端加挂钩码，悬停空中；

②增挂钩码个数，至木条折断；

③手握另一相同木条一端，另一端挂好钩码（n-1），悬停空中；

④手举木条加速上移，木条折断。

生6：演示实验装置如图3所示。

①饮料瓶静悬空中和匀速上下移动时，均有水从小孔流出；

②饮料瓶从高处自由落下，无水流出；

③饮料瓶竖直上抛，无水流出。

生7：演示实验装置如图4所示。

①手握玻璃瓶静止或匀速上下移动，看到平常所见的火焰；

②手托玻璃瓶竖直加速下落时看到火焰变成椭圆形。

生8：演示实验如图5所示。

①一只手将纸条一端紧按在桌面上，纸条另一端压在重物与吊盘间，另一只手提着盘的吊绳缓慢下降，纸条拉紧后断裂。

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