

有关《超重和失重》教学的几点感悟
作者: 吴芝兰《超重和失重》这一节课被安排在2019人教版物理必修一的第四章第六节。它是必修一的最后一节,其实要注重学生在学习超重和失重过程的体验和发现过程,强化应用牛顿运动定律分析超重和失重过程的方法。
教学引入环节,课本通过学生在体重计上下蹲起立的过程,体重计的示数在发生变化,引发学生思考,激发学生的兴趣。在现实条件允许的情况下,可以让学生直接参与这一活动。在体重计的选取上,选择指针式的体重计效果更能明显,学生可以直接观察指针的摆动。数字式的体重计,由于下蹲起立时间短暂,示数变化太快,反而让学生产生迷惑。如果怕时间的不充足,也可以实现将个别学生做的实验录制成视频进行播放。
重力的测量部分教师可以让学生阅读讨论进行学习。理解弹簧秤测量重力的原理。这里的安排主要是让学生明白重力是由质量和当地的重力加速度决定,只要这两个物理量没变,那么重力就把不会变。而质量是物体所含物质的多少,重力加速度由物体所处高度和地球纬度决定。为后边出现超重失重现象,只是测量的结果发生变化,而实际的重力并没有变。
超重和失重的理论分析部分,教师可以详细的讲解下蹲过程。在下蹲过程中人是首先向下加速再向下减速。向下加速:速度v向下,(加速过程中,加速度a和速度v方向相同)加速度a向下。对于人来说受重力和支持力,由于这两个力不相等,人产生了加速度。但是秤对人的支持力和人对称的压力是一对相互作用力。因此称所显示的压力和人实际的重力不相等,偏小。这里应用到了牛顿第三定律。这种现象为失重。在这里需要强调人的受力,并对人应用牛顿第二定理。接下来的向下减速教师同样进行详细讲解,如果学生的基础好,可以让学生自行推导。同样的关于起立可以让学生课下讨论解决。再让同学们分析如果向下运动时的加速度直接就是重力加速度的情况,引出完全失重。最后教师总结超失重现象是由于人有加速度,并且由加速度的方向决定的。人的是实际重力没有变。
最后关于超重失重在生活中的现象进行举例,让学生进行讨论。观看太空实验课,让学生明白在太空中物体处在完全失重的环境下,有关重力的现象都不会出现。布置让学生在电梯中测体重来了解电梯的运行情况的实践作业。提问如果在扶梯中,会不会出现超失重现象,为后边分解加速度做铺垫。(只要在竖直方向上有加速度的分量就会出现超重和失重现象)。
这节课主要是关于牛顿运动定律的应用。但是它与生活联系紧密,在教学过程中教师可以通过做小实验,播放视频,小组讨论,等方式参与课堂,增加课堂的趣味性,调动学生的主动性。