高中物理 4.7 用牛顿运动定律解决问题（二）教案A 新人教版必修.doc

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1、4.7用牛顿运动定律解决问题（二）教案A备课资料失重和宇宙开发人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机进入轨道后，其中的人和物将处于失重状态。人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，可以认为是绕地球做圆周运动，做圆周运动的物体，速度的方向是时刻改变的，因而具有加速度，它的大小等于卫星所在高度处重力加速度的大小，这跟在以重力加速度下降的升降机中发生的情况类似，航天器中的人和物都处于完全失重状态。你能够想象出完全失重的条件下会发生什么现象吗？你设想地球上一旦重力消失，会发生什么现象，在宇宙飞船中

2、就会发生什么现象。物体将飘在空中，液滴绝对呈球形，气泡在液体中将不上浮。宇航员站着睡觉和躺着睡觉一样舒服，走路务必小心，稍有不慎，将会“上不着天，下不着地”。食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中进入宇航员的眼睛、鼻孔……你还可以继续发挥你的想象力，举出更多的现象来。在失重条件下，融化了的金属的液滴，形状绝对呈球形，冷却后可以成为理想的滚珠。而在地面上，用现代技术制成的滚珠，并不绝对呈球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一。玻璃纤维（一种很细的玻璃丝，直径为几十微米）是现代光纤

3、通信的主要部件。在地面上，不可能制造很长的玻璃纤维，因为没等到液态的玻璃丝凝固，由于它受到重力，将被拉成小段。而在太空的轨道上，将可以制造出几百米长的玻璃纤维。在太空的轨道上，可以制成一种新的泡沫材料——泡沫金属。在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不“上浮”，也不“下沉”，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属，这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢，用它做机翼，又轻又结实。同样的道理，在失重条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种合金。电子工业、化学工业、核工

4、业等部门，对高纯度材料的需要不断增加，其纯度要求为“6个9”至“8个9”，即99．9999%～99.%。在地面上，冶炼金属需在容器内进行，总会有一些容器的微量元素掺入到被冶炼的金属中。而在太空中的“悬浮冶炼”，是在失重条件下进行的，不需要用容器，消除了容器对材料的污染，可获得纯度极高的产品。在电子技术中所用的晶体，在地面上生产时，由于受重力影响，晶体的大小受到限制，而且要受到容器的污染，在失重条件下，晶体的生产是均匀的，生产出来的晶体也要大得多。在不久的将来，如能在太空建立起工厂，生产出砷化镓的

5、纯晶体，它要比现有的硅晶体优越得多，将会引起电子技术的重大突破。教学目标一、知识与技能1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。2.会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。3.通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。4.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。二、过程与方法1.培养学生的分析推理能力和实验观察能力。2.培养学生处理三力平衡问题时一题多解的能力。3.引导帮助学生归纳总结发生超重、失重现象的条件及实质。三、情感、态

6、度与价值观1.渗透“学以致用”的思想，联系自己在电梯升降上的感受，有将物理知识应用于生产和生活实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。2.培养学生联系实际，实事求是的科学态度和科学精神。教学重点、难点教学重点1.共点力作用下物体的平衡条件及应用。2.发生超重、失重现象的条件及本质。教学难点1.共点力平衡条件的应用。2.超重、失重现象的实质；正确分析受力并恰当地运用正交分解法。教学方法1.分析推理、归纳总结、实验验证。2.通过实例分析、强化训练。教学准备多媒体、体重计、塑料瓶、水等。教学过程

7、一、导入新课学生体验：双脚分开站立，相距40cm，能否不变身姿抬起一只脚？用手提着弹簧秤，挂一钩码，使之上下加速运动，观察弹簧秤的示数变化。板书：用牛顿运动定律解决问题（二）二、进行新课（一）共点力的平衡条件教师提问：共点力作用下物体的平衡条件是什么？学生回答：物体所受合力为零。拓展提问：请同学们列举一些生活中物体处于平衡状态的实例。学生可能回答：悬挂在天花板上的吊灯、停止在路边的汽车、放在地面上的讲桌以及放在讲桌上的黑板擦等等。引导分析：请大家讨论一下竖直上抛的物体到达最高点的瞬间是否处于平衡

8、状态。学生可能回答：竖直上抛的最高点物体应该处于平衡状态，因为此时物体速度为零。我不同意刚才那位同学的说法，物体处于平衡状态指的是物体受合力为零的状态，并不是物体运动速度为零的位置。处于竖直上抛最高点的物体只是在瞬间速度为零，它的速度立刻就会发生改变，所以不能认为处于平衡状态。教师点评：刚才的同学分析得非常好，大家一定要掌握的是合外力为零时物体处于平衡状态。为了加深同学们对这个问题的理解，我们通过一个例子来进一步探究物体的平衡是怎样进行研究的。图4-7-1多媒体投影教材中的例题1。教师提问：轻质