在上本节课前已经叫各小组回去乘坐电梯并填写探究卡。 那大家在乘坐电梯时有什么感受?(点)
生:当电梯上行的时候身体有点下沉,自己好像变重了,快停下来时,有种轻飘飘的感觉,自己好像变轻了。
很好,还有没有同学有不同意见或补充。 生:电梯向下走的时候,刚开始时是要飘起来的感觉,快停下来时有被压的感觉。 很好,我们乘坐电梯的时候都会有这样的感觉,大家课后回去可以再去体会下。
那产生这种感觉的原因是什么?是错觉?是重力改变?是对电梯的压力改变?还是其它原因?
我们一一来分析下,是重力改变吗?谁来说下。
生:同一地方,物理重力大小只与质量有关,质量没变,重力就没变。 回答的很到位,那是不是对电梯的压力改变了?有可能是,那如何判断是否是对电梯压力改变了?应如何设计实验? 生:将体重计带到电梯中实验,观察电梯升降时,体重计的示数是否改变,若变,则人对电梯的压力改变。
很好,通过上节课牛顿第三定律的学习,我们已经知道体重计的示数大小等于对人的支持力。那我们把体重计的示数叫做视重。(板画)体重计显示的是N的大小,在正常情况下N=mg。
老师课前就已经叫大家回去进行实验探究,大家可以拿出你们的探究卡,老师在课前也拍摄了录像,我们可以一起来看下。
我们可以看到这个学生在正常情况下测的体重是57kg。现在进入电梯,在电梯上行阶段,刚开始的时候体重是61kg,在电梯运行稳定后他的体重是57kg,在电梯准备停止阶段体重是53kg。所以我们知道在上行阶段压力与重力什么关系。
生总结:上升过程中:初期压力大于重力,中期压力等于重力,末期压力小于重力;
那下行阶段又是怎样呢? 在下行阶段,刚开始的时候体重是53kg,在电梯运行稳定后他的体重是57kg,在电梯准备停止阶段体重是61kg。
同样我们知道在下行阶段压力与重力什么关系。
生总结:下降过程中:初期压力小于重力,中期压力等于重力,末期压力大于重力。 拿出你们的课前探究卡,请一个同学说下电梯运动情况,读数与重力的大小关系。 生:
由此我们知道,坐电梯时人的支持力发生了变化。这种现象我们称为什么呢?
板书
问:在电梯中的这种感觉在何种情况下也可以感受到? 学生交流回答:蹦极、过山车、汽车忽然下坡和加速上坡。
既然生活中超重、失重的例子这么多,那我们就会问什么情况下超重、什么情况下失重? 根据定义,请同学们在在探究卡的第4列填写各状态下的超失重情况,请一个学生来回答。 生:
根据现象,猜猜产生超重与失重的条件是什么?
有的同学回答与运动方向有关、有的同学回答与加速或减速有关。 那跟这两个有关系吗?
我们通过探究卡可以看到速度向上时,既有超重、也有失重。减速时既有超重也有失重。所以超、失重跟跟这两个都没有关系。那超。失重跟什么有关。我听到有人回答跟a方向有关,看来这么同学有预习。
请同学们在探究卡的第5列填写各状态下的加速度方向,我也请一个同学来说一下。 生:
所以我们发现产生超、失重的条件只和加速度的方向有关
产生超重原因是存在向上的加速度;产生失重的原因是存在向下的加速度。 现在我们能不能解释下刚才的实验。为什么加速提起重物,纸带会断? 谁能来解释下、
生:因为重物在加速上升时处于超重状态,就是重物收到的拉力大于重力,根据牛顿第三定律,对纸带的拉力变大,超过纸带能承受的最大力所以把纸带扯断。(板画)
提出问题:能否根据我们掌握的牛顿运动规律来探究产生超重和失重的原因?
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