4.6超重和失重教學(xué)設(shè)計(jì)-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課旨在幫助學(xué)生理解超重和失重的物理現(xiàn)象，掌握其產(chǎn)生的原因及計(jì)算方法。通過(guò)實(shí)際操作和案例分析，讓學(xué)生深入理解牛頓第二定律在超重和失重狀態(tài)下的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課通過(guò)探討超重和失重現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的素養(yǎng)，使其學(xué)會(huì)從物理現(xiàn)象中提出問(wèn)題、建立模型、分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論。同時(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)其運(yùn)用物理概念解釋和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。此外，強(qiáng)調(diào)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)在工程應(yīng)用中的重要性，培養(yǎng)其對(duì)科學(xué)技術(shù)的興趣和責(zé)任感。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生已具備基礎(chǔ)的牛頓運(yùn)動(dòng)定律和力的平衡知識(shí)，能夠理解物體在靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的受力分析。此外，學(xué)生對(duì)重力、摩擦力和彈力的概念有一定的了解。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高一學(xué)生對(duì)物理學(xué)科普遍感興趣，好奇心強(qiáng)，愿意探索物理現(xiàn)象背后的原理。在能力方面，學(xué)生的抽象思維能力逐漸增強(qiáng)，但具體到超重和失重這類涉及復(fù)雜受力分析的物理問(wèn)題，部分學(xué)生可能存在理解困難。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生多采用直觀學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，但在解決復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，需要引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度進(jìn)行分析。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解超重和失重現(xiàn)象時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難：一是對(duì)受力分析的復(fù)雜性難以把握，二是無(wú)法將抽象的物理概念與實(shí)際生活中的現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)。此外，學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，可能難以將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用，需要教師引導(dǎo)和指導(dǎo)。四、教學(xué)資源1.軟硬件資源：物理實(shí)驗(yàn)室、力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置（如彈簧秤、天平、小車、斜面等）、多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）。

2.課程平臺(tái)：人教版物理必修第一冊(cè)教學(xué)課件、電子教案。

3.信息化資源：超重和失重現(xiàn)象的視頻資料、在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件。

4.教學(xué)手段：板書(shū)、多媒體展示、實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)、小組討論、案例分析。五、教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入（約5分鐘）

1.激發(fā)興趣：通過(guò)展示生活中常見(jiàn)的超重和失重現(xiàn)象，如乘坐電梯、蕩秋千等，引發(fā)學(xué)生思考這些現(xiàn)象背后的物理原理。

2.回顧舊知：引導(dǎo)學(xué)生回顧牛頓第二定律和力的平衡相關(guān)知識(shí)，為學(xué)習(xí)超重和失重現(xiàn)象打下基礎(chǔ)。

二、新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

1.講解新知：

a.詳細(xì)講解超重現(xiàn)象：通過(guò)受力分析，解釋超重狀態(tài)下物體所受的力及其變化。

b.講解失重現(xiàn)象：分析失重狀態(tài)下物體所受的力及其變化，并解釋失重現(xiàn)象的特點(diǎn)。

c.講解超重和失重的計(jì)算方法：結(jié)合實(shí)際案例，講解如何計(jì)算超重和失重狀態(tài)下的加速度、力等物理量。

2.舉例說(shuō)明：

a.舉例說(shuō)明超重現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用，如電梯、飛機(jī)等。

b.舉例說(shuō)明失重現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用，如過(guò)山車、宇航員在太空中的生活等。

3.互動(dòng)探究：

a.引導(dǎo)學(xué)生分組討論，分析生活中的超重和失重現(xiàn)象，提出自己的見(jiàn)解。

b.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，驗(yàn)證超重和失重現(xiàn)象，加深對(duì)知識(shí)的理解。

三、鞏固練習(xí)（約20分鐘）

1.學(xué)生活動(dòng)：

a.學(xué)生獨(dú)立完成課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

b.學(xué)生分組合作，解決實(shí)際問(wèn)題，如設(shè)計(jì)一個(gè)超重或失重的實(shí)驗(yàn)。

2.教師指導(dǎo)：

a.教師巡視課堂，觀察學(xué)生完成練習(xí)的情況，解答學(xué)生在練習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

b.教師針對(duì)學(xué)生普遍存在的問(wèn)題，進(jìn)行講解和指導(dǎo)。

四、課堂小結(jié)（約5分鐘）

1.教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)超重和失重現(xiàn)象的物理原理及其應(yīng)用。

2.學(xué)生分享自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中的收獲和體會(huì)。

五、課后作業(yè)（約10分鐘）

1.完成課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

2.收集生活中超重和失重現(xiàn)象的實(shí)例，進(jìn)行分析和總結(jié)。

教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生積極參與，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。同時(shí)，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)差異，給予個(gè)別學(xué)生必要的幫助和指導(dǎo)。通過(guò)多種教學(xué)手段和資源的運(yùn)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂參與度，使學(xué)生在輕松愉快的氛圍中掌握物理知識(shí)。六、拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

a.《物理學(xué)史上的超重和失重現(xiàn)象》：介紹超重和失重現(xiàn)象在物理學(xué)發(fā)展史上的重要地位，以及科學(xué)家們對(duì)這一現(xiàn)象的研究歷程。

b.《超重和失重現(xiàn)象在工程中的應(yīng)用》：探討超重和失重現(xiàn)象在航空航天、建筑、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，以及相關(guān)的工程解決方案。

c.《生活中的超重和失重現(xiàn)象》：分析生活中常見(jiàn)的超重和失重現(xiàn)象，如乘坐電梯、蕩秋千、過(guò)山車等，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的物理現(xiàn)象。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

a.學(xué)生可以嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證超重和失重現(xiàn)象，如利用彈簧秤測(cè)量不同狀態(tài)下物體的重力。

b.學(xué)生可以查閱資料，了解超重和失重現(xiàn)象在不同學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用，如生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)等。

c.學(xué)生可以結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析生活中的一些超重和失重現(xiàn)象，提出自己的見(jiàn)解和建議。

d.學(xué)生可以參與小組討論，分享自己在拓展學(xué)習(xí)中的收獲和體會(huì)，促進(jìn)知識(shí)的交流與共享。七、作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.完成課后習(xí)題：要求學(xué)生獨(dú)立完成教材中關(guān)于超重和失重現(xiàn)象的練習(xí)題，包括選擇題、填空題和計(jì)算題，以鞏固對(duì)基本概念和計(jì)算方法的理解。

2.案例分析：選取生活中或工程中的超重和失重現(xiàn)象案例，要求學(xué)生分析案例中的物理過(guò)程，解釋現(xiàn)象背后的物理原理，并計(jì)算相關(guān)物理量。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，旨在驗(yàn)證超重和失重現(xiàn)象，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、結(jié)果和分析。

作業(yè)反饋：

1.批改作業(yè)：教師應(yīng)及時(shí)批改學(xué)生的作業(yè)，確保作業(yè)質(zhì)量。批改過(guò)程中，注意檢查學(xué)生是否掌握了超重和失重現(xiàn)象的基本概念和計(jì)算方法。

2.反饋交流：對(duì)于作業(yè)中的錯(cuò)誤，教師應(yīng)給出明確的反饋，指正錯(cuò)誤的原因，并提供正確的解答或思路。對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新點(diǎn)，應(yīng)給予肯定和鼓勵(lì)。

3.個(gè)別輔導(dǎo)：對(duì)于作業(yè)中普遍存在的問(wèn)題，教師應(yīng)在課堂上進(jìn)行集體講解，幫助學(xué)生克服難點(diǎn)。對(duì)于個(gè)別學(xué)生的錯(cuò)誤，教師應(yīng)進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能理解和掌握知識(shí)。

4.定期回顧：在下一節(jié)課的開(kāi)始，教師可以回顧上節(jié)課的作業(yè)情況，對(duì)學(xué)生的進(jìn)步給予肯定，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和強(qiáng)調(diào)。

5.評(píng)價(jià)方式：作業(yè)評(píng)價(jià)應(yīng)采用多元化的方式，包括定量評(píng)價(jià)和定性評(píng)價(jià)。定量評(píng)價(jià)可以通過(guò)作業(yè)完成情況、正確率等來(lái)衡量；定性評(píng)價(jià)則可以通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、案例分析的質(zhì)量來(lái)評(píng)價(jià)。八、教學(xué)反思與改進(jìn)在教學(xué)過(guò)程中，我深刻地認(rèn)識(shí)到，超重和失重這一章節(jié)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)既重要又具有挑戰(zhàn)性。以下是我對(duì)教學(xué)過(guò)程的反思以及未來(lái)改進(jìn)的計(jì)劃。

首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解超重和失重現(xiàn)象時(shí)，往往對(duì)受力分析感到困惑。有些學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜的受力圖時(shí)，難以找到力的平衡點(diǎn)，導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。為了改進(jìn)這一點(diǎn)，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，增加對(duì)受力分析方法的講解，通過(guò)繪制簡(jiǎn)化的受力圖，幫助學(xué)生直觀地找到力的作用點(diǎn)。

其次，我注意到學(xué)生在實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往缺乏細(xì)致的觀察和記錄。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，有些學(xué)生只是簡(jiǎn)單地記錄了數(shù)據(jù)，而沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和討論。為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，我打算在實(shí)驗(yàn)前，詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真觀察，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

再者，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在課后作業(yè)中，對(duì)超重和失重現(xiàn)象的應(yīng)用理解不夠深入。為了幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，增加案例分析環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過(guò)分析實(shí)際案例，學(xué)會(huì)將理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合。

此外，我也意識(shí)到課堂互動(dòng)對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度至關(guān)重要。在教學(xué)過(guò)程中，我有時(shí)會(huì)過(guò)于注重知識(shí)的傳授，而忽略了與學(xué)生之間的互動(dòng)。為了改善這一點(diǎn)，我計(jì)劃在未來(lái)的教學(xué)中，更多地采用提問(wèn)、討論、小組合作等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的課堂參與度。

最后，我認(rèn)為對(duì)于作業(yè)的反饋和指導(dǎo)也是非常重要的。有些學(xué)生在作業(yè)中暴露出的問(wèn)題，如果沒(méi)有得到及時(shí)的反饋和指導(dǎo)，可能會(huì)影響他們對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。因此，我打算在未來(lái)的教學(xué)中，更加注重作業(yè)的批改和反饋，確保每個(gè)學(xué)生都能從作業(yè)中獲得有價(jià)值的指導(dǎo)。課后作業(yè)1.計(jì)算題：

已知一物體在電梯中靜止，電梯以加速度a=2m/s2向上加速。求物體所受的支持力F和重力G的大小。

解答：

根據(jù)牛頓第二定律，物體所受的合力等于質(zhì)量乘以加速度。

F-G=m*a

由于物體靜止，支持力F等于重力G，所以：

F=G=m*a

假設(shè)物體的質(zhì)量m=70kg，則：

F=G=70kg*2m/s2=140N

2.應(yīng)用題：

一電梯以加速度a=0.5m/s2向上加速，電梯內(nèi)一質(zhì)量為m的物體放在水平地面上。求物體所受的支持力F。

解答：

物體在水平地面上，受到的支持力F等于其重力G。

F=G=m*g

其中，g為重力加速度，取g=9.8m/s2。

假設(shè)物體質(zhì)量m=50kg，則：

F=G=50kg*9.8m/s2=490N

3.分析題：

一物體在電梯中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電梯以加速度a=0m/s2向上加速。求物體所受的支持力F和重力G的大小。

解答：

由于電梯以加速度a=0m/s2向上加速，物體處于平衡狀態(tài)，支持力F等于重力G。

F=G

但是，由于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，支持力和重力的大小并不影響物體的狀態(tài)，因此：

F=G=m*g

假設(shè)物體質(zhì)量m=60kg，則：

F=G=60kg*9.8m/s2=588N

4.實(shí)驗(yàn)題：

在實(shí)驗(yàn)中，你發(fā)現(xiàn)一個(gè)質(zhì)量為m的物體在斜面上以加速度a下滑。求斜面與水平面之間的夾角θ。

解答：

物體在斜面上受到的合力為：

F=m*g*sin(θ)

由于物體以加速度a下滑，合力等于質(zhì)量乘以加速度：

F=m*a

因此：

m*g*sin(θ)=m*a

sin(θ)=a/g

θ=arcsin(a/g)

假設(shè)加速度a=3m/s2，重力加速度g=9.8m/s2，則：

θ=arcsin(3/9.8)≈18.4°

5.綜合題：

一物體在水平面上以加速度a=2m/s2向右加速，同時(shí)受到一個(gè)向左的摩擦力f。已知物體的質(zhì)量為m，求物體所受的合力F和摩擦力f的大小。

解答：

物體在水平面上受到的合力F等于質(zhì)量乘以加速度：

F=m*a

由于物體向右加速，摩擦力f的方向與加速度相反，因此：

f=-F

假設(shè)物體質(zhì)量m=80kg，則：

F=m*a=80kg*2m/s2=160N

f=-F=-160N

注意：摩擦力f的負(fù)號(hào)表示其方向與加速度方向相反。內(nèi)容邏輯關(guān)系①超重和失重現(xiàn)象的定義

-超重：物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力。

-失重：物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力。

②超重和失重現(xiàn)象的產(chǎn)生原因

-超重：物體在非慣性參考系中向上加速時(shí)，物