6.超重和失重教學(xué)設(shè)計(jì)高中物理人教版2019必修第一冊-人教版2019主備人備課成員教材分析6.超重和失重教學(xué)設(shè)計(jì)高中物理人教版2019必修第一冊-人教版2019

本章節(jié)內(nèi)容與人教版2019高中物理必修第一冊“牛頓第二定律”章節(jié)緊密相關(guān)，旨在通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，使學(xué)生理解超重和失重現(xiàn)象，掌握相關(guān)計(jì)算方法。教學(xué)設(shè)計(jì)緊扣教材內(nèi)容，符合教學(xué)實(shí)際，旨在提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)探究能力。通過超重和失重現(xiàn)象的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系，培養(yǎng)定量分析、邏輯推理和科學(xué)探究的素養(yǎng)。同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感，認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在工程技術(shù)和生活中的應(yīng)用價(jià)值。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)，即物體在非慣性參考系中的加速度對重力的作用；

②掌握超重和失重狀態(tài)下物體所受力的計(jì)算方法，包括支持力和重力的關(guān)系；

③學(xué)會(huì)運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決超重和失重條件下的動(dòng)力學(xué)問題。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解非慣性參考系中的加速度與慣性力之間的關(guān)系，以及如何通過加速度來分析超重和失重；

②在復(fù)雜情境中判斷物體是否處于超重或失重狀態(tài)，并正確計(jì)算相應(yīng)的力；

③將超重和失重現(xiàn)象與實(shí)際生活中的案例相結(jié)合，如電梯運(yùn)動(dòng)、跳傘等，理解物理規(guī)律在實(shí)際中的應(yīng)用。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源軟硬件資源：物理實(shí)驗(yàn)室、力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置（如彈簧測力計(jì)、天平、滑輪系統(tǒng)等）、多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦等）。

課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)、在線學(xué)習(xí)資源庫。

信息化資源：牛頓第二定律相關(guān)動(dòng)畫、超重失重現(xiàn)象的視頻資料、力學(xué)計(jì)算器軟件。

教學(xué)手段：實(shí)物演示、實(shí)驗(yàn)操作、小組討論、課堂提問。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于電梯突然加速或減速的短視頻，引發(fā)學(xué)生思考。

-提出問題：在電梯加速上升或下降時(shí)，乘客會(huì)感覺到自己的體重變化，這是為什么？

-引導(dǎo)學(xué)生：今天我們將學(xué)習(xí)超重和失重現(xiàn)象，探究加速度對重力的作用。

2.講授新課（20分鐘）

-解釋超重和失重現(xiàn)象的定義：當(dāng)物體所受的合力方向與重力方向相反時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；當(dāng)合力方向與重力方向相同且加速度大于重力加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)。

-講解牛頓第二定律在超重和失重狀態(tài)下的應(yīng)用：F=ma，其中a為加速度，m為物體質(zhì)量，F(xiàn)為物體所受合力。

-通過實(shí)例分析，如電梯加速上升或下降時(shí)的乘客體重變化，幫助學(xué)生理解超重和失重現(xiàn)象。

-講解支持力與重力的關(guān)系，以及如何通過加速度計(jì)算支持力。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-分組討論：給出幾個(gè)超重和失重狀態(tài)的實(shí)例，讓學(xué)生分組討論并計(jì)算支持力。

-課堂練習(xí)：發(fā)放練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成，教師巡視指導(dǎo)。

4.課堂提問（5分鐘）

-提問1：如何判斷一個(gè)物體是否處于超重或失重狀態(tài)？

-提問2：超重和失重狀態(tài)下，物體的質(zhì)量是否會(huì)發(fā)生變化？

-提問3：在超重和失重狀態(tài)下，物體的加速度與重力加速度有什么關(guān)系？

5.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

-教師展示實(shí)驗(yàn)：使用滑輪系統(tǒng)模擬超重和失重現(xiàn)象，讓學(xué)生觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

-學(xué)生提問：針對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生提出問題，教師解答并引導(dǎo)學(xué)生思考。

-小組討論：學(xué)生分組討論，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)超重和失重現(xiàn)象的規(guī)律。

6.核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

-引導(dǎo)學(xué)生思考：超重和失重現(xiàn)象在工程技術(shù)和生活中的應(yīng)用。

-提出問題：如何利用超重和失重現(xiàn)象設(shè)計(jì)安全可靠的電梯？

-學(xué)生討論：分組討論，提出設(shè)計(jì)方案，分享討論成果。

7.總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)超重和失重現(xiàn)象的理解與應(yīng)用。

-布置作業(yè)：完成課后習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

教學(xué)時(shí)間總計(jì)：45分鐘。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解超重和失重現(xiàn)象的定義，區(qū)分超重和失重狀態(tài)。

-學(xué)生掌握了牛頓第二定律在超重和失重狀態(tài)下的應(yīng)用，能夠運(yùn)用公式F=ma進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

-學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)例分析，理解加速度對重力和支持力的影響。

2.能力提升：

-學(xué)生培養(yǎng)了定量分析問題的能力，能夠通過數(shù)據(jù)和公式解決實(shí)際問題。

-學(xué)生提高了邏輯推理能力，能夠從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中歸納出物理規(guī)律。

-學(xué)生增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)操作能力，通過實(shí)際操作加深了對超重和失重現(xiàn)象的理解。

3.思維發(fā)展：

-學(xué)生學(xué)會(huì)了從非慣性參考系的角度分析問題，拓展了思維空間。

-學(xué)生培養(yǎng)了科學(xué)探究精神，通過實(shí)驗(yàn)和討論，主動(dòng)探索物理現(xiàn)象背后的原理。

-學(xué)生提高了問題解決能力，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決生活中的實(shí)際問題。

4.應(yīng)用能力：

-學(xué)生能夠?qū)⒊睾褪е噩F(xiàn)象與實(shí)際生活中的案例相結(jié)合，如電梯運(yùn)動(dòng)、跳傘等，理解物理規(guī)律在實(shí)際中的應(yīng)用。

-學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋和預(yù)測日常生活中的物理現(xiàn)象，如乘坐電梯時(shí)的感覺變化。

-學(xué)生提高了工程意識(shí)，認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在工程技術(shù)和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值。

5.學(xué)習(xí)態(tài)度：

-學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣，愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索物理知識(shí)。

-學(xué)生養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，能夠認(rèn)真完成作業(yè)，積極參與課堂討論。

-學(xué)生增強(qiáng)了自信心，相信自己能夠通過努力掌握物理知識(shí)，解決實(shí)際問題。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)超重和失重現(xiàn)象的定義、牛頓第二定律的應(yīng)用以及支持力與重力的關(guān)系。

2.總結(jié)超重和失重現(xiàn)象的判斷方法和計(jì)算方法，強(qiáng)調(diào)加速度在分析過程中的重要性。

3.通過實(shí)例分析，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到超重和失重現(xiàn)象在工程技術(shù)和生活中的應(yīng)用價(jià)值。

4.鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中觀察物理現(xiàn)象，嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋和預(yù)測。

當(dāng)堂檢測：

1.單選題（10分鐘）

-題目1：下列哪種情況屬于失重狀態(tài)？（A.電梯勻速上升B.電梯勻速下降C.電梯加速上升D.電梯加速下降）

-題目2：一個(gè)物體在地球表面受到的重力為G，在月球表面受到的重力為G'，則G與G'的關(guān)系是？（A.G>G'B.G<G'C.G=G'D.無法確定）

-題目3：一個(gè)物體在超重狀態(tài)下，下列哪個(gè)說法是正確的？（A.物體的質(zhì)量增加B.物體的重力增加C.物體的支持力增加D.物體的加速度增加）

2.判斷題（5分鐘）

-題目1：超重和失重狀態(tài)下，物體的質(zhì)量不會(huì)發(fā)生變化。（正確/錯(cuò)誤）

-題目2：在超重狀態(tài)下，物體的加速度一定大于重力加速度。（正確/錯(cuò)誤）

3.簡答題（5分鐘）

-題目1：簡述超重和失重現(xiàn)象的定義。

-題目2：簡述如何判斷一個(gè)物體是否處于超重或失重狀態(tài)。

4.應(yīng)用題（10分鐘）

-題目1：一個(gè)質(zhì)量為m的物體在地球表面受到的重力為G，當(dāng)物體在月球表面時(shí)，受到的重力為G'。求G與G'的關(guān)系，并說明原因。

檢測結(jié)束后，教師對學(xué)生的答案進(jìn)行批改和講解，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：

設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證在電梯加速上升和下降時(shí)，乘客所受的支持力與重力的關(guān)系。要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期結(jié)果和數(shù)據(jù)處理方法。

2.計(jì)算題：

一個(gè)質(zhì)量為60kg的物體在電梯內(nèi)，當(dāng)電梯以2m/s2的加速度加速上升時(shí)，求物體所受的支持力和電梯對物體的作用力。

答案：支持力F=m(g+a)=60kg*(9.8m/s2+2m/s2)=720N；電梯對物體的作用力F=m(g+a)=720N。

3.應(yīng)用題：

一輛汽車以10m/s2的加速度從靜止開始加速，求汽車在加速過程中，當(dāng)速度達(dá)到20m/s時(shí)，汽車所受的牽引力和阻力。

答案：牽引力F=m(a+g)=m(10m/s2+9.8m/s2)=19.8mN；阻力F=m(g-a)=m(9.8m/s2-10m/s2)=-0.2mN（阻力方向與加速度方向相反）。

4.分析題：

分析一個(gè)質(zhì)量為100kg的物體在地球表面受到的重力為G，當(dāng)物體被帶到月球表面時(shí)，重力變?yōu)镚'。求G與G'的關(guān)系，并解釋原因。

答案：G=m*g=100kg*9.8m/s2=980N；G'=m*g'=100kg*1.6m/s2=160N；G'=G/6.25（月球重力加速度約為地球的1/6.25）。

5.綜合題：

一個(gè)質(zhì)量為50kg的物體在電梯內(nèi)，電梯以5m/s2的加速度加速下降。求物體所受的支持力、電梯對物體的作用力以及物體在電梯內(nèi)的實(shí)際重量。

答案：支持力F=m(g-a)=50kg*(9.8m/s2-5m/s2)=250N；電梯對物體的作用力F=m(g-a)=250N；物體在電梯內(nèi)的實(shí)際重量W=F=250N。板書設(shè)計(jì)1.超重和失重現(xiàn)象的定義

①超重：物體在非慣性參考系中的加速度方向與重力方向相同且加速度大于重力加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)。

②失重：物體在非慣性參考系中的加速度方向與重力方向相反時(shí)，物體處于失重狀態(tài)。

2.牛頓第二定律在超重和失重狀態(tài)下的應(yīng)用

①F=ma

②支持力與重力的關(guān)系：F=m(g+a)或F=m(g-a)

3.超重和失重現(xiàn)象的判斷

①觀察物體的加速度方向

②計(jì)算支持力與重力的關(guān)系

4.實(shí)際生活中的應(yīng)用

①電梯運(yùn)動(dòng)

②跳傘

③火箭發(fā)射

5.注意事項(xiàng)

①區(qū)分超重和失重狀態(tài)

②物體的質(zhì)量不變，重力不變

③支持力與重力之間的關(guān)系隨加速度的變化而變化教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了超重和失重現(xiàn)象，這可是物理中一個(gè)挺有意思的話題?；仡櫼幌?，我覺得有幾個(gè)點(diǎn)挺值得說的。

首先，我覺得導(dǎo)入環(huán)節(jié)挺關(guān)鍵的。我用了電梯突然加速和減速的短視頻，這個(gè)方法挺管用的，一下子就抓住了學(xué)生的注意力。他們看到乘客在電梯里的體重變化，好奇心就上來了，課堂氣氛也活躍起來。

然后，在講授新課的時(shí)候，我盡量把復(fù)雜的概念用簡單的方式講出來。比如，我解釋了牛頓第二定律在超重和失重狀態(tài)下的應(yīng)用，用了一些生活中的例子，比如電梯和跳傘，讓學(xué)生覺得物理并不遙遠(yuǎn)，就在我們身邊。

在課堂提問環(huán)節(jié)，我提了一些開放性的問題，比如如何判斷物體是否處于超重或失重狀態(tài)，這讓學(xué)生們動(dòng)腦筋去思考，挺不錯(cuò)。不過，我發(fā)現(xiàn)有些問題學(xué)生回答得不是太理想，可能是因?yàn)樗麄儗Ω拍畹睦斫膺€不夠深刻，我需要在接下來的教學(xué)中加強(qiáng)對基礎(chǔ)概念的教學(xué)。

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，我盡量讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來，這樣他們更能直觀地感受到超