人教版高中物理必修一4-6《超重和失重》教学设计.pdf

4.6超重和失重教学设计

【课标分析】

《物理课程标准》要求学生“理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的

有关现象、解决有关问题。通过实验，认识超重和失重现象。”并建议“通过各种活动，例

如乘坐电梯、到游乐场参与有关活动等，体验失重与超重。”

《普通高中物理课程标准解读》指出，在用牛顿定律解决问题的教学中（包括超重和失

重），要重视让学生体会用牛顿运动定律解决问题的思路，逐步形成运动和相互作用的观念，

以牛顿运动定律为知识载体，提升物理素养水平。

【教材分析】

“超重和失重”安排在牛顿运动定律后知识的迁移和应用部分，是本章重要的应用型知

识点。学生已经能够根据二力平衡求出物体重力，学过牛顿第二、第三定律，但是理性思维

还未达到一定的层次，要理解超重与失重这一抽象概念还有一定的困难；其次，学生在生活

中形成的表象有些是错误或片面的，建立物理模型解决实际问题的能力还有待提高。

【学情分析】

在学生方面，授课对象是高一的学生，基于文献分析和实践经验，从知识背景、能力基

础和认知困难三个方面讨论学情。

1.知识背景方面

学生已经完成了运动学、静力学以及动力学的学习，但知识处在理论层面，对于概念的

理解还很抽象，对于如何应用牛顿运动定律解决具体情境下的问题还存在困难。

2.在能力基础方面

学生具备一定的分析综合和推理论证能力，但对于高一的学生来说，进一步发展这些能

力是我们教学的重点。

3.在认知困难方面

（1）学生分析问题时不明确研究对象，也不注意分辨平衡力和相互作用力；

（2）学生会误认为弹簧秤的示数就是物体重力的大小，因此超重和失重是物体实际重

力的增减；

（3）通过速度方向判断物体是超重还是失重，因此学生会误认为在下蹲（或电梯向下

运动）过程中只有失重状态，并且由速度大小来判断物体超重或失重的程度。

【教学目标】

基于教材分析和学情分析，从落实物理学科核心素养的角度设置以下教学目标：

（1）通过观察、体验或者实验，以弹簧测力计提拉钩码在竖直方向的运动实验为例，

认识超重和失重（包括完全失重）现象。（科学探究）

（2）通过观察同伴站在体重计下蹲和起立过程体重计示数变化（或其他方式），发现超

重和失重现象产生的条件，总结概括出超重和失重的概念。（物理观念）

（3）以人在电梯中的运动为例，探究产生超重和失重现象的动力学原理，理解超重和

失重现象的本质。培养学生从实际情境中捕捉信息、发现问题并提岀问题的能力，促进理论

认知。（科学思维）

（4）通过丰富的课程资源（包括实验、视频等）及分层的应用设计，了解超重和失重

现象在各个领域中的应用，解释生活中的超重和失重现象，特别是太空中的完全失重现象，

提升解决实际问题的能力，达成学科素养的提升。（科学态度与责任）

【重点、难点】

1.重点：把超重和失重现象与牛顿运动定律联系起来，探究现象本身和加速度的内在联

系。

2.难点：设计问题梯度，筛选教学资源，设计典型实验，引导学生探究，控制讨论交流

时间是本节的难点。

【教学策略与手段】

“情景——问题——探究——结论——应用——创新”的学生自主探究教学模式。

【课前准备】

分组：（1）钩码拉断纸带实验；（2）弹簧秤悬挂钩码实验。

演示：（1）体脂称、乐播投屏；（2）矿泉水瓶、水；（3）超重、失重状态剪辑录象。

【教学过程】

【课前自主学习】

重力的测量（教材101页第1、第2自然段）

方法一：先测量物体做自由落体运动的____加速度g_______，再用__天平__测量物体

的质量，利用牛顿第二定律可得___G＝mg______。

方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量。将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它

处于__静止___状态。这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小_相等__，

测力计的示数反映了物体所受的重力大小。

【导入新课】

[活动]小魔术：将钩码悬挂在纸带上，同学们能否用一只手将让纸带断裂？(全体学生)

[活动]小轻功：将面巾纸放在两本书的中间，同学们能否将面巾纸抽出，而不让面巾纸

断裂？（学生代表）

[设计意图]通过小魔术、小轻功，激发学生的兴趣，让学生“随景入境”，从物理学视

角发现可探究的物理学现象。快速导入新课，并对新知充满探究欲望。

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