4.6 超重和失重 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

《超重和失重》教学设计                                   

一、课题：

人教版（2019）教材，物理必修第一册，第四章第六节“超重和失重”。

二、教材分析：

超重和失重是高中物理教学的重要组成部分，是牛顿运动定律应用的典型实例。新课程标准的要求是通过实验认识超重和失重现象，能运用牛顿运动定律解决的实际问题之一，最能使学生体验到科学知识的作用之处。实验的展示直接影响到学生对知识的认识。物理学是一门以实验为基础的学科，因而物理学生中的很多结论都是通过实验验证的。在这一小节中，超重与失重是生活中常见的一种现象，学生针对这一知识点可以多结合一些超重与失重的实例来理解这一现象，并运用之前所学知识对现象加以分析和研究从而找出其中的规律。

三、学情分析：

学生已经学习完牛顿三大定律的理论知识，但缺乏实际的应用，对概念上的理解上还很抽象，通过本节课的学习，为学生创造生动活泼的场景，增加感性认识，有利于学生的理解和消化，同时立足于学以致用，应举身边的实际例子，供学生分析解决，提高学生的能力。本节课的理论知识来源于生活中的大量事例，但学生对新事物新情况的了解较为片面，不能很好地由感性认识提升到理性认识，应通过本节的学习让学生掌握分析现象的一般方法，成为终身学习的基础。

四、教学目标：

1．物理观念

树立相互作用观念，能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重与失重现象；

2．科学思维

经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法；

3．科学探究

   通过实验认识超重与失重现象，理解超重与失重现象的实质；

4．科学态度与责任

   培养用科学知识解释生活现象的能力，激发学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任。

五、教学重难点：

教学重点：

1、了解超重现象和失重现象以及产生超重和失重的条件；

2、能够运用牛顿运动定律分析解释产生超重和失重现象的原因；

3、能用超重和失重知识解释分析实际问题。

教学难点：

1、使学生积极参与讨论中来，并使他们掌握探究问题的一般步骤；

2、对超重和失重现象的解释，并较好地应用于实例解释中。

六、教学方法：

“情景——问题——探究——结论——验证——应用”的探究式学生学习方法。

七、教学过程：

（一）、新课引入

提问：同学们都知道用弹簧测力计可以测量物体的重力，你知道弹簧测力计

测量重力的原理吗？

学生：物体受到重力的作用与弹簧的拉力作用，这是一对平衡力，所以拉力的大小等于重力。

追问：弹簧测力计的示数是指什么力的大小呢？

学生：是弹簧受到的拉力。

再问：物体对弹簧的拉力与弹簧对物体的拉力是什么关系？

学生：是一对相互作用力。

师：根据牛顿第三定律，相互作用力大小相等，所以物体受力平衡时，弹簧测力计的示数就等于物体的重力。

概念：弹簧测力计（或体重计）的示数称为视重。

【分组实验】用弹簧测力计测量钩码的重力。

提问：大家都知道测物体重力的时候，要保持弹簧测力计和物体静止，如果弹簧测力计拉着重物向上或者向下加速运动，示数会有什么变化呢？

学生：如果不静止，弹簧测力计的示数会发生变化，有时比静止时大，有时比静止时小。

师：静止或运动对应的是运动状态的区别，也就是说弹簧测力计的示数——即视重与运动状态是有关系的，他们究竟是什么关系呢，我们一起来探究一下。

（二）、新知探究

师：把物体放置于体重计上，并把体重计放置在电梯内，物体静止时体重计的示数等于物体的重力，请同学们观察电梯在上升和下降过程中体重计示数的变化。

播放视频。

师：请同学们以小组为单位讨论以下问题：

问题1.电梯上升与下降时存在哪些运动状态？

学生：上升时先向上加速后向上减速，下降时先向下加速后向下减速。

追问：结合生活经验，电梯是一直加速紧接着就减速吗？

学生：不是的，中间还有一段匀速运动阶段。

总结：上升阶段：加速，匀速，减速；下降阶段：加速，匀速，减速。

问题2.电梯不同运动状态下体重计示数与重力的关系？

学生：上升阶段：先大于重力，再等于重力，最后小于重力；下降阶段：先小于重力，再等于重力，最后大于重力。

概念：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况叫超重现象；物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况叫失重现象。

问题3.电梯不同运动状态下加速度的方向？

学生：加速上升时：向上；减速上升时，向下；加速下降时，向下；减速下降时，向上。

师：请同学们完成导学案的表格。

问题4.超重失重与加速度方向的关系？

学生：加速度向上时，发生超重现象，加速度下降时，发生失重现象。

师：为什么会发生这种现象呢？我们从力的角度来进行进一步分析。

以加速向上和减速向下的运动过程为例：

物体受到向下的重力和向上的支持力，取加速度方向为正方向，根据牛顿第二定律：                          F — mg = ma