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 课题 名称 《超重和失重》 共安排 几课时 1 课型 类别 新授课 (✔ ) 复习课（ ）讲评课（ ）实验课（ ）活动课（ ）练习课 ( ) 第几 课时 1 教学内容分析 1.本节课的主要教学内容是鲁科版高中物理必修 1 中的第五章第 5 节“超重与失重 ”。这一节主要介绍了超重与失重现象及其产生原因。 2.教学内容与学生已有知识的联系:本节课的超重与失重内容与牛顿第二运动定律、受力分析以及加速度方向判定紧密相连，主要运用牛顿第二运动定律解释超重与失重现象。 学情分析 本节课的教学对象是高中一年级的学生，从认知基础来看，高一学生已经掌握牛顿第二运动定律、受力分析的基本方法，对“重力 ”“弹力 ”有初步的认知，但抽象思维和情境迁移能力较弱。多数学生在生活中接触过电梯升降、过山车俯冲等场景，能模糊感知“体重变化 ”的体验，却未将其与“加速度方向 ”建立关联，且易将“实重（重力） ”与“视重（支持力/拉力） ”混为一谈。 教学目 标与学 科素养 培养 物理观念：理解超重与失重的概念及条件，建立其与牛顿运动定律关联的物理观念。 科学思维：通过分析实例，培养用牛顿运动定律解释超重与失重现象的科学思维能力。 科学探究：经历实验探究的过程，观察并体验超重和失重现象；学习科学探究的方法，进一步学会运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。 科学态度与责任：将物理知识与生活现象紧密联系，让学生学会观察生活，知道物理就在身边。 教学重点 理解超重与失重的概念及产生条件，关联牛顿运动定律。 教学难点 运用牛顿第二运动定律对生产生活中的超失重现象进行分析推理，解决相关实际问题。 教学方法 讲授法、演示法 信息 技术 融合 希沃白板 教学 过程 教师活动 学生活动 教学媒体 （资源） 设计意图、依据 新课导入 演示：将一条纸带下面挂上钩码，用一只手把纸带拉断。 思考：纸带为什么静止时不断裂，向上提起时断裂？ 演示：弹簧测力计挂钩码，观察静止时和向上提时弹簧测力计示数变化。 思考：弹簧测力计示数增大说明钩码重力增大了吗？ 思考： 纸带为什么断裂？ 演示 让学生初步认识超重现象 1 、重力 的测量 2 、超重 与失重 问：弹簧测力计为什么能测量重力？（根据二力平衡） 问：除了弹簧测力计还可以如何测物体重力？ 重力的测量 ①弹簧测力计、台秤——二力平衡（视重） ②G=mg（实重） 视重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力） 实重：物体的实际重力 超重失重的概念 超重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象。视重>实重 失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象。视重<实重 演示：弹簧测力计演示失重现象。 思考：为什么会出现超重失重现象？运动学分析 分析向上提弹簧测力计时速度方向和加速度方向。 向上提弹簧测力计先向上加速后向上减速，a 先向上后向下。 理论分析 引导学生联系牛顿第二运动定律，用牛顿第二运动定律解释这一现象。 a 向上：F-mg=ma ，F=mg+ma>mg a 向下：mg-F=ma ，F=mg-ma<mg 思考： 弹簧测力计或台秤示数实际测的是哪个力？ 分析超重失重的运动 学 特征。 PPT 展示黑板 PPT 展示黑板 让学生理解 弹簧测力计 示数（台秤 示数）实际 是拉力（压力） 关联牛顿第二 运 动 定律，引导学 生实现知识迁移。 3、完全 失重 实例验证 由理论推导猜想提着挂钩码的弹簧测力计向下运动至静止弹簧测力计示数变化情况。 演示实验验证猜想。 播放视频，观察电梯上升和下降过程中体重秤示数的变化，分析变化过程中的电梯运动情况和加速度方向，填写表格。 问：能计算出视频中电梯上升时最大加速度吗？如何计算？ 思考：如何利用超重失重现象测量电梯运行加速度？ 例题：某同学用弹簧秤做一“竖直加速度测量仪 ”。重力加速度取10 m / s2 。 如图甲所示，用弹簧秤悬挂一水瓶 ，调节瓶中水量，使水瓶静止时弹簧秤的指针恰好在 2N 处。弹簧秤的刻度盘如图乙所示，他把弹簧秤上 的刻度标记为加 速度的 0 刻度。取加速度的方向向上为正、向下为负. 问：①测加速度的刻度均匀吗？ ②加速度的0 刻度线以上是正是负？ ③可测的加速度范围？ 完全失重：当物体的加速度竖直向下，且a = g 时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零的现象。 思考：生活中有哪些完全失重现象？ 举例： 自由落体运动、竖直上抛、航天器进入轨道后。 播放视频：水杯自由落体下的完全失重现象。 观察视频 中体重秤示 数 变化。 利用所学 计算 电梯 上升加速度。 解答例题 举例生活 中的完全失 重 现象。 PPT 展示 PPT 展示 体会物理探究过程。 提升学生用 牛顿第二运 动定律解决 实际问题的能力。 将物理知识 与生活现象 紧密联系。 4 、 总结 校本 作业 书本课后题以及顶尖课课练 板书设计 左 中间 右 一、重力的测量 1、二力平衡——视重（N/T） 2、G=mg——实重 二、超重与失重 ( 视重>实重 ) ( a 向上 F-mg=ma )超重： 加速上升 减速下降 无 视重<实重 ( 失重： 加速下降 减速上升 )a 向下 mg-F=ma 完全失重：a 向下且 a=g 形成 性评 价或 教学 反思 指导教师签名署日期 授课老师签名 学科网（北京）股份有限公司 $