3.1 重力与弹力 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦重力与弹力核心知识，通过苹果落地、跳板运动等生活情境导入，引导学生从生活经验过渡到系统物理概念，搭建“生活现象-物理概念”的学习支架。 资料亮点在于实验探究（微小形变演示、弹簧弹力实验）落实科学探究，互动讨论（小组讨论重心位置、假设法判断弹力）培养科学思维，结合弹力视频等多媒体资源，帮助学生建立相互作用观念，教师使用可高效突破重难点。

人教版高中物理必修一《3.1重力与弹力》教学设计 一、基本信息 学科：高中物理 年级：高一 课时：1课时 课题：第三章 第一节 重力与弹力 学情分析：高一学生对重力、弹力有生活经验，但缺乏系统认识；抽象思维较弱，对重心、微小形变、弹力方向判断易混淆，需要通过实例、实验、互动引导建立概念。 二、学科素养目标 1. 物理观念 - 建立重力、弹力的基本概念，形成“力是物体间相互作用、力有大小和方向、形变产生弹力”的相互作用观念。 - 能用重力、弹力概念解释苹果下落、跳板运动、弹簧拉伸等常见现象。 2. 科学思维 - 能通过观察、对比、归纳，区分弹性形变与塑性形变。 - 掌握“假设法”判断弹力是否存在，发展模型建构与逻辑推理能力。 - 能利用F-x图像分析实验数据，建立胡克定律定量关系，提升图像分析与科学推理能力。 3. 科学探究 - 能参与微小形变观察、弹簧弹力探究等实验，会正确使用刻度尺、弹簧、钩码等器材。 - 能记录数据、绘制图像、归纳结论，体验放大法、图像法等物理探究方法。 4. 科学态度与责任 - 认识物理规律源于生活、服务生活，激发学习物理的兴趣。 - 实验过程中实事求是、尊重数据，养成严谨认真的科学态度。 - 关注弹力在体育运动、工程技术中的应用，增强用物理知识解决实际问题的意识。 三、教学重难点 重点：重力方向、重心的确定；弹力产生条件、弹力方向判断；胡克定律。 难点：重心位置动态变化；微小形变理解；轻杆弹力方向判断。 四、教学方法 讲授法、实验演示法、小组讨论法、互动提问法、多媒体辅助教学 五、教学准备 教具：三角板、圆环、篮球、烧杯、弹簧、铁架台、钩码、刻度尺、微小形变演示装置（玻璃瓶、细管、红墨水、平面镜、激光笔） 多媒体：PPT课件、弹力视频、F-x坐标纸 六、教学过程 （一）导入新课（5分钟） 1. 展示三幅情境：苹果落地、跳板弹起运动员、撑杆跳高。 2. 提问：这些现象背后是什么力在起作用？ 3. 引出课题：重力与弹力。 （二）新知探究一：重力（12分钟） 1. 重力定义、大小、方向 - 教师讲解：重力是地球吸引产生，G=mg，方向竖直向下。 - 师生互动1：竖直向下与垂直向下一样吗？举例说明。 2. 重心 - 演示：三角板、圆环、球、烧杯重心位置。 - 师生互动2：小组讨论：重心一定在物体上吗？形状变化时重心变不变？ - 小结：规则物体重心在几何中心；重心可在物体外；形状改变重心可改变。 3. 重力加速度g - 观察表格：纬度、海拔对g的影响。 - 结论：纬度越高g越大；海拔越高g越小；常用9.8N/kg。 【例1】关于物体的重心，以下说法中正确的是（ ） A．物体的重心不一定在物体上 B．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心 C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变 D．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变 【答案】ABC 【例2】一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将（ 　） A、一直下降 B、一直上升 C、先升后降 D、先降后升 【答案】D （三）新知探究二：弹力（20分钟） 1. 形变分类 - 演示：拉弹簧、捏橡皮泥、弯铁丝。 - 师生互动3：两种形变有何区别？ - 小结：弹性形变（恢复原状）、塑性形变（不能恢复）。 2. 微小形变 - 演示：玻璃瓶细管、激光光斑移动。 - 师生互动4：课桌、水杯受力有形变吗？ - 结论：任何接触挤压都有形变，肉眼难观察，可用放大法显示。 3. 弹力产生条件 - 定义：发生弹性形变的物体对接触物体的作用力。 - 条件：接触 + 弹性形变。 - 师生互动5：假设法：水平面上两球靠在一起，有弹力吗？ 4. 弹力方向 - 压力、支持力：垂直接触面指向受力物体。 - 拉力：沿绳收缩方向。 - 轻杆：不一定沿杆。 - 师生互动6：足球撞斜台，弹力方向？ 【例3】体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示。下列关于足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是（ ） A．沿v1的方向 B．沿v2的方向 C．先沿v1的方向后沿v2的方向 D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向 5. 探究弹簧弹力与形变量关系 - 实验：挂不同钩码，记录伸长量。 - 师生互动7：小组描点画F-x图像。 - 结论：成正比，胡克定律F=kx，k为劲度系数。 【例4】一根劲度系数为200 N/m 的弹簧, 在受到10 N 的压力作用时, 弹簧的长度为15 cm,当不受外力作用时, 弹簧的长度为（ ） A．20 cm B．15 cm C．10 cm D．5 cm 【答案】A （四）课堂小结（3分钟） 师生共同梳理： - 重力：定义、大小、方向、重心 - 弹力：形变、产生条件、方向、胡克定律 （五）随堂练习（5分钟） 快速巩固两道典型题，学生作答、教师点评。 1.下列说法正确的是(　　) A．地球对物体的万有引力就是物体所受重力 B．将物体向上搬运要比向下搬运更费劲，是因为物体向上运动时所受的重力比较大 C．形状固定的物体其重心相对于自身位置不会因为物体的运动而发生变化 D．重力的方向总是与接触面相垂直 【答案】C 2. 两根相同的弹簧S1、S2，劲度系数皆为k＝4×102 N/m，悬挂的重物的质量分别为m1＝2 kg和m2＝4 kg．若不计弹簧质量，g取10 m/s2，则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为（ ） A．5 cm、10 cm B．10 cm、5 cm C．15 cm、10 cm D．10 cm、15 cm 【答案】C 七、板书设计 重力与弹力 一、重力 1. 定义：地球吸引产生 2. 大小：G=mg 3. 方向：竖直向下 4. 重心：几何中心/悬挂法（可在物体之外） 二、弹力 1. 形变：弹性、塑性 2. 条件：接触 + 弹性形变 3. 方向：垂直接触面、沿绳收缩 4. 胡克定律：F=kx 八、教学反思 （一）亮点 1. 以生活情境导入，贴近学生经验，激发兴趣。 2. 互动环节贯穿课堂，突出学生主体地位，促进主动思考。 3. 微小形变、弹簧探究实验直观有效，突破难点。 4. 教学过程紧扣物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任，落实学科素养。 （二）不足 1. 实验探究时间略紧，部分学生描点较慢。 2. 轻杆弹力方向较抽象，学生理解不够深入。 3. g值影响因素讲解不够充分，缺少实例。 （三）改进措施 1. 优化时间分配，课前预习实验步骤。 2. 增加轻杆弹力典型例题，强化分析训练。 3. 补充生活实例，帮助理解g值变化。 4. 布置分层作业，兼顾基础与提升。 学科网（北京）股份有限公司 $