4.6 超重与失重 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦“超重和失重”核心知识点，通过体重计下蹲站起、电梯运行等实验演示导入，承接牛顿第二定律，为天体运动等后续知识奠定基础，帮助学生构建力与运动关系的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，以实验（如体重计示数变化）和情境（电梯、神舟十二号案例）为载体，通过小组合作分析运动阶段与受力关系，培养学生模型建构与问题解决能力。采用实验演示法和启发式教学，学生能深化物理观念，教师可依托结构化流程提升教学效果。

4.6超重和失重 1 教材分析 教学目标 说重点与难点 说教学方法 1 3 4 7 说课提纲 说教学过程 5 2 学情分析 板书设计 6 2 本节课选自高中物理人教版必修第一册第四章第六节。新课标要求学生通过实验，了解超重和失重现象，能用牛顿运动定律解释超重和失重的原因。超重与失重是牛顿运动定律在生活中的重要应用实例，是对力与运动关系的进一步深化理解。在知识体系上，它承接了牛顿第二定律，是对物体受力分析和运动状态分析的综合运用，同时为后续学习天体运动、卫星中的物理现象等知识奠定基础，在整个力学知识结构中起着承上启下的作用。 在教学过程中，通过实验探究、理论分析和生活实例讨论，培养学生运用牛顿运动定律分析实际问题的能力，提升学生的科学思维和科学探究素养。同时，让学生感受物理知识与生活、科技的紧密联系，增强学生对物理学科的兴趣和应用物理知识解决实际问题的意识。 1 教材分析 TEXTBOOK ANALYSIS 3 2 学情分析 TEXTBOOK ANALYSIS 1.知识基础： 学生已经学习了牛顿第一定律、牛顿第二定律以及力的合成与分解等知识，对物体的受力分析和运动状态的改变有了一定的理解，具备了分析超重与失重现象的理论基础。但学生对于实际生活中复杂的运动场景和受力情况，将理论知识与之联系的能力还有待提高。 2.能力基础： 学生具备一定的观察能力和实验操作能力，能够观察到生活中一些与超重和失重相关的现象，如乘坐电梯时的感受。在之前的学习中，也积累了一定的分析问题和解决问题的能力，但在对实验现象进行深入分析、运用物理知识构建模型并进行定量计算方面，还需要进一步培养和提升。 3.思维基础： 高中阶段的学生思维逐渐从直观形象思维向抽象逻辑思维过渡，但在理解超重与失重这种较为抽象的概念时，仍可能存在一定困难。他们容易受到生活经验的干扰，对超重和失重状态下物体所受重力是否变化存在误解，需要教师引导学生运用科学的思维方法，通过实验和理论分析来正确理解超重与失重现象。 4 教学目标 TEACHING OBJECTIVES 3 1.物理观念 （1）生能知道超重和失重的概念，理解超重和失重现象产生的原因； （2）能根据物体的运动状态判断物体是否处于超重或失重状态； （3）掌握超重和失重状态下物体所受支持力或拉力与重力的关系，并能运用相关知识解释生活中的超重和失重现象，解决简单的实际问题，如分析电梯、蹦极等场景中物体的受力情况和运动状态变化。 2.科学思维 （1）通过对超重和失重现象的分析，培养学生将实际问题转化为物理模型的能力；（2）引导学生运用牛顿运动定律对超重和失重现象进行推理和论证，提高学生的科学推理能力； （3）鼓励学生对生活中的超重和失重现象进行质疑和创新思考，尝试用不同方法分析和解释相关现象，培养学生的质疑创新能力。 3.科学探究 （1）在实验观察中，学生能提出关于超重和失重现象的可探究物理问题，并能依据已有知识和经验提出合理假设； （2）能设计简单的实验方案，如利用体重计、弹簧测力计等器材探究超重和失重现象，合理选择实验器材并进行操作，获取实验数据； （3）能运用列表法、图像法等方法对实验数据进行整理和分析，得出超重和失重的规律，并能运用牛顿运动定律对实验结果进行解释； （4）具有良好的交流意识和能力，能与同学交流实验方案、实验结果和结论，对实验过程和结果进行反思和评价。 4.科学态度与责任 （1）在实验探究和讨论交流过程中，培养学生的团队合作精神，激发学生对物理现象的探究兴趣和求知欲； （2）通过了解超重和失重现象在航天、体育等领域的应用，让学生认识到物理知识对社会发展的重要作用，培养学生的科学态度和社会责任感。 5 4 教学重难点 DIFFICULTIES IN TEACHING FOCUS 重点： 1. 理解超重与失重现象在实际中的应用，能够正确分析复杂的运动状态。 2. 运用牛顿运动定律分析超重和失重现象，计算超重和失重状态下物体所受的支持力或拉力。 难点： 1. 设计实验验证超重与失重现象产生的条件。 2. 理解超重与失重现象在实际中的应用，能够正确分析复杂的运动状态。 6 教学方法 TEACHING AND LEARNING METHODS 5 1.实验演示法：通过演示人站在体重计上下蹲、站起以及电梯运行过程中体重计示数的变化实验，让学生直观地观察到超重和失重现象，激发学生的学习兴趣和探究欲望。   2.启发式教学：在教学过程中，通过提出问题，如 “人站在体重计上下蹲时，体重计示数为什么会变化？” 引导学生思考，启发学生运用牛顿运动定律分析问题，培养学生的科学思维能力。   3.情景教学法：创设生活中的实际情景，如蹦极、火箭发射、航天器在太空运行等，帮助学生理解超重和失重现象在不同场景中的应用，增强学生对物理知识的感性认识。   4.小组合作探究法：组织学生进行小组讨论，探究超重和失重现象的规律以及在实际问题中的应用，培养学生的团队合作精神和交流能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。 7 6 教学过程 TEACHING PROCESS My First Template 6 Introduction of New Lessons 新课引入 秤示数是如何变化的？ 为什么会出现这种变化呢？ 6 新课教学 Teaching of New Lessons 实重：？ 视重：？ 思考：是不是在所有情况视重F与物体实重G始终相等？ 超重和失重： 6 新课教学 Teaching of New Lessons 实验与探究： 问题：下蹲过程中大致可以分为几个运动阶段？ ►平衡、超重、失重和完全失重的比较 6 理解应用 Comprehension and Application 完全失重 6 理解应用 Comprehension and Application 设某人的质量为 60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以 0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g 取 9.8 m/s2。 v a FN mg 6 总结、作业 Summary and Homework 　2021年9月17日，搭载着3名英雄航天员的神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆于东风着陆场，标志着神舟十二号返回任务取得圆满成功.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是 A.火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 B.火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力 C.在飞船绕地球运行时，宇航员处于完全失重状态，则宇航员的重力消 失了 D.飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态 6 板书 blackboard writing 重力的测量 超重和失重 理解、应用 1 3 4 讲课 2 总结 16 2 超重和失重 静止或匀速直线运动时 由重力的产生的条件知，人受到了向下的重力G=mg。 根据力的平衡知人还受到了电梯对人的向上的支持力FN的作用。 这时G=FN。 17 2 超重和失重 加速上升时 由重力的产生的条件知，人受到了向下的重力G=mg。 根据力与运动的关系知人还受到了向上的支持力FN，由牛顿第二定律 解得FN=m(a+g)。 ma=FN-mg 这时，FN>G。 超重现象 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现象，叫作超重现象。 18 2 超重和失重 减速上升时 由重力的产生的条件知，人受到了向下的重力G=mg。 根据力与运动的关系，设向上的支持力为FN，由牛顿第二定律 解得FN=m(g- a)。 -ma=FN-mg 这时，FN<G。 失重现象 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现象，叫作失重现象。 19 2 超重和失重 任务1：认识超重、失重现象 问题 1.上述情况中， 人的体重变了吗？所受的重力变了吗？ 什么变化了？ 2. 电梯下行的过程中，哪些是超重，哪些是失重过程？你划分的依据是什么？ 实际重力没有变化， 变化的是秤的示数（秤给人的支持力大小） 超重：加速向上运动（减速下降） 失重：加速向下运动（加速下降） 可以根据加速度的方向判断超重和失重 20 2 超重和失重 人下蹲过程中大致可以分为几个运动阶段？ 人运动状态 速度方向 加速度方向 视重与实重的关系 超重/失重 下蹲 站立 加速下蹲 减速下蹲 加速站立 减速站立 向下 向下 向上 向上 向下 向下 活动与探究： 向上 向上 F G < F G < F G > F G > 超重 超重 失重 失重 请同学们结合上述例子，关于超重和失重，我们有什么判断方法呢？ 21 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.46.101 $