3.1 力 重力 教学设计 -2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

课程名称

力 重力

选用教材

高中物理教科版必修一

教学章节

第三章第一节

授课对象

高一学生

授课类型

新授课

授课学时

1课时（45分钟）

一、教学内容分析

本节课是相互作用整章开篇基础课，先从航天、体育、生活多类实例建立力的基础概念，梳理力的两种作用效果、物质性、矢量性，明确大小、方向、作用点三要素；区分力的图示与力的示意图两种作图规范；随后聚焦重力，讲解重力成因、大小关系式、竖直向下的方向，借助重垂线实例说明重力方向实际应用；引入重心概念，区分均匀规则物体、厚薄薄板、装载货车三类重心分布，介绍悬挂法找薄板重心；配套弹簧测力计、托盘秤、电子秤三类重力测量工具，拓展自制倾角仪实践活动、重力对生物地貌影响课外阅读素材，为后续弹力、摩擦力、受力分析搭建完整基础。

二、学情分析

1. 知识基础

学生初中已经初步认识力，知道力能改变形变、运动快慢，了解重力与质量成正比；只会简单画单向力的简易线条，不清楚标度、作用点规范，无法区分图示与示意图；模糊重心概念，认为重心一定在物体实体内部；不理解重力本质是地球吸引，容易混淆质量与重力两个物理量。

2. 能力基础

学生具备简单生活受力现象识别能力，但矢量作图规范性薄弱，作图时常遗漏标度、箭头、作用点；自主实验寻找重心、使用测力计测重力的实操能力不足；不能结合实例区分接触力与非接触力；读生活测量工具（电子秤、台秤）时分不清显示数值是质量还是重力。

3. 思维基础

学生存在多处典型认知误区：认为没有接触就不存在力的作用；作图随意画线段，不按比例体现力的大小；将垂直向下等同于竖直向下；觉得质量大的物体重心一定更低；混淆电子秤显示质量、实际测量重力的内在逻辑。

三、教学目标

1. 物理观念

建立力与重力基础物理观念：力是物体间相互作用，具备两种作用效果，属于矢量，三要素完全决定力的作用效果；重力由地球吸引产生，大小和质量成正比，方向始终竖直向下；重心是重力等效作用点，位置和形状、质量分布有关；重力属于非接触力，弹力、摩擦力属于接触力。

2. 科学思维

依托长征五号火箭图建立航天情境具象思维；借助生活受力实例组图建立作用效果分类归纳思维；利用力的图示示意图建立矢量比例作图规范思维；结合各类重心示意图建立等效替代建模思维，实现情境感知、概念归纳、作图规范、等效建模完整链条思维训练。

3. 科学探究

观察航天、体育、日常三组受力实例，归纳力的作用效果与基本属性；学习力的图示、示意图两套作图方法，规范矢量表达；使用弹簧测力计测量物体重力，掌握重力测量操作；通过悬挂法薄板实验寻找不规则物体重心；完整经历 “生活实例归纳概念→矢量作图规范表达→实验测量重力→悬挂实验探究重心” 标准化探究流程。

4. 科学态度与责任

长征五号国产运载火箭体现我国航天工程力学应用；重垂线、倾角仪、车载重心调整广泛用于建筑、交通行业；重力约束地貌、动植物体型生长，体现物理规律贯穿自然与工程；规范作图、严谨测量、客观分析重心分布，培养细致定量作图、尊重测量数据、学以致用的科学品格。

四、教学重难点

重点

力的基本概念、两种作用效果、三要素，区分力的图示与示意图

重力的成因、大小关系、竖直向下的方向，重垂线实际应用

重心概念，均匀物体、薄板、货车装载重心分布规律，悬挂法测重心

难点

力的图示严格规范作图，合理选取标度、精准标注三要素

区分竖直向下与垂直接触面，理解重力方向不受物体摆放影响

等效替代思想理解重心，明白重心可落在物体外部

五、教学方法

情境导入法：长征五号航天实例引入，结合冰壶、跳水、磁吸引多类生活受力图归纳力；

对比讲授法：对比力的图示、示意图作图要求，区分二者适用场景；

实验实操法：弹簧测力计测重力、悬挂薄板找重心分组小实验；

实例分析法：重垂线、货车装载、建筑倾角仪分析重力实际应用；

等效建模法：重心等效作用点拆解讲解，结合各类重心示意图归纳分布规律。

六、教学资源

教科版必修第一册物理课本；长征五号火箭图、生活受力实例组图、力的图示示意图、各类重心示意图；弹簧测力计、厚薄薄板、重物、细线；重垂线、自制倾角仪素材；重力作图练习单；多媒体课件、黑板、小组实验记录表。

七、教学设计

教学环节

教师活动

学生活动

环节一 航天与生活实例引入，建立力的完整概念（7 分钟）

          展示长征五号火箭图

观看长征五号火箭、生活受力实例组图，自主说出形变、运动状态改变两类效果；记住力必须成对存在、具备方向；带着作图规范、重力计算、重心实验三类目标进入新课学习。

搭配生活受力实例组图

     抛出讨论问题：火箭升空、跳板形变、冰壶运动、磁球细线偏折四类现象中，力分别产生了什么改变？

     组织同桌两人交流两分钟，归纳力的两类作用效果，总结力的物质性、矢量性，引出力的大小、方向、作用点三要素；区分重力非接触力、弹力摩擦力接触力。

     点明本节课整体学习主线：力的三要素与两种作图方法、重力规律、重心分布与探究实验。

环节二 力的矢量作图，区分图示与示意图（11 分钟）

         展示力的图示示意图（图 3-1-3）

         分步完整示范作图流程：第一步选取统一标度；第二步确定作用点；第三步沿力的方向画对应比例线段，末端标注箭头；讲解示意图简化要求，只需画出作用点与方向，无需标度。

          同步随堂提问：同一物体同时受大小不同的两个拉力，作图时如何体现力的大小差异？

观看力的图示示意图，跟随教师完整梳理图示四步规范；能口述图示、示意图的核心区别；动手完成简单拉力作图，主动标注标度、作用点、箭头，杜绝线段长短随意绘制。

环节三 重力规律讲解，认识重力大小与方向（13 分钟）

          讲解重力由地球吸引产生，给出重力与质量关系式，介绍弹簧测力计、托盘秤、电子秤三类测量工具；展示重垂线实景图，强调重力方向永远竖直向下，和接触面倾斜角度无关；

          过渡到重心知识点，展示各类重心示意图

观看各类重心示意图，分组动手完成薄板悬挂实验；记住竖直向下与垂直的区别；能判断均匀球体、圆柱、薄板、货车的重心大致位置，明白重心可以在物体之外。