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

该高中物理教学设计聚焦“力 重力”核心知识，通过长征五号航天实例与生活受力图导入，归纳力的作用效果建立概念，规范力的图示与示意图表达，讲解重力规律及重心探究，为后续弹力、摩擦力学习搭建基础支架。 特色在于情境导入渗透科学态度与责任，以长征五号体现航天科技成就，实验实操法通过悬挂法找重心培养科学探究能力，对比讲授区分图示与示意图强化科学思维。帮助学生规范作图和理解等效替代，为教师提供清晰教学流程与丰富实操资源。

教学设计 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 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。 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。 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 · 分三类讲解：均匀规则物体重心在几何中心、薄板用两次悬挂交点找重心、货车装载货物抬高重心；布置四人小组实验任务：利用细线、薄板完成悬挂法找重心，限时三分钟完成实验并记录交点位置。 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。 环节四 拓展实践与课堂总结，分层布置任务（14 分钟） · 介绍自制倾角仪实践活动原理，结合课外阅读素材讲解重力对山脉、动植物体型的约束；整合四张配图梳理课堂全部知识点，出示基础作图、重力计算、重心判断三类课堂小练习；梳理力、重力、重心三大板块核心考点。 · 整合四张配图对应的航天火箭受力图、生活受力实例、力的图示、各类重心示意图全部知识点，纠正 “无接触无力”“竖直等同于垂直” 两类典型误区；独立完成作图、重力计算基础习题，记录分层课后任务。 环节五 课堂总结、分层课后任务（3 分钟） · 整合四张配图梳理课堂主线：长征五号火箭图 + 生活受力实例组图归纳力的概念、作用效果、三要素→力的图示示意图规范矢量作图，区分图示与示意图→重力成因、大小、竖直向下方向，三类测量工具→各类重心示意图分析重心分布，搭配悬挂实验探究重心，完整覆盖力概念、作图、重力、重心四大板块知识。 · 梳理全课框架：1. 力的作用效果、三要素、接触 / 非接触力分类；2. 力的图示严格作图步骤，示意图简化要求；3. 重力：地球吸引产生、G=mg、方向竖直向下，重垂线应用；4. 重心：等效作用点，形状与质量分布决定位置，悬挂法测量；黑板同步思维导图，作图漏标度、重力方向混淆、重心一定在物体内三大易错点重点标注。 · 布置分层课后任务：基础任务画出两个不同大小拉力的力的图示；提升任务用弹簧测力计测量身边两件重物重力，书写完整步骤；拓展任务在家利用硬纸板、细线自制简易悬挂法找重心装置。 整合四张配图全部知识点，纠正作图、重力方向、重心位置三类误区；记录分层课后任务，梳理完整探究脉络。 环节六 课堂收尾（2 分钟） · 回扣开篇长征五号火箭受力图总结：本节课搭建力与重力基础概念体系，掌握矢量作图、重力测算、悬挂法找重心三类核心技能，重力、弹力、摩擦力三类基础力是后续受力分析、平衡计算的必备基础。 完整回顾力概念、作图规范、重力规律、重心探究全部知识点，理清 “航天生活实例归纳力→矢量作图规范表达→重力测量与方向规律→悬挂实验探究重心” 完整探究思路，规划课后任务完成顺序。 八、板书设计 九、课程思政 本节课依托长征五号火箭图、生活受力实例组图、力的图示示意图、各类重心示意图四组教材素材，沿着航天工程实例引入力、多类生活现象归纳作用效果、矢量图示规范表达、重心等效模型结合交通建筑应用的脉络开展教学，培养学生现象归纳、矢量定量作图、等效替代建模、实验实操探究的严谨量化科研品格；长征五号国产大推力运载火箭依靠力学规律实现升空，彰显我国航天科技自主发展成就；重垂线、倾角仪广泛用于建筑施工，货车重心调控保障道路运输安全；重力约束山脉高度、动植物体型生长，贯通工程、生活、自然多领域；矢量作图要求完整规范标注三要素，重心实验依靠客观交点得出结论，引导学生细致严谨作图、尊重实验现象、学以致用，感受基础力学支撑大国航天、民生基建的科学价值。 十、教学反思和修改 · 教学反思：本节课借助四张核心配图完成力与重力基础教学，分组实验参与度较高，但学生存在三处典型问题：一是力的图示作图随意，经常遗漏标度、线段不按比例，混淆图示与示意图要求；二是无法区分竖直向下、垂直接触面，斜面物体重力方向判断出错；三是固化认为重心一定落在物体实体内部，难以理解圆环、薄板外重心实例。 · 修改措施：课前印制力的图示、重力方向填空预习单；课堂增加拉力图示规范书写抢答小练习；延长四人小组薄板悬挂实验时长，教师逐组演示重心交点读取；课后配套矢量作图、重力方向判断、重心分布三类专项习题，严格规范作图完整度、重力方向辨析、等效重心理解三重训练。 学科网（北京）股份有限公司 $