3.1 重力 教学设计-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦“重力”核心知识，涵盖重力的产生、大小计算、矢量作图、重心规律及应用。通过回顾自由落体重力加速度g，结合电子地磅实物图导入，衔接运动学与力学，搭建新旧知识过渡的学习支架。 特色在于依托六类教材配图，采用绘图对比探究法、等效对比归纳法，通过小组实操绘制力的示意图与图示，对比均匀几何体与载货卡车重心图，培养科学思维中的规范作图与等效替代能力，强化科学态度与责任中的工程安全意识。助力学生掌握矢量描述工具，为教师提供清晰教学脉络与实操素材。

教学设计 课程名称 重力 选用教材 高中物理粤教版必修一 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 本节是相互作用力开篇基础课，承接自由落体重力加速度 g、矢量正负、图像画法知识，依托电子地磅测重实物图、重力示意图、重力图示、均匀物体重心示意图、载货卡车重心变化示意图、重垂线砌墙实景图六类教材配图，分为四大核心板块。第一板块定义重力，说明重力源于地球吸引，属于矢量，讲解重力大小计算公式 G=mg、多种测重力工具；第二板块规范力的示意图、力的图示两种矢量作图方法，区分二者绘制要求；第三板块引入重心概念，区分均匀规则物体、不均匀物体重心分布规律，结合货车载货实例说明重心随质量分布改变；第四板块拓展重力生活、工业、科研应用，包含重垂线、重力探矿、手机重力传感器。本节搭建力的矢量描述基础，为弹力、摩擦力、受力分析、牛顿定律铺垫核心工具，衔接前一章自由落体 g 的相关内容，实现运动学与力学过渡。 二、学情分析 1. 知识储备 学生初中已经初步认识重力、会粗略计算 G=mg；掌握矢量具有大小、方向；前一章学习过重力加速度 g、匀变速直线运动；能读懂简单物理示意图，但高中力的图示带标度严格作图要求是全新内容；不理解重心等效替代思想，不清楚重心可以不在物体上，不会区分示意图、图示两种作图规范。 2. 能力现状 学生具备电子秤、重心几何体、货车、重垂线实景图基础读图能力，但带标度严格绘制力的图示的规范作图能力薄弱；利用等效思想理解重心的建模能力不足；结合货车载货分析质量分布改变重心的对比归纳能力偏弱；结合生活实例梳理重力多元应用的拓展分析能力不足。 3. 思维认知痛点 学生存在固有认知误区：认为重心一定在物体实体内部；混淆力的示意图、力的图示绘制标准，作图随意不设标度；认为重力只存在地面物体，忽略高空、地下矿产重力差异；把质量、重力两个物理量混为一谈，不清楚二者本质区别。 三、教学目标 1. 物理观念 建立重力完整力学观念：重力由地球吸引产生，矢量，方向竖直向下；重力大小满足 G=mg，g 为重力加速度，可用弹簧测力计、电子地磅测量；等效作用点为重心，均匀规则物体重心在几何中心，不均匀物体重心随质量分布改变；力的示意图仅标注方向，力的图示需要设定标度、按比例绘制线段长度；重力广泛用于建筑、探矿、电子传感、农业生产各类场景。 2. 科学思维 依托电子地磅实物图建立重力定量测量建模思维；借助重力示意、图示双图建立矢量规范作图思维；利用均匀几何体、载货卡车重心示意图建立等效重心对比归纳思维；结合重垂线实景图建立生活情境物理应用思维，四类思维同步开展训练。 3. 科学探究 读懂电子地磅测重装置图，知晓多种重力测量工具原理；区分重力示意图、图示两种作图标准，规范完成绘图；观察均匀几何体、载货卡车重心示意图，归纳重心分布规律；结合重垂线、重力感应实例梳理重力现实用途；完整经历 “重力概念与定量计算 — 矢量作图规范 — 重心等效规律 — 重力多元生活应用” 完整探究流程。 4. 科学态度与责任 重垂线是建筑施工必备工具，重力探矿助力矿产资源勘探，手机重力传感器支撑智能设备研发，基础重力知识是建筑、地质、电子工程底层支撑；重心控制直接影响起重机、货车行驶稳定性，不合理装载会引发侧翻事故，树立安全装载、规范工程操作意识；矢量作图严格标度、重心等效替代体现物理严谨、等效简化的科学方法；区分质量、重力避免概念混淆，培养精准辨析物理量的理性习惯。 四、教学重难点 重点 重力产生原因、方向、计算公式 G=mg；力的示意图、力的图示规范绘制 重心概念，均匀、不均匀物体重心分布规律 难点 理解重心等效替代思想，明白重心可以落在物体外部 严格区分力的示意图、力的图示作图要求，规范带标度绘制力的图示 五、教学方法 实物演示讲授法：电子地磅图片讲解重力多种测量工具； 绘图对比探究法：重力示意图、图示两张图分组辨析绘图标准； 等效对比归纳法：均匀几何体、载货卡车重心示意图对比重心变化规律； 生活情境拓展法：重垂线砌墙实景图讲解重力工程应用； 小组绘图实操讨论法：分组动手绘制重力示意图、力的图示，纠正作图错误。 六、教学资源 粤教版高中物理必修第一册课本；电子地磅实物图、重力示意图、重力图示、均匀物体重心几何示意图、载货卡车重心变化示意图、重垂线砌墙实景图六张教材配图；重力作图填空任务单；重心判断、重力计算课堂练习题；重力探矿、手机重力传感器科普拓展资料。 七、教学设计 教学环节 教师活动 学生活动 环节一 自由落体重力加速度旧知回顾，电子地磅图导入重力新课（7 分钟） · 带领学生回顾上一章自由落体内容：物体下落的加速度为重力加速度 g，一切地面物体都会受到地球吸引；本节课系统学习重力完整力学概念、矢量作图、重心规律与现实应用。 · 展示电子地上衡实物图 · 抛出思考问题：生活中有哪些工具可以测量物体受到的重力？质量和重力是同一个物理量吗？ · 组织两分钟同桌交流，巡回收集学生误区，多数学生把质量、重力混为一谈，认为质量大的物体重力一定大，忽略 g 的影响。 · 梳理认知局限：质量是物体固有属性，重力是地球吸引产生的力，二者满足 G=mg；弹簧测力计、电子地磅均可测量重力，分步讲解重力完整定义、方向、计算公式。 · 回顾自由落体 g 相关旧知识，记录本节课四大学习板块：重力概念与计算、力的示意图与图示、重心分布规律、重力生活与工程应用。 · 观看电子地磅实物图，同桌互相列举测重力工具，标记疑问：质量和重力为什么不是同一个物理量。 · 跟随教师纠正混淆质量、重力的误区，记住重力由地球吸引产生，满足 G=mg。 环节二 重力矢量作图双图对比，区分示意图与图示规范（13 分钟） · 完整讲解重力矢量特征：方向竖直向下，作用等效集中于重心；展示重力示意图 · 重力图示 · 两张配图，分步拆解绘图标准：示意图仅用带箭头线段标注力的方向、作用点，无标度；图示必须先设定统一标度，线段长度严格按照标度比例对应重力大小，箭头、作用点不可省略。 · 布置四人小组三分钟实操讨论任务：小组分别绘制同一梨子重力示意图、重力图示，互相检查标度、线段比例、箭头、作用点是否规范，推选代表展示绘图成果。 · 汇总小组绘图常见错误：力的图示不设标度、线段长短随意、箭头位置错误、作用点偏离重心；统一纠正作图规范，过渡铺垫：重力等效作用点重心，结合几何体、货车示意图探究分布规律。 · 观看重力示意、图示两张配图，完整抄写两种作图标准，四人小组动手实操绘图，自主辨析两类作图核心区别。 · 自主纠正无标度随意绘图的作图误区，熟练掌握矢量两种表达方法。 · 环节三 重心两类示意图图解，归纳重心分布规律（12 分钟） 展示质量分布均匀几何体重心示意图 讲解均匀规则物体重心在几何中心；过渡展示载货卡车重心变化示意图 抛出思辨问题：货车装载货物越多、装载位置前移，重心会如何变化？重心是否一定落在物体实体上？ 两分钟同桌交流讨论，巡回收集误区，多数学生认为重心必须在物体内部实体上。 整合归纳结论：均匀规则物体重心固定在几何中心；不均匀物体重心随质量分布改变；空心圆环、弯折框架重心落在物体外部，不一定在实体内部；货车满载、货物靠前，重心整体前移，车辆稳定性下降。 完整梳理三层主线：重力概念与定量测量→两种矢量作图规范→重心等效分布规律；过渡铺垫：重力在建筑、矿产、电子设备中大量应用，结合重垂线实景图拓展。 观看均匀几何体、载货卡车两张重心示意图，同桌互相分析装载量对货车重心的影响，自主纠正重心必须在物体内部的误区。 完整抄写重心等效替代定义，区分均匀、不均匀物体重心规律。 环节四 重垂线实景图拓展应用 + 分层习题复盘（10 分钟） 展示利用重垂线检验墙身实景图 拓展多元重力应用：建筑重垂线检验竖直、农业抛秧依靠重力下落、重力差异勘探地下矿产、手机重力传感器感应姿态；说明无重力环境下水流、落叶、人类跳跃都无法回落地面。 出示四道分层课堂思考题： ① 重力产生原因是什么？重力大小计算公式，质量与重力区别？ ② 力的示意图、力的图示绘制标准有什么不同？ ③ 均匀规则物体、载货货车重心分别有什么规律？重心一定在物体上吗？ ④ 列举三种生活、工程中重力的实际应用。 带领学生复盘本节课核心配图：电子地磅图掌握重力测量工具；重力双图分清两类矢量作图；几何体、货车重心图归纳重心分布；重垂线实景图了解重力工程应用，串联重力概念、作图、重心、应用完整知识逻辑。 逐条板书梳理三类典型认知误区：质量等同于重力、图示不用标度、重心一定在物体内部，逐条回顾纠正。 布置分层课后作业：基础作业抄写重力定义、作图标准、重心规律；提升作业独立完成四道分层思考题；拓展作业查阅重力探矿、手机重力传感器科普资料。 · 观看重垂线砌墙实景图，梳理重力在建筑、农业、电子设备中的多元用途，感受重力广泛存在于生活生产。 · 独立动笔完成四道分层思考题，对照配图自查错题，标记模糊作图、重心知识点。 · 在课本记录三类认知误区，标注纠正要点，规避概念、作图答题错误。 · 分层完成课后任务，区分概念识记、简答、科普拓展三类作业。 环节五 课堂收尾 回扣开篇电子地磅实物图总结：本节课我们认识重力的产生、计算公式与测量工具，区分力的示意图、力的图示两种矢量作图规范，借助几何体、货车示意图归纳重心等效分布规律，结合重垂线实景了解重力在建筑、矿产、电子设备中的多元应用，完成运动学向力学的过渡。下一节学习弹力，继续研究接触类作用力。 · 完整回顾本节课全部内容：重力概念与计算、两类矢量作图、重心分布规律、重力生活应用，记住配套教材配图完整探究主线，搭建力学基础概念框架。 八、板书设计 九、课程思政 本节课依托电子地磅实物图、重力示意与图示双图、均匀几何体重心图、载货卡车重心示意图、重垂线砌墙实景图多组素材，沿着重力概念、矢量作图、重心规律、工程应用完整脉络落实育人目标。重力是地球上所有物体普遍存在的作用力，建筑、地质勘探、智能电子设备都依托重力规律开展设计，基础力学知识支撑各类民生、科技工程；货车装载不合理改变重心易引发侧翻事故，起重机重心控制直接关乎施工安全，教会学生规范操作、重视平衡稳定，树立工程安全责任意识；力的图示必须严格设定标度、按比例绘制，重心采用等效替代简化复杂受力，体现物理严谨规范、等效化繁为简的科学研究方法；重力差异探矿技术助力我国矿产资源勘探，重力传感器是国产智能手机核心元器件，基础物理原理支撑国内电子、地质产业发展，激发学生物理知识服务国家产业发展的使命感；区分质量、重力两类易混物理量，培养精准辨析概念、杜绝主观混淆的理性思辨习惯。 十、教学反思和修改 1. 教学反思 本节课测重、作图、重心、实景各类配图直观易懂，小组绘图实操讨论参与度较高，但学生存在三类顽固认知、作图误区，理解存在薄弱点：绝大多数学生混淆质量、重力，认为重心一定落在物体实体内部；绘制力的图示不设标度、线段随意；不会结合货物装载位置分析重心移动；同时部分学生规范按标度绘制力的图示、等效理解重心的数形结合能力偏弱。 2. 修改措施 课前印发预习填空单，标注三大易错点：质量≠重力、力的图示必须带标度、重心可在物体外；课堂四轮抢答快速纠正基础概念误区；延长四人小组多配图绘图辨析实操时长，帮扶作图、重心等效理解薄弱学生，整理示意图、图示对比清单；课后分层作业夯实概念、简答、科普拓展；下一节课课前两分钟快速复盘重力、作图、重心核心结论，衔接弹力新课，夯实力学矢量基础。 学科网（北京）股份有限公司 $