3.1 重力·简单重力趣味实验 教学设计-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

课题：《重力》拓展实验——简单重力趣味实验：寻找"看不见的重心"

授课教师：＿＿＿＿＿＿＿            

授课班级：＿＿＿＿＿＿＿

教材分析

重力是必修一第三章的基础内容和重要内容。通过对重力的学习，一方面为以后分析和掌握其他的力做一些铺垫；另一方面为受力分析打好基础。只有准确对物体进行受力分析，才能为今后运用牛顿运动定律、动能定理等力学知识解决动力学问题。

趣味实验有助于学生形成力的观念，并能组织简约语言表述重力及重心这些物理观念。通过生活中随手拿来的小物品，体会"重力不变而形状和质量分布改变"的过程，从而理解重心的概念。学生体会物理知识在生活中的运用，通过实验设计培养发现生活中物理知识的能力，体会物理与生活结合的乐趣，学会发现身边的美，从而热爱生活——这也正体现了物理核心素养中"科学态度与责任"的要求。

地位：

本课对应必修第一册第三章"重力"，取材于校本教材《第六部分》韩斯宇老师的设计：用红酒瓶木塞、叉子、牙签、橘子、橡皮泥、花生等随手可得的小物件，做出一个个"看似不可能的平衡"小制作。

作用：

把"重心"这一抽象概念变成看得见、摸得着的指尖杂技，为后续的受力分析、共点力平衡与牛顿运动定律打下基础。

学情分析

学生心理特点：

学生对"立在指尖上的平衡装置"充满好奇，动手热情高；但容易只玩不思，需要教师用追问把"好玩"引向"为什么"。

已有基础：

初中已学过重力与重心，知道"重力的作用点叫重心"；会用悬挂法找薄板的重心。

存在问题：

①误以为重心一定在物体内部、一定在几何中心；②想不到重心位置会随形状与质量分布改变；③对"稳度与重心高低的关系"缺乏认识。

教学目标

知识目标：

①理解重心概念及影响重心位置的因素（形状、质量分布）；②知道重心可以在物体之外；③知道重心越低、支持面越大，物体越稳定。

能力目标：

通过动手制作与反复调试，培养动手能力与"试错—改进"的工程思维。

素养目标：

体会物理与手工艺术的结合，养成发现生活之美、热爱生活的态度。

教学重难点

教学重点：

重心概念的建立；寻找并调整重心的方法。

教学难点：

理解重心可以位于物体之外；理解形状与质量分布共同决定重心位置。

教学仪器与材料准备

每组（2～3人）：红酒瓶软木塞若干、叉子1把（选做）、牙签1盒、橘子1个、橡皮泥1块、花生（或螺母、小配重）若干、细线1根、剪刀、记号笔、记录单。

教师演示用：成品"平衡鸟"1件、不倒翁1个、课件（走钢丝演员的配重杆、塔式起重机配重、赛车低底盘等图片）。

【重心小制作——牙签＋软木塞＋橡皮泥组成整体，稳稳立在一根牙签尖端】

实验方案：指尖上的平衡

1．实验目的

通过制作"立在指尖（牙签尖）上的平衡装置"，理解重心概念，体会重心位置随形状与质量分布而改变，并认识重心与稳度的关系。

2．材料准备

软木塞、牙签、橡皮泥、橘子、花生（或小螺母）、细线、剪刀。

3．操作步骤