3.1.3 重力与弹力 教学设计 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.1.3重力与弹力教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册一、教学内容

本节课的教学内容来自于2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册的第3.1.3节，即重力与弹力。该部分主要包括以下几个内容：

1.重力：重力的定义、重力的计算、重力的方向和作用点。

2.弹力：弹力的定义、弹力的方向、弹力的计算。二、核心素养目标

本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，具体目标如下：

1.理解重力和弹力的概念，能够运用所学知识解释生活中常见的物理现象。

2.掌握重力和弹力的计算方法，能够运用数学工具解决实际问题。

3.培养学生的观察能力和实验技能，通过实验探究重力和弹力的性质。

4.培养学生的科学思维和创新意识，能够运用物理原理解决实际问题。

5.提升学生的合作交流能力，通过小组讨论和合作探究，共同解决问题。

6.培养学生的社会责任感和环保意识，了解重力和弹力在工程和环境中的应用。三、学习者分析

本节课的教学对象是高一年级的学生，他们对物理学科有一定的基础，已经掌握了以下相关知识：

1.牛顿运动定律：学生已经了解了力的概念，知道力是改变物体运动状态的原因。

2.重心的概念：学生在初中阶段已经学习了重心的概念，能够描述物体的重心位置。

3.弹性势能：学生已经了解了弹性势能的概念，知道弹性势能与弹簧的伸长有关。

然而，学生的学习兴趣、能力和学习风格存在差异，需要教师进行针对性的教学设计。有的学生对物理实验感兴趣，喜欢通过实验探究物理现象；有的学生喜欢通过数学计算解决物理问题；有的学生喜欢通过小组合作学习。因此，教师需要设计多种教学活动，以满足不同学生的学习需求。

在学习重力和弹力的过程中，学生可能会遇到以下困难和挑战：

1.重力的方向和作用点：学生可能会对重力的方向和作用点产生困惑，不知道如何准确描述。

2.弹力的方向和计算：学生可能会对弹力的方向和计算方法产生困惑，不知道如何正确计算。

3.实验操作：学生在进行实验探究时，可能会遇到操作不当、数据处理不准确等问题。

4.物理原理的应用：学生可能会对如何将物理原理应用到实际问题中产生困惑。

针对以上困难和挑战，教师需要进行针对性的指导，帮助学生克服困难，提高学习效果。四、教学方法与策略

本节课的教学方法与策略旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的参与度和互动性，帮助学生理解和掌握重力和弹力的概念及应用。

1.讲授与讨论相结合：教师通过讲授法介绍重力和弹力的基本概念、原理和计算方法，然后组织学生进行小组讨论，让学生分享自己的理解和疑问，教师进行解答和指导。

2.实验探究：设计一系列实验，让学生通过实际操作探究重力和弹力的性质。例如，让学生通过弹簧秤测量物体的质量，通过自由落体实验探究重力的加速度等。

3.角色扮演：设计角色扮演活动，让学生扮演科学家或工程师，通过解决实际问题来应用重力和弹力的知识。例如，让学生设计一个简单的桥梁，并计算其承受重力的能力。

4.项目导向学习：设计一个项目，让学生通过团队合作完成，例如设计一个弹簧振子，并计算其振动的周期和振幅。

5.利用多媒体资源：使用PPT、视频等多媒体资源，帮助学生更好地理解和掌握重力和弹力的概念。例如，通过动画展示重力的作用过程，通过视频展示弹簧振子的振动现象。

6.利用在线工具：利用在线物理模拟软件，让学生通过模拟实验探究重力和弹力的性质。例如，让学生通过模拟实验探究重力的加速度。

7.小组合作学习：组织学生进行小组合作学习，让学生通过讨论、交流和合作，共同完成任务。例如，让学生通过小组合作，共同设计一个简单的桥梁，并计算其承受重力的能力。

8.反馈与评价：通过提问、讨论和实验等方式，及时了解学生的学习情况，给予学生积极的反馈和评价，鼓励学生继续努力。五、教学过程设计

五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生的学习兴趣，引出本节课的主题。

过程：教师通过展示一个生活中的物理现象，如跳伞运动员的降落过程，让学生思考重力对物体运动的影响。然后引导学生回顾已学过的相关知识，如力的概念、重心的概念等，为新课的学习打下基础。

2.重力概念的引入与讲解（10分钟）

目标：使学生理解重力的概念，掌握重力的计算方法。

过程：教师通过讲授法介绍重力的概念，让学生了解重力是地球对物体的吸引力的本质。然后通过数学公式和例题，讲解重力的计算方法，让学生能够运用数学工具解决实际问题。

3.重力的实验探究（20分钟）

目标：培养学生的观察能力和实验技能，通过实验探究重力的性质。

过程：教师组织学生进行实验探究，让学生通过实际操作测量物体的质量，计算物体的重力。然后让学生通过实验探究重力的方向和作用点，让学生通过观察和实验，理解重力的性质。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：提高学生的参与度和互动性，通过小组讨论加深对重力的理解。

过程：教师组织学生进行小组讨论，让学生通过小组合作，共同探究重力的性质。教师可以提出一些问题，如重力的大小与物体的质量、重力的方向等，让学生通过讨论和交流，共同解决问题。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：展示学生的学习成果，给予学生积极的反馈和评价。

过程：教师邀请学生展示他们的实验结果和小组讨论的成果，教师进行点评和指导。通过学生的展示和教师的点评，让学生对重力的概念和计算方法有更深入的理解。

6.课堂小结（5分钟）

目标：总结本节课的学习内容，帮助学生巩固和记忆。

过程：教师对本节课的学习内容进行总结，强调重力的概念和计算方法的重要性。然后通过提问和讨论，检查学生的学习情况，帮助学生巩固和记忆。六、知识点梳理

本节课的知识点主要涉及重力和弹力的概念、计算方法和应用。以下是对这些知识点的梳理：

1.重力的概念和计算方法：

-重力的定义：重力是地球对物体的吸引力，它使物体受到向地心的力。

-重力的计算：重力的大小可以通过公式F=mg计算，其中F是重力，m是物体的质量，g是重力加速度（约为9.8m/s²）。

-重力的方向：重力的方向总是垂直于地面向下，作用在物体的重心上。

2.弹力的概念和计算方法：

-弹力的定义：弹力是弹簧或弹性材料对物体的反作用力，它与物体的形变有关。

-弹力的计算：弹力的大小可以通过公式F=kx计算，其中F是弹力，k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量。

-弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，即当物体拉伸弹簧时，弹力方向向弹簧压缩方向；当物体压缩弹簧时，弹力方向向弹簧拉伸方向。

3.重力和弹力的应用：

-重力的应用：重力在日常生活中无处不在，如物体下落、跳伞、电梯等。重力在工程和建筑领域也有广泛的应用，如桥梁、高楼的建设等。

-弹力的应用：弹力在机械、电子和生物等领域有广泛的应用，如弹簧、弹簧床、弹簧夹等。此外，弹力在体育运动中也有应用，如跳高、跳远等。七、典型例题讲解

1.例题1：一个质量为2kg的物体受到的重力是多少？

答案：重力的大小为F=mg=2kg*9.8m/s²=19.6N。

2.例题2：一个质量为0.5kg的物体，从高度为5m的地方自由落体，计算它落地时的速度。

答案：落地时的速度为v=gt=9.8m/s²*5s=49m/s。

3.例题3：一个弹簧的劲度系数为10N/m，弹簧的形变量为0.2m，计算弹簧对物体的弹力。

答案：弹力的大小为F=kx=10N/m*0.2m=2N。

4.例题4：一个质量为1kg的物体，挂在弹簧上，弹簧的劲度系数为5N/m，物体静止时的弹簧长度为0.5m，计算物体受到的弹力。

答案：物体受到的弹力为F=mg-kx=1kg*9.8m/s²-5N/m*0.5m=9.8N-2.5N=7.3N。

5.例题5：一个质量为2kg的物体，放在水平地面上，地面与物体之间的摩擦系数为0.5，计算物体受到的摩擦力。

答案：物体受到的摩擦力为F=μFN=0.5*(mg=2kg*9.8m/s²=19.6N)=9.8N。

这些例题涵盖了重力和弹力的基本概念、计算方法和应用，通过解答这些例题，可以帮助学生巩固和加深对重力和弹力的理解。八、教学反思

本节课的教学内容是重力和弹力，通过讲授、讨论、实验和小组合作等多种教学方法，帮助学生理解和掌握这些概念。在教学过程中，我发现了一些值得改进的地方，也取得了一些教学效果。

首先，我在课堂导入部分使用了一个生活中的物理现象，成功吸引了学生的注意力，激发了他们的学习兴趣。学生对跳伞运动员的降落过程感到好奇，这为新课的学习打下了一个良好的基础。

其次，我在讲解重力概念和计算方法时，采用了讲授法，通过数学公式和例题，让学生掌握了重力的计算方法。在实验探究部分，我组织学生进行了实验，通过实际操作，让学生更好地理解了重力的性质。

然而，在小组讨论环节，我发现部分学生参与度不高，可能是因为他们对自己的理解不够自信，或者对讨论的话题不够感兴趣。在未来的教学中，我需要采取一些措施，如提前布置讨论话题，提供更多的思考问题，鼓励学生积极参与。

此外，我使用了多媒体资源和在线工具，帮助学生更好地理解和掌握重力和弹力的概念。例如，通过动画展示重力的作用过程，通过视频展示弹簧振子的振动现象，通过在线工具进行模拟实验。这些资源的使用，使学生能够更加直观地理解物理现象，提高了他们的学习效果。九、作业布置与反馈

1.作业布置：

-计算题：请计算一个质量为1kg的物体在地球表面的重力大小，并分析其方向。

-实验题：请设计一个简单的实验来验证弹力的方向和大小与物体形变的关系。

-应用题：请分析一个跳伞运动员从飞机跳下的过程中，重力对物体的作用，并计算落地时的速度。

-思考题：请讨论重力和弹力在生活中的应用，并举例说明。

2.作业反馈：

-对于计算题，检查学生是否正确理解和应用了重力的计算公式，以及是否能够准确描述重力的方向。对于存在错误的学生，提供正确的计算方法和步骤，帮助他们改正错误。

-对于实验题，检查学生是否能够设计出一个合理的实验来验证弹力的性质，以及是否能够准确地记录和分析实验数据。对于存在困难的学生，提供实验设计的建议和指导，帮助他们改进实验方案。

-对于应用题，检查学生是否能够理解和分析跳伞运动员在自由落体过程中的受力情况，以及是否能够正确计算落地时的速度。对于存在错误的学生，提供正确的分析和计算方法，帮助他们改正错误。

-对于思考题，检查学生是否能够列举出重力和弹力在生活中的应用实例，以及是否能够准确地描述这些应用。对于存在困难的学生，提供一些常见的应用实例，帮助他们理解和掌握。十、板书设计

1.重点知识点：

-重力的定义和计算方法

-弹力的定义和计算方法

-重力和弹力的应用实例

2.关键词：

-重力：地球对物体的吸引力

-弹力：弹簧或弹性材料对物体的反作用力

-质量：物体的惯性大小

-重力加速度：地球表面的重力加速度

3.句子：

-重力的大小可以通过公式F=mg计算，其中F是重力，m是物体的质量，g是重力加速度。

-弹力的大小可以通过公式F=kx计算，其中F是弹力，k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量。

-重力和弹力在日常生活中有广泛的应用，如物体下落、跳伞、电梯等。