4.6超重与失重 教学设计 -2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

PAGE1PAGE24.6超重与失重教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册课题4.6超重与失重教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册教材分析4.6超重与失重教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

本节内容紧接力学基础，通过实例引入超重与失重的概念，旨在帮助学生理解物体在不同状态下重力的变化。通过实际操作和理论分析，使学生掌握超重与失重的判断方法，并能应用于实际问题中。核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验探究超重与失重现象，提高分析问题和解决问题的能力。增强科学思维，理解牛顿第二定律在非惯性参考系中的应用。提升科学态度与责任，认识到物理学原理在工程技术中的应用价值。教学难点与重点1.教学重点，

①理解超重与失重现象产生的原理，并能通过加速度方向判断超重或失重状态。

②掌握在非惯性参考系中牛顿第二定律的变形及其应用，解决实际问题。

2.教学难点，

①将抽象的物理现象与日常生活中的实例相联系，帮助学生建立直观的认识。

②分析复杂情境下的超重与失重问题，包括多力作用下的物体运动状态判断。

③理解并运用数学工具解决涉及超重与失重的计算问题，如加速度、力的合成等。教学资源-物理实验器材：弹簧测力计、天平、小车、斜面、滑轮等。

-多媒体设备：投影仪、电脑、视频播放设备。

-信息化资源：物理教学软件、在线物理实验平台、教育云平台。

-教学手段：实物展示、模拟实验、视频分析、小组讨论。教学流程1.导入新课

-详细内容：首先，通过展示电梯上升和下降过程中乘客体重变化的现象，引导学生思考为什么会有这种变化。接着，提出问题：“当电梯加速上升或下降时，乘客的体重是如何变化的？”以此激发学生的好奇心，引出本节课的主题——超重与失重。

-用时：5分钟

2.新课讲授

-详细内容：

①讲解超重与失重的概念，通过动画演示或实际操作展示超重与失重现象，使学生直观理解。

②分析超重与失重产生的原因，结合牛顿第二定律，讲解加速度方向与重力关系。

③通过实例分析，如乘坐电梯、乘坐过山车等，让学生学会判断超重与失重状态。

-用时：15分钟

3.实践活动

-详细内容：

①学生分组进行实验，使用弹簧测力计测量不同加速度下物体的重力。

②学生根据实验数据，分析加速度与重力之间的关系，验证超重与失重现象。

③学生尝试设计实验，探究不同条件下超重与失重现象的变化规律。

-用时：10分钟

4.学生小组讨论

-详细内容：

①讨论如何判断超重与失重状态，举例说明生活中的实例，如乘坐电梯、乘坐过山车等。

②分析复杂情境下的超重与失重问题，如多力作用下的物体运动状态判断。

③讨论如何运用数学工具解决涉及超重与失重的计算问题，如加速度、力的合成等。

-用时：10分钟

5.总结回顾

-详细内容：

①回顾本节课所学内容，强调超重与失重现象的产生原因和判断方法。

②结合实例，让学生再次体会牛顿第二定律在非惯性参考系中的应用。

③强调物理学原理在工程技术中的应用价值，鼓励学生在生活中运用所学知识。

-用时：5分钟

总计用时：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

-超重与失重的实际应用：探讨超重与失重现象在航空航天、高速列车、电梯工程等领域的应用，如飞机起飞和降落时乘客的体验、高速列车中的乘客感受等。

-力学中的相对性原理：介绍伽利略的相对性原理，解释在不同参考系中，物体的运动状态和力的作用如何表现。

-重力加速度的测量：介绍不同条件下重力加速度的测量方法，如自由落体实验、斜面实验等。

-惯性参考系与非惯性参考系的区别：通过具体实例，如地球自转引起的科里奥利力，帮助学生理解惯性参考系与非惯性参考系的区别。

-力的合成与分解：进一步探讨力的合成与分解，以及如何在超重与失重条件下应用这些原理。

2.拓展建议：

-鼓励学生查阅相关书籍或科普文章，了解超重与失重的科学原理及其在现实生活中的应用。

-建议学生进行小组合作，设计并实施简单的物理实验，如测量不同加速度下物体的重力，以加深对概念的理解。

-推荐学生观看科普视频，如关于宇航员在太空中的失重体验、地球自转引起的地理现象等，以直观地感受超重与失重的现象。

-建议学生参与在线物理论坛或社交媒体的讨论，与其他学习者交流对超重与失重现象的理解和看法。

-鼓励学生阅读关于物理学史的资料，了解超重与失重概念的发展历程，以及科学家们在这一领域的研究成果。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合生活实例，通过实际案例引入超重与失重的概念，让学生更容易理解和接受。

2.利用多媒体教学手段，通过动画演示和视频播放，增强学生对抽象物理现象的直观感受。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.在讲解过程中，可能对一些物理概念的解释过于简略，导致学生理解不够深入。

2.实验环节中，个别学生参与度不高，可能是因为对实验操作不够熟悉或者对实验目的理解不够明确。

反思改进措施（三）改进措施

1.在讲解物理概念时，增加对相关原理的详细解释，并结合实际生活中的例子，帮助学生更好地理解。

2.在实验环节，提前对学生进行实验操作培训，确保每个学生都能熟练掌握实验步骤，提高实验参与度。

3.课后布置一些与超重与失重相关的思考题或小项目，鼓励学生自主探索和思考，加深对知识的理解。内容逻辑关系①超重与失重的概念

-重点知识点：超重、失重、加速度、重力

-关键词：非惯性参考系、牛顿第二定律

-重点句子：当物体加速度方向与重力方向相同，物体处于超重状态；当物体加速度方向与重力方向相反，物体处于失重状态。

②超重与失重的产生原因

-重点知识点：加速度、重力、支持力

-关键词：牛顿第二定律、惯性参考系

-重点句子：物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度，当合外力方向与重力方向相同，物体表现为超重；当合外力方向与重力方向相反，物体表现为失重。

③超重与失重的应用

-重点知识点：实际应用、工程实例

-关键词：航空航天、高速列车、电梯工程

-重点句子：超重与失重现象在航空航天、高速列车、电梯工程等领域有着广泛的应用，如飞机起飞和降落时的乘客体验、高速列车中的乘客感受等。典型例题讲解例题1：一物体在电梯中静止时，其重力为G。当电梯以加速度a向上加速时，物体的重力表观值变为G'。求G'与G的关系。

解答：当电梯向上加速时，物体受到向上的加速度a，根据牛顿第二定律，物体受到的向上的支持力N为N=m(g+a)，其中m为物体质量，g为重力加速度。因此，物体的重力表观值G'为G'=N=m(g+a)。所以，G'=G+ma。

例题2：一个质量为m的物体在水平面上受到一个水平推力F，同时受到一个摩擦力f。若物体在推力作用下匀速直线运动，求摩擦力f的大小。

解答：由于物体匀速直线运动，根据牛顿第一定律，物体所受合外力为零。因此，推力F与摩擦力f大小相等，方向相反。所以，f=F。

例题3：一个质量为m的物体从静止开始沿斜面下滑，斜面倾角为θ，摩擦系数为μ。求物体下滑过程中的加速度a。

解答：物体受到的重力分解为沿斜面方向的分力mg*sinθ和垂直斜面方向的分力mg*cosθ。摩擦力f=μmg*cosθ。根据牛顿第二定律，沿斜面方向的合外力为mg*sinθ-f=mg*sinθ-μmg*cosθ。因此，加速度a=(mg*sinθ-μmg*cosθ)/m=g*sinθ-μg*cosθ。

例题4：一个质量为m的物体在水平面上受到一个向上的拉力F和向下的重力G。若物体以恒定速度v上升，求拉力F的大小。

解答：由于物体以恒定速度上升，根据牛顿第一定律，物体所受合外力为零。因此，拉力F与重力G大小相等，方向相反。所以，F=G。

例题5：一个质量为m的物体在竖直向上的匀速电梯中，电梯以速度v上升。求物体在电梯中的表观重力G'。

解答：由于物体在匀速电梯中，根据牛顿第一定律，物体所受合外力为零。因此，物体的表观重力G'等于其实际重力G。所以，G'=G。教学评价与反馈:1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与度，包括提问、回答问题、实验操作等。评价学生的专注程度、思维活跃度和对知识的掌握情况。

2.小组讨论成果展示：评估学生在小组讨论中的表现，包括分工合作、沟通协调、问题解决能力以及对超重与失重概念的理解深度。

3.随堂测试：通过随堂测试，检验学生对超重与失重基本概念、计算方法和应用能力的掌握程度。测试包括选择题、填空题和简答题，旨在全面评估学生的知识水平。

4.实验报告评价：对于实践活动，要求学生提交实验报告，评价