2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第4章 第6節(jié) 超重和失重教案 新人教版必修第一冊

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章第6節(jié)超重和失重教案新人教版必修第一冊授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來自2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章第6節(jié)，主題為“超重和失重”。內(nèi)容包括：超重和失重的定義，牛頓運動定律在超重和失重狀態(tài)下的應(yīng)用，以及現(xiàn)實生活中超重和失重的實例分析。這部分內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系在于，學(xué)生已在第4章前幾節(jié)學(xué)習(xí)了牛頓運動定律，理解了力和運動的關(guān)系，具備了分析物體運動狀態(tài)變化的能力。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將進一步引導(dǎo)學(xué)生探討在特定條件下（如電梯加速上升或下降時），物體所受重力與實際感受的力之間的關(guān)系，深化對力與運動的理解，并與生活實際相結(jié)合，增強學(xué)生的知識應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)理解：使學(xué)生能夠運用牛頓運動定律，解釋并區(qū)分超重與失重現(xiàn)象，形成對力和運動關(guān)系的深刻理解。

2.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生通過觀察、實驗、分析等方法，探究超重與失重條件下物體受力情況，提高科學(xué)探究能力。

3.科學(xué)態(tài)度：激發(fā)學(xué)生對物理現(xiàn)象的好奇心，鼓勵提出問題，培養(yǎng)勇于質(zhì)疑、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。

4.科學(xué)應(yīng)用：聯(lián)系生活實際，使學(xué)生能夠運用所學(xué)知識分析并解決超重與失重相關(guān)問題，增強知識的應(yīng)用與實踐能力。

5.科學(xué)交流：訓(xùn)練學(xué)生清晰、準(zhǔn)確地表達超重與失重現(xiàn)象及其物理原理，提高學(xué)術(shù)交流能力。重點難點及解決辦法重點：

1.超重與失重的定義及其物理本質(zhì)。

2.牛頓運動定律在超重與失重狀態(tài)下的應(yīng)用。

3.實際生活中超重與失重現(xiàn)象的識別與分析。

難點：

1.對超重與失重現(xiàn)象中力的理解，特別是感受力與實際重力之間的關(guān)系。

2.運用牛頓運動定律分析超重與失重問題時，對加速度方向的判斷。

解決辦法與突破策略：

1.通過動畫、實驗視頻等直觀教具，幫助學(xué)生形象理解超重與失重狀態(tài)，明確力的變化。

2.設(shè)計課堂討論環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生運用牛頓運動定律進行問題分析，通過實例強化加速度方向的判斷。

3.創(chuàng)設(shè)情境模擬，如電梯運動模擬，讓學(xué)生在模擬體驗中感受超重與失重，加深理解。

4.提供典型例題和練習(xí)，針對性訓(xùn)練學(xué)生在不同情境下的分析能力，及時給予反饋指導(dǎo)。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

①講授法：通過清晰、生動的語言，系統(tǒng)講解超重與失重的概念、物理本質(zhì)及牛頓運動定律的應(yīng)用，為學(xué)生奠定扎實的理論基礎(chǔ)。

②討論法：組織學(xué)生分組討論典型實例，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識分析問題，培養(yǎng)其獨立思考、合作解決問題的能力。

③實驗法：設(shè)計課堂實驗，讓學(xué)生親自動手操作，觀察超重與失重現(xiàn)象，從而加深對物理概念的理解。

2.教學(xué)手段：

①多媒體設(shè)備：運用PPT、動畫、視頻等多媒體資源，直觀展示超重與失重現(xiàn)象，幫助學(xué)生形象理解物理概念。

②教學(xué)軟件：利用物理仿真軟件，模擬電梯運動、跳傘等實際場景，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中感受超重與失重，提高學(xué)習(xí)興趣。

③網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查找與超重、失重相關(guān)的實際案例，拓展知識視野，增強知識的應(yīng)用能力。

此外，在教學(xué)過程中，還應(yīng)注意以下方面：

1.互動教學(xué)：鼓勵學(xué)生提問、發(fā)表觀點，教師及時給予反饋，形成良好的師生互動，提高課堂氛圍。

2.分層教學(xué)：針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，設(shè)計難易適度的教學(xué)內(nèi)容和問題，使每位學(xué)生都能在課堂上獲得成就感。

3.情境教學(xué)：創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境，如乘坐電梯、過山車等，讓學(xué)生在實際情境中感知物理現(xiàn)象，提高知識的應(yīng)用能力。

4.反饋評價：注重過程性評價，關(guān)注學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，及時給予鼓勵和指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

-通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生回顧牛頓運動定律，為新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-舉例生活中常見的超重與失重現(xiàn)象，如電梯上升、下降，飛機起飛、降落等，激發(fā)學(xué)生興趣，引出本節(jié)課主題。

2.新課講授（用時15分鐘）

-詳細講解超重與失重的定義，通過動畫、圖片等直觀教具，幫助學(xué)生理解物理本質(zhì)。

-分析牛頓運動定律在超重與失重狀態(tài)下的應(yīng)用，舉例說明如何判斷加速度方向。

-講解實際生活中的超重與失重實例，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用。

3.實踐活動（用時10分鐘）

-設(shè)計簡單的實驗，如彈簧秤實驗，讓學(xué)生親身體驗超重與失重現(xiàn)象。

-利用物理仿真軟件，模擬電梯運動，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中感受超重與失重。

-分組討論實驗結(jié)果，分析超重與失重條件下力的變化。

4.學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

-討論方面一：分析生活中遇到的超重與失實現(xiàn)象，舉例回答。如乘坐過山車時，何時感到超重，何時感到失重？

-討論方面二：討論牛頓運動定律在超重與失重問題中的應(yīng)用，舉例回答。如在電梯加速上升時，物體受到的力有何變化？

-討論方面三：探討如何利用所學(xué)知識解決實際問題，舉例回答。如在建筑工地，如何利用超重與失重原理進行安全控制？

5.總結(jié)回顧（用時5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的超重與失重概念、物理本質(zhì)、牛頓運動定律應(yīng)用等關(guān)鍵知識點。

-強調(diào)學(xué)生通過實踐活動和小組討論，將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活，提高知識運用能力。

-鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)關(guān)注生活中的超重與失重現(xiàn)象，學(xué)以致用，加深理解。

總用時：45分鐘學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識與技能：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解超重與失重的定義，掌握其物理本質(zhì)。

-學(xué)會運用牛頓運動定律分析超重與失重問題，能夠判斷加速度方向。

-能夠運用所學(xué)知識解釋生活中的超重與失重現(xiàn)象，提高知識應(yīng)用能力。

2.過程與方法：

-通過課堂實驗和模擬活動，學(xué)生提高了觀察、分析和解決問題的能力。

-在小組討論中，學(xué)生學(xué)會了合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了解決問題的團隊協(xié)作能力。

-學(xué)生掌握了利用現(xiàn)代化教學(xué)手段（如多媒體、教學(xué)軟件等）進行自主學(xué)習(xí)的技巧。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-增強了對物理學(xué)科的興趣，激發(fā)了探索科學(xué)奧秘的熱情。

-培養(yǎng)了勇于質(zhì)疑、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，提高了解決問題的自信心。

-學(xué)生認(rèn)識到物理知識在實際生活中的重要性，增強了學(xué)習(xí)的責(zé)任感。

4.創(chuàng)新與實踐：

-學(xué)生在解決超重與失重問題時，能夠提出創(chuàng)新性的觀點和解決方案。

-結(jié)合生活實際，學(xué)生能夠運用所學(xué)知識進行小發(fā)明、小制作，提高實踐能力。

-學(xué)生在探索超重與失重現(xiàn)象的過程中，培養(yǎng)了解決未知問題的勇氣和毅力。

具體表現(xiàn)在以下方面：

1.學(xué)生能夠熟練運用牛頓運動定律分析超重與失重現(xiàn)象，例如在電梯運動、過山車等場景中，能夠迅速判斷出何時會出現(xiàn)超重與失重，并解釋其原因。

2.在課堂實驗和模擬活動中，學(xué)生積極參與，觀察現(xiàn)象，分析問題，得出結(jié)論。例如，通過彈簧秤實驗，學(xué)生了解到物體在超重與失重狀態(tài)下彈簧秤讀數(shù)的變化，進一步加深了對超重與失重現(xiàn)象的理解。

3.學(xué)生在小組討論中，充分發(fā)揮團隊合作精神，共同分析生活中的超重與失重實例。例如，討論建筑工地如何利用超重與失重原理進行安全控制，提出了許多有價值的建議。

4.學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活，發(fā)現(xiàn)并解決身邊的超重與失重問題。如在家中電梯中，學(xué)生能夠根據(jù)超重與失重原理，判斷電梯運行狀態(tài)，提高生活品質(zhì)。

5.學(xué)生在總結(jié)回顧環(huán)節(jié)，能夠系統(tǒng)地歸納本節(jié)課所學(xué)知識點，形成完整的知識體系。同時，通過課后關(guān)注生活中的超重與失重現(xiàn)象，不斷提高自己的知識應(yīng)用能力。教學(xué)反思與改進在本次教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)了一些亮點，也意識到了需要改進的地方。首先，課堂導(dǎo)入部分通過生活實例引入新課，激發(fā)了學(xué)生的興趣，這一點做得不錯。但在新課講授環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對牛頓運動定律的應(yīng)用還不夠熟練，尤其是判斷加速度方向時存在困難。因此，我計劃在未來的教學(xué)中加強對這一知識點的鞏固。

針對這個問題，我打算在下一節(jié)課的設(shè)計中加入更多實例分析，讓學(xué)生在實際問題中學(xué)會運用牛頓運動定律。此外，我還將增加一些互動環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生提問、發(fā)表觀點，以便及時了解他們的學(xué)習(xí)困惑，有針對性地進行解答。

在實踐活動方面，課堂實驗和模擬活動得到了學(xué)生的積極參與，但我也注意到，部分學(xué)生在操作過程中對實驗現(xiàn)象的觀察不夠細致。為了提高學(xué)生的觀察能力，我將在后續(xù)教學(xué)中加強對實驗操作的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注細節(jié)，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

至于小組討論，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們在討論生活中的超重與失重現(xiàn)象時表現(xiàn)得非常積極，但有時討論內(nèi)容會偏離主題。為了提高討論效率，我將在下次教學(xué)中明確討論主題，并在討論過程中適時給予指導(dǎo)，確保討論內(nèi)容緊扣知識點。

在總結(jié)回顧環(huán)節(jié)，學(xué)生對本節(jié)課的知識點掌握得較好，但仍有部分學(xué)生對超重與失重的應(yīng)用場景理解不夠深入。為了加深學(xué)生的理解，我計劃在課后布置一些與生活實際相關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生在實踐中鞏固所學(xué)知識。

1.在新課講授環(huán)節(jié)，增加實例分析，讓學(xué)生在具體問題中學(xué)會運用牛頓運動定律。

2.加強課堂互動，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)困惑，及時解答疑問。

3.在實踐活動方面，加強對實驗操作的指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

4.明確小組討論主題，提高討論效率，確保討論內(nèi)容緊扣知識點。

5.布置與生活實際相關(guān)的課后作業(yè)，讓學(xué)生在實踐中鞏固所學(xué)知識。板書設(shè)計1.板書目的：

-突出超重與失重的概念及物理本質(zhì)。

-明確牛頓運動定律在超重與失重中的應(yīng)用。

-概括課堂重點，便于學(xué)生記憶和理解。

2.板書結(jié)構(gòu)：

-主題：超重與失重

-定義與物理本質(zhì)

-牛頓運動定律的應(yīng)用

-生活實例分析

-實踐活動與小組討論

-實驗觀察

-實例探討

-問題解決策略

3.板書內(nèi)容：

-超重：物體對支撐面的壓力大于真實重力的情況。

-失重：物體對支撐面的壓力小于真實重力的情況。

-牛頓運動定律應(yīng)用：

-第一定律：慣性定律

-第二定律：力與加速度的關(guān)系

-第三定律：作用與反作用定律

-生活實例：

-電梯上升、下降

-飛機起飛、降落

-過山車運動

4.板書特點：

-簡潔明了：用簡練的文字和圖示表達復(fù)雜的概念。

-突出重點：用不同顏色或加粗字體標(biāo)注關(guān)鍵信息。

-準(zhǔn)確精煉：每個知識點用最少的文字準(zhǔn)確表達。

-概括性強：通過流程圖、表格等形式，將知識結(jié)構(gòu)化。

-藝術(shù)性與趣味性：使用形象生動的圖示，增加視覺效果。

5.板書布局：

-板書左側(cè)：超重與失重的定義及物理本質(zhì)。

-板書中央：牛頓運動定律的應(yīng)用及生活實例。

-板書右側(cè)：實踐活動與小組討論的要點及結(jié)論。

-板書下方：總結(jié)本節(jié)課的關(guān)鍵知識點，便于學(xué)生復(fù)習(xí)。典型例題講解例題一：

一個質(zhì)量為m的物體放在電梯中，電梯從靜止開始加速上升，加速度為a。求物體在電梯中所受的力。

解答：

物體在電梯中所受的力包括重力和電梯對物體的支持力。根據(jù)牛頓第二定律，物體的加速度a由電梯對物體的支持力FN減去物體的重力mg決定，即FN-mg=ma。因此，物體在電梯中所受的支持力FN=m(g+a)。

例題二：

一個物體從高處自由下落，忽略空氣阻力。在物體下落過程中，什么時候物體處于超重狀態(tài)？什么時候物體處于失重狀態(tài)？

解答：

物體在自由下落過程中，當(dāng)加速度方向向上時，物體處于超重狀態(tài)；當(dāng)加速度方向向下時，物體處于失重狀態(tài)。在物體自由下落時，加速度始終為重力加速度g，方向向下，因此物體始終處于失重狀態(tài)。

例題三：

一個人站在體重秤上，電梯從靜止開始加速上升，加速度為a。體重秤的示數(shù)如何變化？

解答：

當(dāng)電梯加速上升時，人站在體重秤上受到的力包括重力和秤對人的支持力。根據(jù)牛頓第二定律，秤對人的支持力N-mg=ma，解得支持力N=m(g+a)。因此，體重秤的示數(shù)會增加，顯示為人的重量加上由加速度引起的附加力。

例題四：

在電梯中，一個人在電梯加速上升時感到自己的體重增加了。如果電梯以相同的加速度減速上升，這個人會感到自己的體重如何變化？

解答：

當(dāng)電梯以相同的加速度減速上升時，加速度方向向下。根據(jù)牛頓第二定律，電梯對人的支持力mg-N=ma，解得支持力N=m(g-a)。因此，這個人會感到自己的體重減輕，即處于失重狀態(tài)。

例題五：

一個質(zhì)量為m的物體放在一個斜面上，斜面的傾角為θ，物體沿斜面向下加速下滑，加速度為a。求物體在斜面上所受的摩擦力大小。

解答：

物體在斜面上所受的力包括重力mg、斜面對物體的支持力FN和摩擦力Ff。根據(jù)牛頓第二定律，物體沿斜面向下的加速度a由重力分量mg*sin(θ)減去摩擦力Ff決定，即mg*sin(θ)-Ff=ma。因此，摩擦力Ff=mg*sin(θ)-ma。

補充說明：

1.例題一和例題三展示了超重狀態(tài)下物體受力分析的應(yīng)用，強調(diào)了牛頓第二定律在解決實際問題時的重要性。

2.例題二和例題四通過自由下落和電梯運動情景，讓學(xué)生理解失重狀態(tài)的產(chǎn)生，以及加速度方向與超重、失重的關(guān)系。

3.例題五涉及斜面上的運動，引導(dǎo)學(xué)生分析物體在非水平面上的受力情況，以及摩擦力在運動中的作用。

4.這些例題均圍繞超重與失重的物理本質(zhì)，以及牛頓運動定律的應(yīng)用，幫助學(xué)生鞏固