3.1.3 重力與彈力 教學(xué)設(shè)計 -2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

3.1.3重力與彈力教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊一、教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊的第3.1.3節(jié)，即重力與彈力。該部分主要包括以下幾個內(nèi)容：

1.重力：重力的定義、重力的計算、重力的方向和作用點。

2.彈力：彈力的定義、彈力的方向、彈力的計算。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，具體目標(biāo)如下：

1.理解重力和彈力的概念，能夠運用所學(xué)知識解釋生活中常見的物理現(xiàn)象。

2.掌握重力和彈力的計算方法，能夠運用數(shù)學(xué)工具解決實際問題。

3.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗技能，通過實驗探究重力和彈力的性質(zhì)。

4.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識，能夠運用物理原理解決實際問題。

5.提升學(xué)生的合作交流能力，通過小組討論和合作探究，共同解決問題。

6.培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和環(huán)保意識，了解重力和彈力在工程和環(huán)境中的應(yīng)用。三、學(xué)習(xí)者分析

本節(jié)課的教學(xué)對象是高一年級的學(xué)生，他們對物理學(xué)科有一定的基礎(chǔ)，已經(jīng)掌握了以下相關(guān)知識：

1.牛頓運動定律：學(xué)生已經(jīng)了解了力的概念，知道力是改變物體運動狀態(tài)的原因。

2.重心的概念：學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了重心的概念，能夠描述物體的重心位置。

3.彈性勢能：學(xué)生已經(jīng)了解了彈性勢能的概念，知道彈性勢能與彈簧的伸長有關(guān)。

然而，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格存在差異，需要教師進行針對性的教學(xué)設(shè)計。有的學(xué)生對物理實驗感興趣，喜歡通過實驗探究物理現(xiàn)象；有的學(xué)生喜歡通過數(shù)學(xué)計算解決物理問題；有的學(xué)生喜歡通過小組合作學(xué)習(xí)。因此，教師需要設(shè)計多種教學(xué)活動，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

在學(xué)習(xí)重力和彈力的過程中，學(xué)生可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：

1.重力的方向和作用點：學(xué)生可能會對重力的方向和作用點產(chǎn)生困惑，不知道如何準(zhǔn)確描述。

2.彈力的方向和計算：學(xué)生可能會對彈力的方向和計算方法產(chǎn)生困惑，不知道如何正確計算。

3.實驗操作：學(xué)生在進行實驗探究時，可能會遇到操作不當(dāng)、數(shù)據(jù)處理不準(zhǔn)確等問題。

4.物理原理的應(yīng)用：學(xué)生可能會對如何將物理原理應(yīng)用到實際問題中產(chǎn)生困惑。

針對以上困難和挑戰(zhàn)，教師需要進行針對性的指導(dǎo)，幫助學(xué)生克服困難，提高學(xué)習(xí)效果。四、教學(xué)方法與策略

本節(jié)課的教學(xué)方法與策略旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度和互動性，幫助學(xué)生理解和掌握重力和彈力的概念及應(yīng)用。

1.講授與討論相結(jié)合：教師通過講授法介紹重力和彈力的基本概念、原理和計算方法，然后組織學(xué)生進行小組討論，讓學(xué)生分享自己的理解和疑問，教師進行解答和指導(dǎo)。

2.實驗探究：設(shè)計一系列實驗，讓學(xué)生通過實際操作探究重力和彈力的性質(zhì)。例如，讓學(xué)生通過彈簧秤測量物體的質(zhì)量，通過自由落體實驗探究重力的加速度等。

3.角色扮演：設(shè)計角色扮演活動，讓學(xué)生扮演科學(xué)家或工程師，通過解決實際問題來應(yīng)用重力和彈力的知識。例如，讓學(xué)生設(shè)計一個簡單的橋梁，并計算其承受重力的能力。

4.項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)計一個項目，讓學(xué)生通過團隊合作完成，例如設(shè)計一個彈簧振子，并計算其振動的周期和振幅。

5.利用多媒體資源：使用PPT、視頻等多媒體資源，幫助學(xué)生更好地理解和掌握重力和彈力的概念。例如，通過動畫展示重力的作用過程，通過視頻展示彈簧振子的振動現(xiàn)象。

6.利用在線工具：利用在線物理模擬軟件，讓學(xué)生通過模擬實驗探究重力和彈力的性質(zhì)。例如，讓學(xué)生通過模擬實驗探究重力的加速度。

7.小組合作學(xué)習(xí)：組織學(xué)生進行小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過討論、交流和合作，共同完成任務(wù)。例如，讓學(xué)生通過小組合作，共同設(shè)計一個簡單的橋梁，并計算其承受重力的能力。

8.反饋與評價：通過提問、討論和實驗等方式，及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，給予學(xué)生積極的反饋和評價，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力。五、教學(xué)過程設(shè)計

五、教學(xué)過程設(shè)計

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引出本節(jié)課的主題。

過程：教師通過展示一個生活中的物理現(xiàn)象，如跳傘運動員的降落過程，讓學(xué)生思考重力對物體運動的影響。然后引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)過的相關(guān)知識，如力的概念、重心的概念等，為新課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.重力概念的引入與講解（10分鐘）

目標(biāo)：使學(xué)生理解重力的概念，掌握重力的計算方法。

過程：教師通過講授法介紹重力的概念，讓學(xué)生了解重力是地球?qū)ξ矬w的吸引力的本質(zhì)。然后通過數(shù)學(xué)公式和例題，講解重力的計算方法，讓學(xué)生能夠運用數(shù)學(xué)工具解決實際問題。

3.重力的實驗探究（20分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗技能，通過實驗探究重力的性質(zhì)。

過程：教師組織學(xué)生進行實驗探究，讓學(xué)生通過實際操作測量物體的質(zhì)量，計算物體的重力。然后讓學(xué)生通過實驗探究重力的方向和作用點，讓學(xué)生通過觀察和實驗，理解重力的性質(zhì)。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：提高學(xué)生的參與度和互動性，通過小組討論加深對重力的理解。

過程：教師組織學(xué)生進行小組討論，讓學(xué)生通過小組合作，共同探究重力的性質(zhì)。教師可以提出一些問題，如重力的大小與物體的質(zhì)量、重力的方向等，讓學(xué)生通過討論和交流，共同解決問題。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，給予學(xué)生積極的反饋和評價。

過程：教師邀請學(xué)生展示他們的實驗結(jié)果和小組討論的成果，教師進行點評和指導(dǎo)。通過學(xué)生的展示和教師的點評，讓學(xué)生對重力的概念和計算方法有更深入的理解。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，幫助學(xué)生鞏固和記憶。

過程：教師對本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)重力的概念和計算方法的重要性。然后通過提問和討論，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生鞏固和記憶。六、知識點梳理

本節(jié)課的知識點主要涉及重力和彈力的概念、計算方法和應(yīng)用。以下是對這些知識點的梳理：

1.重力的概念和計算方法：

-重力的定義：重力是地球?qū)ξ矬w的吸引力，它使物體受到向地心的力。

-重力的計算：重力的大小可以通過公式F=mg計算，其中F是重力，m是物體的質(zhì)量，g是重力加速度（約為9.8m/s2）。

-重力的方向：重力的方向總是垂直于地面向下，作用在物體的重心上。

2.彈力的概念和計算方法：

-彈力的定義：彈力是彈簧或彈性材料對物體的反作用力，它與物體的形變有關(guān)。

-彈力的計算：彈力的大小可以通過公式F=kx計算，其中F是彈力，k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧的形變量。

-彈力的方向：彈力的方向與物體形變的方向相反，即當(dāng)物體拉伸彈簧時，彈力方向向彈簧壓縮方向；當(dāng)物體壓縮彈簧時，彈力方向向彈簧拉伸方向。

3.重力和彈力的應(yīng)用：

-重力的應(yīng)用：重力在日常生活中無處不在，如物體下落、跳傘、電梯等。重力在工程和建筑領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用，如橋梁、高樓的建設(shè)等。

-彈力的應(yīng)用：彈力在機械、電子和生物等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如彈簧、彈簧床、彈簧夾等。此外，彈力在體育運動中也有應(yīng)用，如跳高、跳遠等。七、典型例題講解

1.例題1：一個質(zhì)量為2kg的物體受到的重力是多少？

答案：重力的大小為F=mg=2kg*9.8m/s2=19.6N。

2.例題2：一個質(zhì)量為0.5kg的物體，從高度為5m的地方自由落體，計算它落地時的速度。

答案：落地時的速度為v=gt=9.8m/s2*5s=49m/s。

3.例題3：一個彈簧的勁度系數(shù)為10N/m，彈簧的形變量為0.2m，計算彈簧對物體的彈力。

答案：彈力的大小為F=kx=10N/m*0.2m=2N。

4.例題4：一個質(zhì)量為1kg的物體，掛在彈簧上，彈簧的勁度系數(shù)為5N/m，物體靜止時的彈簧長度為0.5m，計算物體受到的彈力。

答案：物體受到的彈力為F=mg-kx=1kg*9.8m/s2-5N/m*0.5m=9.8N-2.5N=7.3N。

5.例題5：一個質(zhì)量為2kg的物體，放在水平地面上，地面與物體之間的摩擦系數(shù)為0.5，計算物體受到的摩擦力。

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

這些例題涵蓋了重力和彈力的基本概念、計算方法和應(yīng)用，通過解答這些例題，可以幫助學(xué)生鞏固和加深對重力和彈力的理解。八、教學(xué)反思

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是重力和彈力，通過講授、討論、實驗和小組合作等多種教學(xué)方法，幫助學(xué)生理解和掌握這些概念。在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)了一些值得改進的地方，也取得了一些教學(xué)效果。

首先，我在課堂導(dǎo)入部分使用了一個生活中的物理現(xiàn)象，成功吸引了學(xué)生的注意力，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生對跳傘運動員的降落過程感到好奇，這為新課的學(xué)習(xí)打下了一個良好的基礎(chǔ)。

其次，我在講解重力概念和計算方法時，采用了講授法，通過數(shù)學(xué)公式和例題，讓學(xué)生掌握了重力的計算方法。在實驗探究部分，我組織學(xué)生進行了實驗，通過實際操作，讓學(xué)生更好地理解了重力的性質(zhì)。

然而，在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生參與度不高，可能是因為他們對自己的理解不夠自信，或者對討論的話題不夠感興趣。在未來的教學(xué)中，我需要采取一些措施，如提前布置討論話題，提供更多的思考問題，鼓勵學(xué)生積極參與。

此外，我使用了多媒體資源和在線工具，幫助學(xué)生更好地理解和掌握重力和彈力的概念。例如，通過動畫展示重力的作用過程，通過視頻展示彈簧振子的振動現(xiàn)象，通過在線工具進行模擬實驗。這些資源的使用，使學(xué)生能夠更加直觀地理解物理現(xiàn)象，提高了他們的學(xué)習(xí)效果。九、作業(yè)布置與反饋

1.作業(yè)布置：

-計算題：請計算一個質(zhì)量為1kg的物體在地球表面的重力大小，并分析其方向。

-實驗題：請設(shè)計一個簡單的實驗來驗證彈力的方向和大小與物體形變的關(guān)系。

-應(yīng)用題：請分析一個跳傘運動員從飛機跳下的過程中，重力對物體的作用，并計算落地時的速度。

-思考題：請討論重力和彈力在生活中的應(yīng)用，并舉例說明。

2.作業(yè)反饋：

-對于計算題，檢查學(xué)生是否正確理解和應(yīng)用了重力的計算公式，以及是否能夠準(zhǔn)確描述重力的方向。對于存在錯誤的學(xué)生，提供正確的計算方法和步驟，幫助他們改正錯誤。

-對于實驗題，檢查學(xué)生是否能夠設(shè)計出一個合理的實驗來驗證彈力的性質(zhì)，以及是否能夠準(zhǔn)確地記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。對于存在困難的學(xué)生，提供實驗設(shè)計的建議和指導(dǎo)，幫助他們改進實驗方案。

-對于應(yīng)用題，檢查學(xué)生是否能夠理解和分析跳傘運動員在自由落體過程中的受力情況，以及是否能夠正確計算落地時的速度。對于存在錯誤的學(xué)生，提供正確的分析和計算方法，幫助他們改正錯誤。

-對于思考題，檢查學(xué)生是否能夠列舉出重力和彈力在生活中的應(yīng)用實例，以及是否能夠準(zhǔn)確地描述這些應(yīng)用。對于存在困難的學(xué)生，提供一些常見的應(yīng)用實例，幫助他們理解和掌握。十、板書設(shè)計

1.重點知識點：

-重力的定義和計算方法

-彈力的定義和計算方法

-重力和彈力的應(yīng)用實例

2.關(guān)鍵詞：

-重力：地球?qū)ξ矬w的吸引力

-彈力：彈簧或彈性材料對物體的反作用力

-質(zhì)量：物體的慣性大小

-重力加速度：地球表面的重力加速度

3.句子：

-重力的大小可以通過公式F=mg計算，其中F是重力，m是物體的質(zhì)量，g是重力加速度。

-彈力的大小可以通過公式F=kx計算，其中F是彈力，k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧的形變量。

-重力和彈力在日常生活中有廣泛的應(yīng)用，如物體下落、跳傘、電梯等。