2024-2025學年新教材高中物理 第4章 牛頓運動定律 第6節(jié) 失重和超重 第7節(jié) 力學單位教案 粵教版必修第一冊

2024-2025學年新教材高中物理第4章牛頓運動定律第6節(jié)失重和超重第7節(jié)力學單位教案粵教版必修第一冊課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：高中物理牛頓運動定律之失重和超重

2.教學年級和班級：高中物理一年級一班

3.授課時間：2024年11月20日

4.教學時數(shù)：45分鐘二、核心素養(yǎng)目標1.理解失重和超重的概念，掌握物體在豎直方向上的加速度與重力的關系。

2.運用牛頓運動定律分析實際問題，提升科學思維能力。

3.通過實驗觀察和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。

4.激發(fā)學生對物理現(xiàn)象的好奇心，培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識。三、重點難點及解決辦法1.重點：

-失重和超重的概念理解

-物體在豎直方向上加速度與重力的關系

-牛頓運動定律在實際問題中的應用

2.難點：

-理解并推導失重和超重條件下的物體受力分析

-實驗數(shù)據(jù)的處理和分析

-將理論知識應用于解決實際問題

3.解決辦法：

-通過實例和動畫演示，幫助學生直觀理解失重和超重的現(xiàn)象

-利用公式推導和實驗驗證相結合的方法，加深學生對加速度與重力關系的理解

-提供典型例題和實際問題，引導學生運用牛頓運動定律進行分析

-安排小組討論和實驗操作，培養(yǎng)學生的合作能力和實踐技能

-引導學生進行課后思考和拓展閱讀，激發(fā)學生的深度學習興趣四、教學方法與策略1.選擇適合教學目標和學習者特點的教學方法：

-講授：用于闡述失重和超重的概念、牛頓運動定律的基本原理。

-討論：引導學生探討失重和超重現(xiàn)象的應用和實際意義，培養(yǎng)學生的科學思維能力。

-案例研究：分析實際案例，讓學生運用牛頓運動定律解決具體問題。

-項目導向學習：組織學生進行實驗設計和操作，培養(yǎng)學生的實踐能力和團隊合作精神。

2.設計具體的教學活動：

-失重和超重的概念引入：通過視頻播放或實驗演示，讓學生直觀感受失重和超重的現(xiàn)象。

-物體受力分析的討論：分組討論，讓學生分析失重和超重條件下物體的受力情況。

-實驗操作：安排學生進行失重和超重實驗，觀察并記錄數(shù)據(jù)。

-數(shù)據(jù)處理和分析：引導學生運用數(shù)學方法處理實驗數(shù)據(jù)，得出結論。

-實際問題解決：分組合作，讓學生運用牛頓運動定律解決實際問題。

3.確定教學媒體和資源的使用：

-PPT：制作精美的PPT，用于展示失重和超重的概念、原理和實驗過程。

-視頻：選用相關實驗視頻或現(xiàn)象演示視頻，幫助學生直觀理解失重和超重。

-在線工具：利用在線模擬實驗工具，讓學生自主進行實驗操作和數(shù)據(jù)分析。

-實驗器材：準備失重和超重實驗所需的器材，如懸掛裝置、測量工具等。

-實際案例資料：收集與失重和超重相關的實際案例，用于案例研究環(huán)節(jié)。五、教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：設計預習任務，包括失重和超重的概念、牛頓運動定律的基本原理。

-學生活動：學生自主查閱資料，完成預習任務。

-教學方法：自主學習

-教學手段：在線資源、教材

-作用和目的：為學生提供一個自主學習的平臺，提前了解本節(jié)課的基本內容，為新課的學習做好鋪墊。

2.課中強化技能

a)失重和超重的概念引入

-教師活動：通過播放實驗視頻或現(xiàn)象演示，引導學生直觀感受失重和超重的現(xiàn)象。

-學生活動：觀察并描述實驗現(xiàn)象，提出問題。

-教學方法：演示法、問題驅動法

-教學手段：視頻、教材

-作用和目的：激發(fā)學生的好奇心，引導學生主動參與課堂討論。

b)物體受力分析的討論

-教師活動：組織學生分組討論，分析失重和超重條件下物體的受力情況。

-學生活動：分組討論，分析并解釋失重和超重現(xiàn)象。

-教學方法：討論法

-教學手段：無

-作用和目的：培養(yǎng)學生合作解決問題的能力，加深對失重和超重現(xiàn)象的理解。

c)實驗操作與數(shù)據(jù)處理

-教師活動：安排學生進行失重和超重實驗，指導學生正確操作并記錄數(shù)據(jù)。

-學生活動：分組進行實驗操作，測量并記錄數(shù)據(jù)。

-教學方法：實驗法、數(shù)據(jù)處理法

-教學手段：實驗器材、數(shù)據(jù)記錄表

-作用和目的：培養(yǎng)學生的實踐能力，加深對失重和超重現(xiàn)象的理解。

d)實際問題解決

-教師活動：提供實際問題案例，引導學生運用牛頓運動定律進行分析。

-學生活動：分組合作，運用牛頓運動定律解決實際問題。

-教學方法：問題驅動法、案例研究法

-教學手段：案例資料、教材

-作用和目的：培養(yǎng)學生將理論知識應用于解決實際問題的能力。

3.課后拓展應用

-教師活動：布置課后作業(yè)，包括鞏固失重和超重概念的練習題和實際問題應用題。

-學生活動：學生完成課后作業(yè)，鞏固所學知識。

-教學方法：自主學習

-教學手段：教材、在線資源

-作用和目的：鞏固課堂所學知識，提高學生的自主學習能力。六、知識點梳理1.失重和超重的概念

-失重：物體在豎直方向上的加速度向下，感覺不到重力的現(xiàn)象。

-超重：物體在豎直方向上的加速度向上，感覺重力增強的現(xiàn)象。

2.物體在失重和超重條件下的受力分析

-失重條件下，物體受到向下的重力和向上的慣性力，兩者大小相等、方向相反，合力為零。

-超重條件下，物體受到向下的重力和向上的慣性力，兩者大小相等、方向相反，合力為零。

3.牛頓運動定律在失重和超重現(xiàn)象中的應用

-第一定律：在失重和超重條件下，物體的質量不變，慣性不變。

-第二定律：在失重和超重條件下，物體所受合外力為零，加速度為零。

-第三定律：在失重和超重條件下，物體與支持物的相互作用力不變。

4.實驗觀察和數(shù)據(jù)分析

-實驗目的：觀察失重和超重現(xiàn)象，驗證牛頓運動定律。

-實驗器材：懸掛裝置、測量工具、物體。

-實驗步驟：

1)懸掛物體，記錄初始位置和重量。

2)改變物體所在位置，使其處于失重或超重狀態(tài)。

3)觀察并記錄物體的運動情況和位置變化。

4)測量并記錄物體在不同狀態(tài)下的受力和加速度。

-數(shù)據(jù)分析：通過實驗數(shù)據(jù)，分析失重和超重條件下物體的受力情況和加速度。

5.實際問題解決

-問題類型：運用牛頓運動定律分析實際問題，如電梯運動、跳傘運動等。

-解決方法：

1)分析問題，確定已知量和未知量。

2)選擇合適的牛頓運動定律，建立方程。

3)求解方程，得出答案。

6.力學單位制

-基本單位：米（m）、千克（kg）、秒（s）。

-導出單位：牛頓（N）、焦耳（J）、瓦特（W）等。

-單位換算：1牛頓=1千克·米/秒2。

7.失重和超重的應用實例

-失重現(xiàn)象：宇航員在太空站中的生活、蕩秋千等。

-超重現(xiàn)象：電梯上升、蕩秋千等。

8.失重和超重的物理意義

-失重：物體所受支持力小于重力，實際重力不變。

-超重：物體所受支持力大于重力，實際重力不變。

9.失重和超重的判斷方法

-根據(jù)物體與支持物的相互作用力判斷：當支持力小于重力時，物體處于失重狀態(tài)；當支持力大于重力時，物體處于超重狀態(tài)。

-根據(jù)物體的加速度判斷：當物體加速度向下時，處于失重狀態(tài)；當物體加速度向上時，處于超重狀態(tài)。七、反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實驗與理論相結合：通過實驗觀察和數(shù)據(jù)分析，讓學生更深入地理解失重和超重的現(xiàn)象，提高學生的實踐能力。

2.問題導向教學：以實際問題為切入點，引導學生運用牛頓運動定律進行分析，培養(yǎng)學生的解決問題能力。

3.小組合作學習：鼓勵學生進行小組討論和實驗操作，培養(yǎng)學生的團隊合作精神和溝通能力。

（二）存在主要問題

1.學生對失重和超重概念的理解不夠深入，需要進一步加強引導和講解。

2.實驗操作和數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)需要更多的實踐機會和指導。

3.部分學生對實際問題的分析和解決能力較弱，需要更多的案例分析和練習。

（三）改進措施

1.針對學生對概念理解不深的問題，可以通過制作PPT輔助教學，用圖片和動畫的形式幫助學生形象理解失重和超重的概念。另外，可以設計一些思考題讓學生課前預習，課堂上通過討論的方式引導學生深入理解。

2.對于實驗操作和數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)，可以增加實驗課時，讓學生有更多機會親自動手操作。在實驗過程中，引導學生注意觀察數(shù)據(jù)的變化，并及時記錄。在課后，可以布置一些數(shù)據(jù)處理相關的練習題，讓學生能夠鞏固所學知識。

3.為了提高學生對實際問題的分析和解決能力，可以多提供一些與生活相關的案例，讓學生能夠將所學知識與實際情境相結合。同時，可以組織一些小組討論或辯論賽，讓學生在討論中鍛煉自己的思維和表達能力。八、典型例題講解八、典型例題講解

1.例題一：一個物體在水平面上做勻速直線運動，當物體受到一個向上的力時，物體將會（）

A.加速上升

B.減速上升

C.加速水平運動

D.減速水平運動

答案：C

解析：由于物體在水平面上做勻速直線運動，說明物體受到的合外力為零。當物體受到一個向上的力時，由于慣性，物體將繼續(xù)保持原來的運動狀態(tài)，即加速水平運動。

2.例題二：一個物體從地面上方自由下落，下列哪個選項是正確的？

A.物體在任意時刻的速度都等于重力加速度g

B.物體在任意時刻的加速度都等于重力加速度g

C.物體在任意時刻的受力都等于重力

D.物體在任意時刻的加速度都等于0

答案：B

解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體在下落過程中的加速度由物體所受的合外力決定。由于物體在下落過程中只有重力作用，因此物體的加速度等于重力加速度g。

3.例題三：一個質量為2kg的物體放在一個水平面上，物體與水平面的摩擦系數(shù)為0.2。當物體受到一個3N的向上力時，物體將會（）

A.靜止

B.勻速上升

C.加速上升

D.減速上升

答案：D

解析：根據(jù)牛頓第二定律，物體所受的合外力等于物體的質量乘以加速度。物體受到的向上力為3N，摩擦力為0.2乘以物體的重力，即0.2乘以2kg乘以重力加速度g。由于向上的力小于摩擦力，物體將受到一個向下的合外力，從而減速上升。

4.例題四：一個物體在豎直方向上做勻加速直線運動，已知物體的加速度為2m/s2，求物體在3秒后的速度。

答案：6m/s

解析：根據(jù)勻加速直線運動的速度與時間關系公式v=at，其中v為速度，a為加速度，t為時間。將已知數(shù)據(jù)代入公式，得到v=2m/s2×3s=6m/s。

5.例題五：一個物體從