3.1.3重力與彈力教學設計-2023-2024學年高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊一、教學內(nèi)容

本節(jié)課的教學內(nèi)容來自于2023-2024學年高一上學期物理人教版（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

本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，具體目標如下：

1.理解重力和彈力的概念，能夠運用所學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)學工具解決實際問題。

3.培養(yǎng)學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)學生的科學思維和創(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)學生的社會責任感和環(huán)保意識，了解重力和彈力在工程和環(huán)境中的應用。三、學習者分析

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

1.牛頓運動定律：學生已經(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：學生在初中階段已經(jīng)學習了重心的概念，能夠描述物體的重心位置。

3.彈性勢能：學生已經(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。

然而，學生的學習興趣、能力和學習風格存在差異，需要教師進行針對性的教學設計。有的學生對物理實驗感興趣，喜歡通過實驗探究物理現(xiàn)象；有的學生喜歡通過數(shù)學計算解決物理問題；有的學生喜歡通過小組合作學習。因此，教師需要設計多種教學活動，以滿足不同學生的學習需求。

在學習重力和彈力的過程中，學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，不知道如何準確描述。

2.彈力的方向和計算：學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：學生在進行實驗探究時，可能會遇到操作不當、數(shù)據(jù)處理不準確等問題。

4.物理原理的應用：學生可能會對如何將物理原理應用到實際問題中產(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，幫助學生克服困難，提高學習效果。四、教學方法與策略

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

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，然后組織學生進行小組討論，讓學生分享自己的理解和疑問，教師進行解答和指導。

2.實驗探究：設計一系列實驗，讓學生通過實際操作探究重力和彈力的性質(zhì)。例如，讓學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：設計角色扮演活動，讓學生扮演科學家或工程師，通過解決實際問題來應用重力和彈力的知識。例如，讓學生設計一個簡單的橋梁，并計算其承受重力的能力。

4.項目導向?qū)W習：設計一個項目，讓學生通過團隊合作完成，例如設計一個彈簧振子，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，讓學生通過模擬實驗探究重力和彈力的性質(zhì)。例如，讓學生通過模擬實驗探究重力的加速度。

7.小組合作學習：組織學生進行小組合作學習，讓學生通過討論、交流和合作，共同完成任務。例如，讓學生通過小組合作，共同設計一個簡單的橋梁，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，及時了解學生的學習情況，給予學生積極的反饋和評價，鼓勵學生繼續(xù)努力。五、教學過程設計

五、教學過程設計

1.導入新課（5分鐘）

目標：激發(fā)學生的學習興趣，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，讓學生思考重力對物體運動的影響。然后引導學生回顧已學過的相關知識，如力的概念、重心的概念等，為新課的學習打下基礎。

2.重力概念的引入與講解（10分鐘）

目標：使學生理解重力的概念，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)學公式和例題，講解重力的計算方法，讓學生能夠運用數(shù)學工具解決實際問題。

3.重力的實驗探究（20分鐘）

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

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：提高學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：教師組織學生進行小組討論，讓學生通過小組合作，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：展示學生的學習成果，給予學生積極的反饋和評價。

過程：教師邀請學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。通過學生的展示和教師的點評，讓學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：總結(jié)本節(jié)課的學習內(nèi)容，幫助學生鞏固和記憶。

過程：教師對本節(jié)課的學習內(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，檢查學生的學習情況，幫助學生鞏固和記憶。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。

-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，即當物體拉伸彈簧時，彈力方向向彈簧壓縮方向；當物體壓縮彈簧時，彈力方向向彈簧拉伸方向。

3.重力和彈力的應用：

-重力的應用：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域也有廣泛的應用，如橋梁、高樓的建設等。

-彈力的應用：彈力在機械、電子和生物等領域有廣泛的應用，如彈簧、彈簧床、彈簧夾等。此外，彈力在體育運動中也有應用，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、計算方法和應用，通過解答這些例題，可以幫助學生鞏固和加深對重力和彈力的理解。八、教學反思

本節(jié)課的教學內(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方法，幫助學生理解和掌握這些概念。在教學過程中，我發(fā)現(xiàn)了一些值得改進的地方，也取得了一些教學效果。

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

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)學公式和例題，讓學生掌握了重力的計算方法。在實驗探究部分，我組織學生進行了實驗，通過實際操作，讓學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，鼓勵學生積極參與。

此外，我使用了多媒體資源和在線工具，幫助學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，使學生能夠更加直觀地理解物理現(xiàn)象，提高了他們的學習效果。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系。

-應用題：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用，并舉例說明。

2.作業(yè)反饋：

-對于計算題，檢查學生是否正確理解和應用了重力的計算公式，以及是否能夠準確描述重力的方向。對于存在錯誤的學生，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，檢查學生是否能夠設計出一個合理的實驗來驗證彈力的性質(zhì)，以及是否能夠準確地記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。對于存在困難的學生，提供實驗設計的建議和指導，幫助他們改進實驗方案。

-對于應用題，檢查學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，檢查學生是否能夠列舉出重力和彈力在生活中的應用實例，以及是否能夠準確地描述這些應用。對于存在困難的學生，提供一些常見的應用實例，幫助他們理解和掌握。十、板書設計

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

-重力和彈力的應用實例

2.關鍵詞：

-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用，如物體下落、跳傘、電梯等。