3.1重力与弹力 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

中小学教育资源及组卷应用平台 3.1重力与弹力教学设计 一、核心素养目标 1.物理观念 （1）通过生活观察与实验探究，准确理解重力的产生、大小和方向，明确重力与质量的区别与联系，建立“重力是地球吸引产生的力”的认知。 （2）掌握弹力的产生条件、方向判断方法及胡克定律的内涵，能区分弹性形变与塑性形变，建立“弹力与形变相关”的力的观念。 （3）能运用重力公式（G=mg）和胡克定律（F=kx）解决实际问题，理解g和k的物理意义，形成对常见力的系统性认识。 2.科学思维 （1）经历“重力大小探究—弹力方向分析—胡克定律推导”的思维过程，通过控制变量法研究重力与质量的关系、弹力与形变量的关系，培养逻辑推理与科学论证能力。 （2）能运用“假设法”判断弹力是否存在，通过“等效替代”分析接触面弹力、轻绳轻杆弹力的方向，提升模型建构与分析推理能力。 （3）结合胡克定律的图像分析，能利用F-x图像求解劲度系数和弹力，培养数形结合的思维方式。 3.科学探究 （1）参与“探究重力大小与质量的关系”实验，能自主操作弹簧测力计、天平，规范记录数据并绘制G-m图像，归纳实验结论，分析误差来源（如仪器精度、操作方法）。 （2）在“探究弹力与形变量的关系”实验中，通过改变弹簧所挂钩码数量，测量形变量，总结胡克定律，培养实验设计、数据处理和误差分析能力。 4.科学态度与社会责任 （1）通过了解重力与弹力在生活（如建筑承重、弹簧测力计）、科技（如航天器失重、弹性缓冲装置）中的应用，体会物理学与生产生活的紧密联系，激发学习兴趣。 （2）结合重力对人体的影响（如登山、航天失重训练），认识物理规律与生命健康的关联，培养关注科技发展的科学态度。 （3）在小组实验与讨论中，培养合作交流能力，养成严谨务实、尊重实验数据的科学习惯。 二、教学重难点 1.教学重点 （1）重力的大小（G=mg）、方向（竖直向下）及重心的概念，明确g的物理意义。 （2）弹力的产生条件（接触且发生弹性形变）及方向判断方法（与施力物体形变方向相反）。 （3）胡克定律的内容、公式（F=kx）及应用，理解劲度系数k的含义。 2.教学难点 （1）重心位置的判断，尤其是形状不规则或质量分布不均匀物体的重心确定。 （2）弹力方向的准确判断，特别是接触面不明显（如轻杆、轻绳）或曲面接触时的弹力方向分析。 （3）胡克定律中“形变量”的理解（与原长的差值）及多根弹簧组合时劲度系数的分析。 三、教学环节 （一）情境导入：生活现象激发思考 1.展示三组生活情境：①视频“苹果从树上落下”“人站在体重秤上”；②图片“弹簧测力计测量力的大小”“撑杆跳高运动员使撑杆弯曲”；③动画“气球升空与石块下落的对比”。 2.提出问题链：“苹果和石块为什么会下落，而气球却能上升？”“弹簧和撑杆被弯曲后，为什么会产生力的作用？”“体重秤的示数和我们的质量有什么关系？” 3.演示实验：用弹簧测力计分别悬挂不同质量的钩码，观察弹簧测力计的示数变化；用手压海绵、拉弹簧，观察形变与力的关系，引出课题———重力与弹力。 设计意图：通过生活中常见的力的现象，激活学生已有经验，制造认知悬念，激发探究重力与弹力本质规律的兴趣。 （二）新知探究一：重力 1.重力的产生 （1）引导分析：苹果下落、石块落地等现象，都是由于地球对物体的吸引而产生的力，这种力叫做重力。强调“重力的施力物体是地球，受力物体是研究对象”。 （2）拓展说明：重力是万有引力的一个分力，地球对物体的万有引力分为两部分，一部分提供物体随地球自转的向心力，另一部分就是重力。在地球表面附近，可近似认为重力等于万有引力。 2.重力的大小 （1）实验探究：“探究重力大小与质量的关系”。①实验器材：弹簧测力计、天平、不同质量的钩码（5 ... ...