1、高考资源网（） 您身边的高考专家2.5 自由落体运动教学设计 新疆和田地区二中王芹一、教材中的地位自由落体运动是物理必修1第二章第5节的内容。本节内容编排在匀变速直线运动等知识之后，把自由落体运动作为初速度为0，加速度为的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式，这样有利于学生形成知识的结构，避免死记公式。通过对自由落体这种常见的特殊运动的研究，既能复习和巩固前面的知识，加强课本与实际生活的联系；又能通过在授课过程中讲授研究物理问题的基本思路和科学方法，为以后研究比较复杂的运动规律打下良好的基础。二、教学对象分析学生在刚学完匀变速直线运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的
2、理解匀变速直线运动的规律，而对自由落体运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，在本节课的学习中，要让学生的认识有进一步的提高。三、设计思想本节课教学时间为一课时，整节课围绕“提出问题猜想与假设进行实验分析与推理总结归纳”的主线展开：1、通过课堂游戏测人的反应时间引入本节课，激发学生兴趣。2、再利用2个对比实验：等大的硬质卡片与薄纸片下落情况对比；将纸片揉成团再次与硬质卡片下落情况对比。提出问题：是什么因素影响了物体的下落快慢？3、利用视频演示牛顿管实验，让学生对比几组实验得出结论。通过这一系列的活动，调动学生自主学习的积极性，并使学生对科学探究有一定的了解。4、让学生猜想自由落体运动的性质，与学
3、生配合完成用打点计时器研究自由落体运动性质的实验，验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。5、知道自由落体运动的性质后，引出自由落体运动的加速度及运动规律。6、在学生了解了自由落体运动的规律后，解决课堂游戏中留下的问题，做到前后呼应，使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。7、最后进行随堂小测验，反馈学生本节课的学习情况。四、教学目标知识与技能1、理解自由落体运动的定义和物体做自由落体运动的条件；2、通过实验探究掌握自由落体运动的性质；3、知道自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向；4、掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。过程与方法
4、1、培养学生观察能力，分析归纳总结的能力；2、引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体的性质；3、引导学生进行观察、思考、讨论和交流。情感态度与价值观1、培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神；2、培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。五、教学的重点和难点【教学重点】1、自由落体运动的条件及探究自由落体运动的过程。2、掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。【教学难点】1、理解物体下落快慢与物体轻、重无关；2、探究自由落体运动性质的过程；3、理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。六、教具准备 多媒体课件、导学案、随堂测试题、答题卡、直尺、薄纸片、硬质卡片、打
5、点计时器、铁架台、纸带、重锤、海绵垫七、课时安排 1课时八、教学过程教学环节教学活动 设计意图教师活动预设学生活动实验导入提出问题师：同学们，随着科学技术的发展，我们可以通过各种科学实验检测人体的各项指标，如IQ，不过今天我们不测大家的IQ，我们来进行一项生理测试，测试下大家的反应时间。师：咱们班哪位同学自认为反应比较快？（选一名举手相对较快或学生推荐的同学到讲台）用直尺测学生反应快慢。说明需要研究物体下落过程中位移和时间的关系而引入研究的课题。（将测量数据写到黑板右上角）学生：举手或学生推荐学生：学生积极配合测反应快慢激发学生兴趣，活跃气氛，将学生引入一种物理情境中，造成一种悬念，使学生产生
6、向往、探索的欲望。师生互动展开新课（一）比较物体的下落快慢师：物体下落的运动是一种常见的运动。如刚才从我手中释放的直尺，在重力的作用下沿着竖直方向下落。【问1】不同的物体，下落快慢是否相同呢？那影响物体下落快慢的因素是什么呢，我们来研究一下。【问2】一张硬质卡片、一张与之等大的薄纸片，让它们同时、等高、无初速度释放，大家猜测谁先落地？【问3】为什么？接下来我们用实验验证一下：【演示实验1】硬质卡片与薄纸片同时、等高、无初速度下落师：重的物体下落快，别高兴太早。【演示实验2】将纸片揉成团，与卡片同时、等高、无初速度释放。观察谁先落地。【问4】一会儿重的物体下落快，一会儿轻重物体几乎同时落地，那说
7、明物体的轻重是不是影响物体下落快慢的原因？【问5】那是什么因素影响了物体下落的快慢？师：大家猜测是空气阻力，真的和它有关吗？那我们尽量减小物体所受空气阻力，看看不同的物体下落快慢会是怎样？【视频】牛顿管实验大家猜对了，真的是空气阻力影响了物体下落的快慢。真空中不同的物体下落快慢完全相同。那我们一起总结一下：轻重不同的物体，只受重力时，下落的快慢完全相同。（引导真空中的落体只受重力）回答1：不同回答2：硬质卡片回答3：因为卡片重现象：卡片下落快结论：猜测正确现象：轻重物体几乎同时落地结论：与猜测矛盾回答4：不是回答5：空气阻力现象：充满空气：金属片先落地；抽取部分空气：羽毛下落速度加快真空：金属
8、片与羽毛同时落地结论：轻重不同的物体，只受重力时，下落的快慢完全相同。让学生观察演示实验，借助实验事实验证自己的猜想正确与否，矛盾的结论引起学生的惊奇，产生认识冲突，激发智慧，并从心理上做好接受新知识的准备。让学生形成感性认识，为下一步教学打下基础，突破一个教学难点，提高学生观察与推理能力，而且会逐渐形成观察与思考的习惯。师生互动展开新课（二）自由落体运动师：引出自由落体运动的概念 物理学中物体不受其他因素的影响，只在重力作用下，由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。【问6】请同学们根据概念找出做自由落体运动的条件是什么？（找学生回答）板书：条件：（1）只受重力 （2）师：这就是自由的含义。
9、这种运动只有在没有空气的空间才能发生，所以它是一种理想的运动。在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小（重力远大于空气阻力时），可以忽略，物体的下落可近似看做自由落体运动。如这个粉笔头下落，空气阻力可忽略。回答6：（1）只受重力 （2）从静止开始下落（引导即初速度为0）学生倾听让学生通过概念归纳要点，培养学生的总结归纳能力。师生互动展开新课（三）实验探究自由落体运动的性质师：知道了自由落体运动的定义，那么自由落体运动是什么性质的运动呢？【演示实验3】观察粉笔头的自由落体运动。【问7】它运动的初速度为多少？运动轨迹是直线还是曲线？运动速度有何变化？【问8】是变加速还是匀加速？【问9】大家猜测自由
10、落体运动是什么性质的运动？【问10】你的说法有根据吗？我们用课本中的实验一起来验证一下。师：阐述本实验有哪些实验器材。铅质实心重锤，质量很大，体积不是很小，但受阻面积很小，空气阻力相较于其重力可以忽略，重锤由静止释放可近似认为其做自由落体运动。回答7：（1） （2）直线 （3）加速回答8：匀加速回答9：猜测：初速度为0的匀加速直线运动学生观察教师演示实验让学生大胆猜测师生互动展开新课（三）实验探究自由落体运动的性质【演示实验4】用打点计时器研究自由落体运动。（请两位学生配合教师一起做实验）做两次实验。师：请两位学生选取点迹清晰的纸带，舍弃点迹密集的部分，选择起始点，用刻度尺测量纸带数据S1，S
11、2，S3，S4分别为多少，教师将数据写到黑板上。师：请学生分组计算X1，X2，X3，X4，再分组计算X2-X1=?X3-X2=?X4-X3=?板书：运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。学生分组计算以下数据：X1=S1=？X2=S2-S1=?X3=S3-S2=?X4=S4-S3=?每组学生回答所算数据X2-X1=?X3-X2=?X4-X3=?得出：误差允许范围内X2-X1=X3-X2=X4-X3=X得出结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。引起学生的学习物理的兴趣，让学生参与，知道研究物理问题需要“提出问题猜想与假设进行实验分析与推理总结归纳”的思想。师生互动展开新课(
12、四)自由落体运动的加速度师：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，它的加速度我们叫自由落体加速度。师：经科学家使用不同物体进行的反复实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，,我们称其为自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。【问11】自由落体加速度的方向如何？师：自由落体加速度的方向和重力的方向相同均为竖直向下【问12】那它的大小如何呢?引导学生看书P44表格师：纬度越高，g越大，赤道最小，两极最大。补充：海拔越高，g越小。师：地球上不同的地方，g的大小是不同的。一般的计算中按计算，有特殊说明的进行计算。【问13】通过前面纸带的数据，我们能否测出和田市的重力加速度？用什
13、么方法？师：今天我们在课堂就不计算了，老师通过多次实验计算得出重力加速度大小约为9.5几，而经过查找资料，和田市的重力加速度为，这之间有误差，误差是由于空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力而导致的。学生倾听回答11：竖直向下学生倾听学生看表中数据学生倾听回答13：能，用逐差法。学生倾听让学生可以通过所学求重力加速度大小。展开新课(五)自由落体运动的规律师：既然自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。【问15】匀变速直线运动的规律是？（请一名学生回答，其他学生往导学案上写）师：只要把这些公式中的初速度取为0，a取为g,将x取为h，引导学生
14、推导出自由落体运动的规律. （请一名学生回答，其他学生往导学案上写）回答15：回答16: 温故而知新，引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中的原有的适当概念相联系，并能融会贯通。师生互动展开新课(六)自由落体运动的实际运用师：1、测反应时间（回归课前游戏）用哪个公式可以计算出该同学的反应时间。引导学生推导出t的表达式，计算出反应时间。2、测高度【练习】为了测出悬崖的高度，让一个小石块从悬崖落下，经过2s后听到石块落到水面的声音。(1)求悬崖的大约高度(2)石块落到水面时的速度有多大？（不考虑声音传播所用的时间）。师：思考若考虑到声音在空气传播需要用一定的时间，估算实际高度比计算值大些还是
15、小些？学生：计算得出结果回答：学生计算得出结果学生思考并作答留给学生发挥的余地，同时做到前后呼应通过习题让学生充分理解自由落体运动的特点和规律，并课堂反馈学生掌握情况。课堂小结梳理内容1、物体下落的快慢与物体轻重无关由空气阻力决定；2、自由落体运动是只在重力作用下，从静止开始的运动；3、如果空气阻力远远小于重力，可以近似看作自由落体运动；4、运动性质：初速度为0的匀加速直线运动；5、重力加速度大小：或；方向：竖直向下6、运动规律： 学生倾听系统梳理本节内容随堂小测验师：发随堂测试题与答题卡学生做题反馈本节课学生学习情况布置作业课本【问题与练习】2、3、5板书设计2.5 自由落体运动一、1、定义
16、：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动2、条件：（1）只受重力（2）二、运动性质：初速度为0的匀加速直线运动三、自由落体加速度（g）1、方向：竖直向下2、大小：或3、纬度越高g越大；海拔越高g越小。四、运动规律 学生学习活动评价设计本着激发学生学习物理的兴趣和培养学生观察、分析、归纳总结的能力，对学生学习情况的评价应该采取表现性评价和答卷评价两部分。具体表现在回答问题时参与活动的积极程度，实验操作相互协作的能力，以及试卷测验情况。教学反思本课程的教学设计主要解决三个问题：一是怎样引入新课，让学生产生强烈的学习兴趣；二是通过实验解决物体下落的快慢与轻重无关而由空气阻力决定；三是用打点计时器研究
17、其运动性质和运动规律。一、本节课的成功之处根据本节课的教学目标和教学重点，让学生能切实体会和理解自由落体运动的条件、运动性质，单凭多媒体课件演示，学生很难体会到自由落体运动特征。因此，教师通过运用学生手边常见的纸片与银行卡片，带领学生分别进行了两次对比演示实验：等大的硬质卡片与薄纸片下落情况对比；将纸片揉成团再次与硬质卡片下落情况对比，让学生观察下落的快慢。提出问题：是什么因素影响了物体的下落快慢？学生猜测是空气阻力，再做减小空气阻力的实验，播放牛顿管实验的视频，循循善诱，让学生一步步跟着教师思路走，能够充分调动学生学习的积极性，主动参与到课堂中来。在探究中学会发现问题，并敢于大胆进行科学猜想
18、，这点要比教师单纯生硬的直接给出自由落体运动的定义效果要好得多。本节课利用打点计时器研究自由落体运动的运动性质时，通过与学生配合打出了真实的纸带，并让学生读取数据，让学生真正参与到了其中。本节课做得比较好的几点是：提出了什么是反应时间，学生理解了位移与反应时间的关系，强调学生捏直尺时手不能向下移动。细节方面是站在凳子上演示实验，实验现象更明显；找了海绵垫防止重锤落地砸到地板上等。二、不足之处1、在计算反应时间时，害怕耽误时间没有让学生大概估算一下自己的反应时间，让学生的期望落空了。2、做对比实验时，讲桌的边缘挡住了两物体，不能观察到是否真的是几乎同时落地，可以找东西将其桌面垫高，有利于学生观察。3、打纸带时，纸带取的太短，以至于可取的点太少，造成最后的误差很大。4、最后的练习题讲解的有些繁琐。5、从内心不敢放开手脚让学生完全自主，总担心课堂无法控制，教学目标无法完成。比如对比实验完全可以由学生自己完成，自己发现问题。本班学生共41人，随堂测试题满分的有12人，80分的有16人，70分的有1人，60分的有11人，40分的有1人。学生对匀变速直线运动的v-t图像还不能与自由落体运动相结合。求匀变速直线运动的平均速度学生掌握还不够。以后在备课方面自己会更加注重培养学生的自主学习能力，能尽量让学生多讲，注重教学设计中的逻辑性。- 10 - 版权所有高考资源网
