高一物理自由落体运动教学设计 人教版

高一物理自由落体运动教学设计
一、教材分析：
“自由落体运动”选自高一《物理》第二章“直线运动”，是高中基础章节“运动的描述”的最后一节，它是全章的归纳、应用、扩展，把它选为高中第一个探究性课题进行教学非常合适。该节教材把它的运动作为初速度为0，加速度为g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。本节教学的重点和关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g，学生由于受日常经验的影响，对重的物体落得快，轻的物体落得慢印象很深，所以做好演示实验十分重要，除了牛顿管的实验之外，还可以做一些小实验，让学生边观察、边思考，体会物体下落的快慢和哪些因素有关。同时，通过实验探究得出自由落体运动的性质，教师利用CAI课件模拟利用频闪照相机研究自由落体运动的特点引导学生理解频闪照片的物理意义，并利用匀变速直线运动的规律定量求出自由落体的加速度。
二、教学流程图
整节课的教学设计围绕“发现问题──探究问题──解决问题”的主线展开：沿着历史的脚步提出亚里士多德的观点（重的物体下落的快）→学生思考与讨论（经历伽利略的研究过程）→学生实验探究（通过实验验证自己的猜想）→通过实验现象和讨论，得出结论（物体下落的快慢和空气阻力有关）→科学的抽象、推测（真空中，如何 ）→实验验证（牛顿管演示）→得出结论（自由落体定义）→问题提出（自由落体运动规律如何 ）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。
三、学习目标：
1、知识目标（1）理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。（2）知道什么是重力加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度的大小不同。（3）掌握自由落体运动的特点和规律。2、能力目标（1）培养学生的观察能力和推理能力。
（2）亲身经历探究的过程，尝试探究的方法，提高实验的技能，培养主动参与、勤于动手的学习习惯。3、德育目标（1）渗透研究自然规律的科学方法。（2）学习伽利略的思想和精神，培养敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。提高学习兴趣，培养合作精神。
四、教学重点、难点：
重点：探究自由落体运动的性质及自由落体加速度，掌握自由落体运动的规律。难点：1、物体下落快慢和所受重力无关。2、实验探究自由落体运动的性质。
五、教学方法：
按照教材安排的顺序，采取讨论式的教法。教师引导，学生通过实验，总结规律并将课堂教学和多媒体技术相结合，取长补短。
六、教学准备：
1、教具准备：小球、薄纸片、抽气机、牛顿管、重锤、打点计时器、纸带、学生电源、铁架台、导线、直尺、有关知识的多媒体软件。2、多媒体课件准备：相关视频和照片，在网上收集信息，下载flash和音频资料，自由落体数据处理表，然后用使用Powerpoint制作幻灯片，把相关信息链接到其中。
七、课时：一课时
八、教学过程：
（一）引入新课
教师活动 学生活动 备注
游戏引入： 首先我们来做一个小游戏。大家看，这是一把有特殊功能的尺子，它可以测出我们从发现情况到采取相应行动经过的时间，我们称之为反应时间，它可以直接比较我们反应的快慢。要求：一位同学捏住尺顶端，另一个同学伸出两个手指在尺的零刻线处做好捏住尺的准备，但手指不能碰到尺。当放开尺时，另一个学生立即去捏尺。对比谁的反应时间短，问学生想不想知道这个尺子的制作原理。 学生活动：测自己的反应时间。 调动调动学生学习兴趣和积极性
要知道这个尺子的测量原理，就要来研究尺的下落。生活中，露珠下落、苹果下落、蹦极、小球下落都是常见的落体现象，你们仔细观察过落体运动吗？ 观察大屏幕 解
（二）进行新课
演示实验：让一小球和一张纸从同一高度静止下落。实验现象：小球先落地结论：重的物体比轻的物体下落得快讲述：伟大的哲学家亚里士多德就曾通过观察生活中的现象得出了这个结论。 反问：大家认为亚里士多德的观点正确吗？赞成的同学请利用身边的仪器或生活中的实例证明自己的观点，反对的同学也请提供充足的论据反驳其观点。 学生实验：1.让小球和白纸从同一高的由静止释放。2.把白纸揉成团与小球从同一高度静止释放。3.把两张同样大小的纸其中一张纸揉成团从同一高度落下。学生总结：由于空气阻力的影响，物体下落得有快有慢。 尽力营造一个辩论的环境，培养学生动手动脑能力
教师顺势引导：那么在没有空气阻力的空间里，物体下落的情形又是怎样呢？ 学生猜想：在没有空气阻力的空间里，物体下落的一样快。
教师介绍仪器并演示：金属片和羽毛在没有空气的管中的下落，两者几乎同时落下。对比实验：金属片和羽毛在有空气的管中的下落，金属片先落地。 学生观察实验并总结：在没有空气阻力的情况下，物体从同一高度静止下落的快慢相同。 .
讲述：我们很容易就的到了正确的结论，可历史上对落体运动的探究却经历了漫长的过程，由于当时人们的认识和科技水平较低，直到经过了20个世纪伽利略才否定了亚里士多德的观点。
　　传说伽利略还在比萨斜塔做过落体实验：在塔顶，他同时释放两个铅球，一个轻，一个重，最后两个铅球同时落地。这个实验有力地反驳了亚里士多德的观点。得出了：在没有空气阻力的情况下，物体从同一高度静止下落的快慢相同 学生感受历史发展的过程 使学生了解物理学史，历史上每一个结论的得出都来之不易
讲述：那么我们把这种物体只受重力由静止下落的运动叫自由落体运动。强调对“自由”两个字的理解。 学生回答：“自由”两个字的含义：只受重力、初速度为零。
考察学生的掌握情况
教师提出问题：生活中存在这种的运动吗？在有空气阻力的空间里，若空气阻相对其重力很小，可以忽略时，物体的下落也可近似看成自由落体运动。这也是研究问题的一种方法，研究问题时有时需要忽略问题的次要因素，抓住问题的主要因素。 学生思考后回答：不存在 方法指导
提出问题：重锤自由下落是不是自由落体运动？演示实验：重锤的下落。 学生回答：重锤的下落所受空气阻力相对物体的重力而言较小，所以可以忽略，是自由落体运动。 理论联系实际
教师顺势引导：那么我们就可以用重锤来研究自由落体运动的性质。自由落体运动是什么性质的运动呢？ 学生猜想：匀加速直线运动……
顺势问题：实验是检验真理的唯一标准。你们能设计一个实验证明自己的猜想吗？ 学生设计实验：1.如果△s=aT2为一恒量，则物体做匀加速直线运动。2.如果物体从静止下落在连续相等的时间里位移之比是1：3：5：7 ，则物体做匀加速直线运动。3.利用v-t图像是一条倾斜的直线来判断小球作匀加速直线运动。 验证做匀加速直线运动的方法很多，学生不一定回答很全面，但对的都给与肯定。
教师继续引导：无论哪一种方案，都需要留下做自由落体运动物体的运动轨迹， 如何留下物体的运动轨迹呢？ 学生提出实验方案:可能有： （1）打点计时器、纸带（2）频闪照相
教师介绍频闪照片的拍摄：闪光灯每闪一次光，就给小球照一次像。闪光的时间间隔相同，因此，胶片上两个像的时间间隔相同。各个时刻的像是在同一张胶片上曝光的，经过冲洗、放大就能得到闪光照片，闪光照片上记录了小球做自由落体运动的信息，处理数据的方法跟处理纸带差不多。
教师引导：频闪照相这种方法在这节课实现不了，感兴趣的同学可在课外去研究。老师为大家提供的是打点计时器和纸带，下面请同学们用实验验证自己的猜想。 学生分组进行实验： s1= 　s2= 　s3= 　s4= S5= 　S6= s2-s1= 　s３-s２= 　s４-s３= … 学生合作，教师指导。
教师给学生提供一个展示的平台，让学生通过数据总结结论。 学生总结：实验数据表明：S2 - s1= S3 - S2 = S4 - S3 …（即相邻的相等时间间隔的位移差近似相等）表明小球做匀加速直线运动.
教师叙述：既然自由落体运动是匀加速直线运动，那么其加速度就应该为一个定值，这个加速度是多少呢？我们来看一看大家计算出来的数值。 学生汇报数值：…（几乎相等）
教师给予学生肯定：好！请同学们出示一下所用的重物，举起来，看一看，一不一样？ 学生展示各组的重物（不一样）
教师总结：可见，在这里不同物体的自由落体运动，它们的加速度是相同的。我们把这个加速度叫做叫重力加速度，通常用g表示。它的方向总是（竖直向下），其大小大家算出来在9.8 m/s2左右，科学家通过精密的仪器测出我们乌市的重力加速度是9.801 m/s2，我们的实验存在误差，有什么样的误差呢？同学们可以在课下分析。请同学们翻开书37页，观看表格中的内容，你们能获得什么信息呢？ 学生观看表格：总结：在地球上不同的地方g的大小是不同的，从赤道到北极，随着纬度的升高而增大。
教师说明：国际上取北纬45°海平面上的重力加速度值作为标准值，g=9.80665 m/s2。通常的计算中，可以把g取作9.8 m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10 m/s2。 学生了解重力加速度标准值的由来。
教师引导：既然自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，其重力加速度用g表示，同学们能否写出自由落体运动的特有得规律的表达式呢？ 学生上黑板写： Vt=gt h=gt2 2g h= Vt2 培养学生独立归纳的能力
呼应开头：请同学们思考一下我们的能测量反应时间的尺子是怎么制作成的？ 学生思考并回答：
（三）课堂总结
教师：请同学们总结一下自己今天所学到的知识。说明：“在地面附近”在下一章会学到顺口溜：物体从空自由下，轻重没有快慢差；你我一个加速度，共同享受9.8。方法方面有收获吗？ 1.知识方面：自由落体运动的定义；自由落体运动的性质；重力加速度；自由落体运动的规律。2.方法方面：… … 继续研究，将课堂教学延伸到课外
九、布置作业
1、完成课后作业P38(1)(2)(3) 2、应用：用滴水法测重力加速度
十、学习评价设计：
1. 课堂提问 2. 实验报告单的填写3. 课后的小实验的探索 4. 作业情况
十一、课后记
在设计本节课的设计中，组里老师向我提了一些问题，给了我许多建设性的意见，，对我的启发、帮助很大。思来想去，要把“自由落体运动”这节课上出“彩”是一件不容的事，因为有些条件我们还不具备，故我要在调动学生积极性方面下功夫，想来这才是一堂好课的最终评价标准。看了许多教师的教案设计，学习了北京四中老师王运淼的课，使我感到自己距离一名优秀教师还差得很远，不过，我会不断努力，完善自我。我坚信：我能！ 参考资料：全日制普通高级中学教科书《物理》第一册，人民教育出版社物理室编著 主编：任志鸿2.“志鸿优化”优秀教案 高一（上） 任鸿志3.《名师授课录》 高中物理 王运淼4. 网站：http://resource./statics/jspx/gzpd/default.htm ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 ) 中央电教馆