2.4 自由落体运动 教学设计（表格式）
文档属性
| 名称 | 2.4 自由落体运动 教学设计（表格式） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 246.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-02-03 20:28:24 | ||
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文档简介
课题名称 《自由落体运动》
学科 物理 授课年级 高一 授课课时 1课时
教材分析 （1）地位和作用 自由落体运动是人教版高中物理必修一第二章第四节的主要内容。通过本课教学使学生既了解一种具体运动,巩固匀变速直线运动的运动规律,同时也为学习牛顿三大定律和平抛运动奠定基础。 （2）课程标准对本节课的要求 ①通过实验，认识自由落体运动规律。 ②结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。 ③了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法。 ④了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。 （3）教材内容安排 教材从亚里士多德观察得到的经验性结论与伽利略的科学论证结果间的矛盾出发，引发对落体运动的实验探究，发现空气阻力是影响物体下落快慢的因素，进而提出没有空气阻力的理想模型——自由落体运动。利用第一节学习的探究匀变速直线运动的规律同样的方法，得出自由落体运动的规律并测得重力加速度g的大小，进而得出落体运动的速度、位移与时间的关系式。 （4）对教材的处理 教材中对牛顿管实验的提出较为突兀(什么因素影响物体下落快慢)，进行教学设计过程中应重视理想模型的建立。
二．学情分析 （1）知识基础 学生通过前面的学习已经初步掌握了匀变速直线运动的规律，并可以通过公式和图象研究匀变速直线运动，对匀变速直线运动有所研究。同时已学习了质点模型，对物理学中的理想模型有了一定的认识，具备初步的逻辑思维能力。 （2）心理基础 落体运动是生活中常见的运动形式，学生对其运动特点感兴趣。而且之前所学习的匀变速直线运动。 （3）认知障碍 1.学生受前概念干扰，认为物理质量是影响物体下落快慢的原因，教学过程中要突破这一问题。 2.建立理想模型
三.教学目标 （1）物理观念 1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动； 2.在同一地点，一切物体自由下落的加速度是相同的，这个加速度通常称为重力加速度。不同地点的重力加速度可能不同。 （2）科学思维 1.伽利略通过逻辑推理推翻了亚里士多德的错误运动观，并通过斜面实验和合理外推得出“所有物体下落得一样快”的结论 2.基于科学推理和实验证据对错误认识提出质疑，并提出修正 （3）科学探究 1.提出关于物体下落快慢的影响因素的假设观察“牛顿管”实验，获得实验证据 2.对“牛顿管”实验结果进行解释，并得出相应结论 （4）科学态度与责任 了解相关史实，知道伽利略的推理过程，对学习物理有一定兴趣，初步形成实事求是的科学态度。
四．教学重难点 （1）教学重点 了解自由落体的概念和探究自由落体运动规律。 （2）教学难点 与实际相结合去研究自由落体运动及其运动规律
五.教学策略 实验法、讲授法、讨论法
六.教学资源 PPT
七.教学用具 纸张、纸团、卡片、打点计时器、纸带，重物
八.教学流程图
九．教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
体会生活中的落体运动 展示动图： 椰子从树上掉落、雨水从屋檐滴落、树叶从树上飘落、人从高空蹦极这些都是生活中的落体运动。这样的运动过程是否有规律可循呢？ 学生从生活中情境体会落体运动。 从生活中常见落体运动出发了解落体运动
实验探究影响物体下落快慢的因素 演示实验1： 将面积相同的卡片和纸片同时从同一高度由静止释放。 提出问题1：下落快慢取决于重量？重的物体一定比轻的物体下落快？ 演示实验2：将卡片和纸团同时从同一高度由静止释放。 问题2：下落快慢取决于重量？重的物体一定比轻的物体下落得快？ 讨论：为什么同样的物体同一时间从同一高度下落会出现不同的现象呢？ 总结：下落过程中，纸片受到的空气阻力要比纸团受到的阻力大得多，所以会出现这种现象。 那么也就是说空气对物体下落现象的实质造成了干扰，那么如果没有空气，两个不同的物体谁会下落得更快呢？ 要回答这个问题，首先我们需要创造一个没有空气的实验环境。 观察实验现象：卡片下落快，纸片下落慢。 学生结论：重的物体比轻的物体下落得快。 观察实验现象：卡片和纸团下落一样快。 学生结论：轻重不同的两个物体下落一样快。 结论：物体下落快慢与物体的轻重无关。 总结规律：这是因为存在空气阻力。纸片受到的空气阻力要比把它揉成团受到的阻力大得多,所以会出现这种现象。 通过实验，问题提问逐步深入探究影响物体下落快慢的因素。学生通过实验突破生活经验造成的思维障碍。 通过实验解决旧问题的同时，产生新问题。
演示真空管（牛顿管）实验 介绍实验装置：牛顿管 对比实验：牛顿管内充满空气和管内抽去空气，小铁片和羽毛同时下落，观察小铁片和羽毛下落快慢。 如果没有空气，轻重物体运动情况是相同，下落得一样快! 通过牛顿管实验，学生清楚认识到没有空气的实验环境下物体下落快慢相同。
自由落体运动模型的建构 模型建构：由以上实验现象推理得出，物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 思考1：卡片和纸片下落可以看成自由落体运动吗？ 思考2：生活中存在自由落体运动吗？ 思考3：纸团和纸片下落运动，哪种更接近自由落体运动？为什么？ 总结：也就是说，静止下落的物体下落过程中空气阻力很小，小到可以忽略不计，那么这个物体的运动就可以看作自由落体运动，这使得自由落体运动在现实生活中具有实际意义。这里的处理方式与第一节质点有异曲同工之处，质点也是一个理想化模型，当物体的大小和形状相对于研究的问题可以忽略不计时可将物体看成质点。 两个模型的建立抓住了问题的主要矛盾，忽略次要矛盾。 回答：下落过程中受到空气阻力 回答：不存在，因为空气无处不在，也就是说自由落体运动是理想化模型。 回答：纸团更接近，因为纸团下落过程中空气阻力较小。 联系质点的概念，让学生自己总结物体可以看成自由落体运动的条件：实际生活中在重力比空气阻力大得多的情况下，可以忽略空气阻力的影响，并引导学生思考什么叫大得多。使学生感受突出主要因素，忽略次要因素的处理方法。
实验探究自由落体运动规律 在前面我们根据物体运动过程中速度变化的规律将运动分成了学习了匀速直线运动、匀变速直线运动、变加速直线运动。那么自由落体运动的速度变化有什么规律呢？我们可以通过实验进行探究。 教师演示实验 问题：不同物体做自由落体运动，它们的加速度大小具有怎样的关系呢？ 大量实验结果表明，在同一地点，一切物体做自由下落的加速度都相同。这个加速度为,，方向竖直向下。 由表１分析，地球上不同地方重力加速度有什么特点？ 结论：自由落体运动是初速度为零、加速度恒定的匀加速直线运动 回答：它们的加速度大小是相同的。 回答：①地球表面不同地点，g值有所不同。 ②纬度越高，g值越大。 通过实验探究，得出自由落体运动的规律。 从一个物体的自由落体规律到多个物体的自由落体运动到不同地点自由落体运动的加速度。
自由落体运动规律的推导
例题示范 学生解答问题 学以致用
十．板书设计 1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 2.特点：， 3. 理想化模型 4.
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学科 物理 授课年级 高一 授课课时 1课时
教材分析 （1）地位和作用 自由落体运动是人教版高中物理必修一第二章第四节的主要内容。通过本课教学使学生既了解一种具体运动,巩固匀变速直线运动的运动规律,同时也为学习牛顿三大定律和平抛运动奠定基础。 （2）课程标准对本节课的要求 ①通过实验，认识自由落体运动规律。 ②结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。 ③了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法。 ④了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。 （3）教材内容安排 教材从亚里士多德观察得到的经验性结论与伽利略的科学论证结果间的矛盾出发，引发对落体运动的实验探究，发现空气阻力是影响物体下落快慢的因素，进而提出没有空气阻力的理想模型——自由落体运动。利用第一节学习的探究匀变速直线运动的规律同样的方法，得出自由落体运动的规律并测得重力加速度g的大小，进而得出落体运动的速度、位移与时间的关系式。 （4）对教材的处理 教材中对牛顿管实验的提出较为突兀(什么因素影响物体下落快慢)，进行教学设计过程中应重视理想模型的建立。
二．学情分析 （1）知识基础 学生通过前面的学习已经初步掌握了匀变速直线运动的规律，并可以通过公式和图象研究匀变速直线运动，对匀变速直线运动有所研究。同时已学习了质点模型，对物理学中的理想模型有了一定的认识，具备初步的逻辑思维能力。 （2）心理基础 落体运动是生活中常见的运动形式，学生对其运动特点感兴趣。而且之前所学习的匀变速直线运动。 （3）认知障碍 1.学生受前概念干扰，认为物理质量是影响物体下落快慢的原因，教学过程中要突破这一问题。 2.建立理想模型
三.教学目标 （1）物理观念 1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动； 2.在同一地点，一切物体自由下落的加速度是相同的，这个加速度通常称为重力加速度。不同地点的重力加速度可能不同。 （2）科学思维 1.伽利略通过逻辑推理推翻了亚里士多德的错误运动观，并通过斜面实验和合理外推得出“所有物体下落得一样快”的结论 2.基于科学推理和实验证据对错误认识提出质疑，并提出修正 （3）科学探究 1.提出关于物体下落快慢的影响因素的假设观察“牛顿管”实验，获得实验证据 2.对“牛顿管”实验结果进行解释，并得出相应结论 （4）科学态度与责任 了解相关史实，知道伽利略的推理过程，对学习物理有一定兴趣，初步形成实事求是的科学态度。
四．教学重难点 （1）教学重点 了解自由落体的概念和探究自由落体运动规律。 （2）教学难点 与实际相结合去研究自由落体运动及其运动规律
五.教学策略 实验法、讲授法、讨论法
六.教学资源 PPT
七.教学用具 纸张、纸团、卡片、打点计时器、纸带，重物
八.教学流程图
九．教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
体会生活中的落体运动 展示动图： 椰子从树上掉落、雨水从屋檐滴落、树叶从树上飘落、人从高空蹦极这些都是生活中的落体运动。这样的运动过程是否有规律可循呢？ 学生从生活中情境体会落体运动。 从生活中常见落体运动出发了解落体运动
实验探究影响物体下落快慢的因素 演示实验1： 将面积相同的卡片和纸片同时从同一高度由静止释放。 提出问题1：下落快慢取决于重量？重的物体一定比轻的物体下落快？ 演示实验2：将卡片和纸团同时从同一高度由静止释放。 问题2：下落快慢取决于重量？重的物体一定比轻的物体下落得快？ 讨论：为什么同样的物体同一时间从同一高度下落会出现不同的现象呢？ 总结：下落过程中，纸片受到的空气阻力要比纸团受到的阻力大得多，所以会出现这种现象。 那么也就是说空气对物体下落现象的实质造成了干扰，那么如果没有空气，两个不同的物体谁会下落得更快呢？ 要回答这个问题，首先我们需要创造一个没有空气的实验环境。 观察实验现象：卡片下落快，纸片下落慢。 学生结论：重的物体比轻的物体下落得快。 观察实验现象：卡片和纸团下落一样快。 学生结论：轻重不同的两个物体下落一样快。 结论：物体下落快慢与物体的轻重无关。 总结规律：这是因为存在空气阻力。纸片受到的空气阻力要比把它揉成团受到的阻力大得多,所以会出现这种现象。 通过实验，问题提问逐步深入探究影响物体下落快慢的因素。学生通过实验突破生活经验造成的思维障碍。 通过实验解决旧问题的同时，产生新问题。
演示真空管（牛顿管）实验 介绍实验装置：牛顿管 对比实验：牛顿管内充满空气和管内抽去空气，小铁片和羽毛同时下落，观察小铁片和羽毛下落快慢。 如果没有空气，轻重物体运动情况是相同，下落得一样快! 通过牛顿管实验，学生清楚认识到没有空气的实验环境下物体下落快慢相同。
自由落体运动模型的建构 模型建构：由以上实验现象推理得出，物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 思考1：卡片和纸片下落可以看成自由落体运动吗？ 思考2：生活中存在自由落体运动吗？ 思考3：纸团和纸片下落运动，哪种更接近自由落体运动？为什么？ 总结：也就是说，静止下落的物体下落过程中空气阻力很小，小到可以忽略不计，那么这个物体的运动就可以看作自由落体运动，这使得自由落体运动在现实生活中具有实际意义。这里的处理方式与第一节质点有异曲同工之处，质点也是一个理想化模型，当物体的大小和形状相对于研究的问题可以忽略不计时可将物体看成质点。 两个模型的建立抓住了问题的主要矛盾，忽略次要矛盾。 回答：下落过程中受到空气阻力 回答：不存在，因为空气无处不在，也就是说自由落体运动是理想化模型。 回答：纸团更接近，因为纸团下落过程中空气阻力较小。 联系质点的概念，让学生自己总结物体可以看成自由落体运动的条件：实际生活中在重力比空气阻力大得多的情况下，可以忽略空气阻力的影响，并引导学生思考什么叫大得多。使学生感受突出主要因素，忽略次要因素的处理方法。
实验探究自由落体运动规律 在前面我们根据物体运动过程中速度变化的规律将运动分成了学习了匀速直线运动、匀变速直线运动、变加速直线运动。那么自由落体运动的速度变化有什么规律呢？我们可以通过实验进行探究。 教师演示实验 问题：不同物体做自由落体运动，它们的加速度大小具有怎样的关系呢？ 大量实验结果表明，在同一地点，一切物体做自由下落的加速度都相同。这个加速度为,，方向竖直向下。 由表１分析，地球上不同地方重力加速度有什么特点？ 结论：自由落体运动是初速度为零、加速度恒定的匀加速直线运动 回答：它们的加速度大小是相同的。 回答：①地球表面不同地点，g值有所不同。 ②纬度越高，g值越大。 通过实验探究，得出自由落体运动的规律。 从一个物体的自由落体规律到多个物体的自由落体运动到不同地点自由落体运动的加速度。
自由落体运动规律的推导
例题示范 学生解答问题 学以致用
十．板书设计 1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 2.特点：， 3. 理想化模型 4.
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