人教版高一物理 必修一 第二章：2．5 《自由落体运动》教案

2.5 自由落体运动 教案设计

台山一中 李天勇

【教材简析】
“自由落体运动”是人教版高一物理课本的第二章的第五节，本节内容是在学生学习了运动学的知识后编排的，是匀变速直线运动的特例，对前面运动学内容的巩固与提高；二、本节比较适合学生探究性学习的内容，课本设置让学生体验“提出问题”——“分析问题，提问假设”——“设计实验，验证假设”——“分析结论，得出结果”基本科学探究的过程； 三是在探究过程中能让学生充分体会研究物理问题的科学方法，为以后研究比较复杂的运动规律〔如平抛运动〕等打下良好的基础。

【学情分析】
1、在身心特点方面，高一学生正值身心发展的旺盛时期，思维活跃，乐于探究；
2、知识储备方面，学生已经学习了匀变速度直线运动的规律，会使用打点计时器来研究物体的运动；

【教学目标】
一、 知识与技能
1、理解自由落体运动的概念和做自由落体运动的条件
2、掌握自由落体运动的性质
3、掌握重力加速度的概念，并能导出自由落体运动的公式
二、过程与方法
1、培养学生观察和分析能力，处理实验数据的能力，使之会验证匀变速直线运动。
2、通过分析，归纳出自由落体运动的速度，位移公式，速度位移公式，培养分析，推理，综合的能力。
三、情感态度与价值观
1、结合实验进行教学，激发学生的求知欲，让学生体验科学探究的过程。
2、通过应用自由落体运动规律，解决实际问题，学以致用。

【教学重点】
1、自由落体运动的概念，性质，规律
2、重力加速度

【教学难点】
1.自由落体运动公式的理解。
2.自由落体运动公式的运用。

【教学模式】
情景设疑，实验探究法，讲授与讨论等多种形式的教学方法

【教学用具】
纸片、石头、牛顿管、长直尺等

【教学过程】
环节 教师活动 学生活动
1.引入新课 师：物体下落是一种常见的自然现象。如手中的石头，一松手就会自然下落，还有倾泻的瀑布、飘落的雪花，掉落的苹果都是从上往下的运动，叫落体运动。 观察，思考，总结
2.探究活动1与探究活动2 提出疑问：重的物理下落得快，还是轻的物体下落得快。【注意】两个物体同时下地对学生来说已经是一个常识，所以，我们在设置问题时要根据学生的回答来进行设置,如学生同时回答一样快时，那么需要老师设置实验“重的物体下落比较快”来让学生产生认知上的冲击。让学生知道影响物体下落的快慢的最重要因素不是物体的轻重，而是空气阻力。 思考，观察老师的实验，并顺着实验的思路猜测影响物体下落快慢的因素是什么。
牛顿管实验（介绍仪器，并进行两组演示实验） 演示1：管内空气近似抽空时，轻重物体下落的快慢？ 演示2：管内充满空气时，轻重物体下落的快慢？ 学生通过对比观察证实猜想： 真空时不同物体下落快慢相同， 下落快慢不同是由于空气阻力的影响。 师：消除了空气阻力，那么物体自由下落的运动情况相同了，1971年8月2日在月球表面上使用一把锤子和一根羽毛做了一个实验。我们来看一下，我们可以知道：没有空气阻力的情况下，物体就只受重力，而且是从静止开始下落，这样的运动就叫做自由落体运动。【注意】说明：“自由”是理想化模型，实际生活中在重力比阻力大得多的情况下，可以忽略阻力的影响。使学生了解突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想；在观察牛顿管实验中，注意铁片的下落可能比较快，那要提醒同学支听声音。 观察演示实验，分析物体下落的最重要的影响因素是什么
猜想与假设 （引导学生进行知识迁移，以史为例，模仿创新） 师：请同学们观察课本封面的图片，我们可以发现什么？ 师：可以发现在相同的时间间隔中，位移越来越大，也就是说下落的苹果越来越快，那么请同学们猜想自由落体运动到底是一种什么样的运动。 师：如果是自由落体运动，那应该满足什么条件，如何证明？ 结合老师的提问，提出自己的猜想：自由落体是不是匀加速直线运动。
利用打点计时器来判断。 演示实验：请学生一起与老师进行演示实验。并当场处理实验的数据，得到：在相等时间间隔中，相邻的两段位移差是一个恒量，从而推出：自由落体运动是匀变速度直线运动。 观察老师演示实验，一起来处理实验数据，得出自由落体是匀变速直线运动。
6.自由落体加速度 1.从实验中可以得到△X=0.38CM，那么叫学生计算，根据实验数据算出自由落体加速度的值。2.给自由落体加速度定义： 在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度。方向：竖直向下大小：虽然在不同地点加速度g值略有不同，但通常的计算中一般都取g=9.8m/s2，在粗略的计算中还可以取g=10m/s2。 3.分析实验数据的误差来源。 依据实验数据，计算出自由落体加速度。分析实验数据的误差来源。
7.巩固练习1 例：关于自由落体运动，说法正确的是(　)A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C．树叶从树上落下的过程是自由落体运动D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动 课堂练习
8.根据列表，让学生们分析重力加速度随便着纬度不同的变化规律是什么 课堂提问：让学生根据课本中的图表分析自由落体加速度随着纬度的变化规律得出结论：地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，一般随着纬度的增大而增大，赤道处重力加速度g值较小，两极g值较大。 思考并回答老师提出的问题，并知道重力加速度随着纬度改变 变的变化规律。
9.自由落体运动的推导。 自由落体运动的规律：自由落体运动是V0=0，a=g的匀加速直线运动。 根据老师的提问，来推导出自由落体的运动公式。
10.课堂随堂练习 例1、为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由下落，经过2.5s后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。 动手计算
11.小结 2.5 小结：1、自由落体:物体仅在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动2、自由落体运动:V0=0,a=g的匀加速直线运动3.自由落体加速度：也叫重力加速度（1）：地面附近的同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。方向：竖直向下。（2）：在地球上的不同地方g的大小是不同的。通常的计算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10m/s2。 整理本节课的知识点，作好笔记
12.探究：学生的动手实验：得用手上的直尺来估计人的反应时间： 讲解好实验原理，让学生理解为什么可以用这种方法来测原因。让学生动手实验 学生动手实验。
布置作业： 课后作业：
《全优课堂》 P48第1、2、3题
《全优课堂》 P49第10题
板书设置 自由落体运动自由落体：物体仅受到重力的作业，由静止开始下落的运动。特点：V0=0; a=g 是一种理想化地模型。自由落体加速度也叫重力加速度。（1）：地面附近的同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。方向：竖直向下。（2）g=9.8m/s2