自由落体教学设计

《自由落体》教学设计 1
　　
一、教材分析
1．本节课是物理必修1的第三章第三节，这节的教学内容是关于自由落体运动的内容.
2．教材把自由落体运动作为初速度为零、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，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题的方法。研究自由落体运动时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可。教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度的讲述，也比较适合学生的思维习惯。
二．学情分析
1.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.
2.学生已经会处理打点计时器中的纸带，也有一定的观察、分析、推理能力，但仍存在观察事物抓不住重点，分析停留在表面，自主探究能力不强，概括、推理能力较差等问题。
3.按照学生在初中时候的思维惯性，当他们在学习了一定的物理理论知识后，会尝试去应用知识去解释或解决一些具体的实际问题。适当的引导学生进行知识的应用可以进一步发掘学生的探索潜力。
　
三．设 计 思 路：
落体运动是生活中普遍存在的运动现象，教材依据学生的认知规律和物理学发展史实，从这一特殊运动出发，提出思考和猜想，并通过对自由落体运动轨迹的纪录和分析，初步得出自由落体运动的运动特征。本节课在教学设计时突出以下几个特点：
1 . 重视实验：整节课由演示实验组成，通过实验设疑、解疑、探求规律，又通过实验巩固所学的知识，充分体现了物理是以实验为基础的学科，体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
2. 充分发挥学生的主体作用：通过实验探索、设问点拔，创设问题情境，引导学生积极参与，激发学习兴趣，活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性，使学生始终保持积极探索的学习心态。
3. 在学生初步掌握运动规律后，用简单的回扣游戏使学生加深印象和理解，使学生得到巩固和提高。
四、学习目标
知识与技能： (1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律；并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2.过程与方法：（1）通过观察演示实验，概括出自由落体运动的特点。培养学生观察，分析能力。 （2）利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3.情感态度价值观：（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. 重点 难点
1．重点：教会学生利用实验进行探索研究的本领 2. 难点：运动规律应用的引导
六. 教学准备火花打点计时器.铁架台.重锤.纸带.硬币两枚.薄纸片若干.铁片一个
牛顿管、橡皮块、两张相同的纸。
七，教学过程
　　一、自由落体运动
　　1．思考与讨论：
（1）重的物体下落得快？还是轻的物体下落得快？
（2）请举出一重的物体下落快的实例？（演示一张纸和一块橡皮下落的现象）
　　师：是否一定是重的物体下落的快？介绍伽利略推理过程。
　　请一个学生来做个实验：半张纸揉成的纸团和一大张纸片同时从同一高度下落情况，请同学观察。（纸团比纸片下落快，轻的物体还下落的快。）
　　（设计说明：上述方法也是我们研究问题的方法，利用粗象的逻辑推理或做实验验证。）
　　师：这样看来，重的物体有时下快，有时轻的物体下落的快。请同学们比较一下上面的几个实验并讨论是什么原因导致这样的结果。
　　2．分析引导 ( http: / / jiaoan. / )：
　　（1）教师指出：上述实验现象表明物体下落快慢与轻重无关，是因为有空气阻力存在使现象变得复杂。在17世纪，伽利略曾做过著名的比萨斜塔实验，实验发现：质量不同的铁球和木球几乎同时落地。
（2）提问 ( http: / / jiaoan. / )：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何？
（3）演示：按教材要求做“牛顿管”实验。
3．总结归纳：
（1）牛顿管实验结论：质量不同的羽毛硬币等物体在没有空气阻力的情况下，下落的快慢是相同的。并比较一下牛顿管放入空气后的实验现象，引出自由落体运动的定义。
师：自由落体运动是一种什么运动呢？我们会猜想它会不会就是初速为零的匀变速直线运动呢？这样需要来证明才能确定。
2）指导学生看“自由落体运动的频闪效果”的插图。
提问：要证明是匀变速直线运动的方法？（方法一：利用连续相邻相等的时间内的位移差为定值进行推导。方法二：证明连续相邻相等的时间内位移之比是连续的奇数比。）（设计说明：这种方法先猜想后用实验验证的方法也是科学家研究问题的一种方法。）
3）分析频闪照片，分析出自由落体运动是加速运动，进而指出，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
（4）结论：自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动。
　　二、自由落体加速度
1．分析引导 ( http: / / jiaoan. / )：在同一地点，从同一高度同时下落的物体，下落到同一位置时（这个位置是任意的）所用时间总是相同的。可知：这些初速度为零的匀加速运动，在相同时间里发生了相等的位移，由知，它们的加速度必相同。
2．让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些地区的重力加速度的数值。并让学生比较与前面学到的g的数值大小，并强调这个重力加速度就是前面我们学到的常数g。
3．让学生根据匀变速运动的公式，推导出自由落体运动的公式：
　，，若学生基础较好，可根据自由落体频闪照片，用分析纸带的方法由粗算一下自由落体加速度。
三、例题《北京晚报》报道：一小孩从15m高的楼层掉下，被下面的一位叔叔伸开双臂接住化险为夷，幸免于难，试求：
(1)该小孩在空中下落的时间为多少？ (2)该叔叔接住小孩时，小孩的速度为多少？
四、课后探究
测自己的反应时间：（请学生说明这样测量的理由。并要求学生课后测量一下自己的反应时间。现场可测几个同学的反应时间。）
（设计说明：让学生自己参与，既活跃了课堂气氛，又让学生加深了印象，可以让学生在玩的过程中学到了知识，这样会收到很好的效果。）
六、引导学生小结 （一）自由落体运动
1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
2．条件(1)只受重力作用。(2)从静止开始下落。
3．性质：初速度为零的匀加速直线运动。
（二）自由落体加速度
1．方向：竖直向下。2．大小：通常取g=9．8m/s2，有时g=10m/s2。
相关因素：（1）随纬度的增加而增大。
（2）随高度的增加而减少。
七、教学反思
　　首先，本节课最重要是对一些科学研究方法的教学，若仅仅是对这些知识的传授而不重视科学物理研究方法的教学，则这堂还不能算是一堂成功的课。其次，在教学过程中应多让学生自己参与到探究活动中去，这样让学生自己做实验探究出来的结果比教师告诉得到的结果印象要深刻的多，也让课堂教学的师生互动有了更好的效果。另外，这节课要注重把实验做好，如果实验不成功，这节课就如同让学生去死记几个结论了，效果不好。