2022年自由落体运动 .pdf

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1、学习必备欢迎下载教学设计课题自由落体运动作者姓名夏振华工作单位云南省昆明市第一中学西山学校所用教科书名人教版普通高中课程标准实验教科书物理必修1 所教年级高一年级所 教 册次 、 单元物理必修 1 第二单元一. 整体设计思路、指导依据说明现代学习理论认为学生进入课堂学习之前对世界和事物有先入为主的认识，教师的教学要引导学生阐发他们已有的理解，激起新旧知识的矛盾， 进行有针对性的教学。为了全面完成各项教学目标， 本节教学设计以实验探索为主线，充分展现隐含在本节内容中的科学探究方法和科学思维方式。首先， 通过 “测反应时间”的实验游戏激发学生的学习兴趣，引出研究的问题落体运动，接着从生活经验和亚里

2、士多德的观点出发进行巧妙的推理, 使亚里士多德的理论陷入自相矛盾的境地， 引起学生探究的兴趣。 在此基础上学生自主进行实验探究，通过对实验结果的分析和讨论得出初步结论，提出物体下落快慢与物体的重力无关的设想；再进一步通过教师演示“牛顿管”实验进一步验证设想。最后再由学生自主进行实验探究， 利用打点计时器， 记录自由落体运动的信息， 定量地探究自由落体运动规律。 由于本节课学生自主实验探究的活动较多，故采用学生分组实验模式进行课堂活动， 以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强小组同学间的讨论与交流， 师生间的相互反馈， 培养学生合作学习的精神。 课堂以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新

3、问题， 不断解决新问题， 培养学生的逻辑思维能力。二教学背景分析精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页学习必备欢迎下载教学内容分析：自由落体运动是自然界中广泛存在的自由下落运动的理想化模型，是一种典型的匀变速直线运动。 本节课通过实验探究的方式得出自由落体运动的概念和规律 . 运用抽象思维提出问题，通过简单易行的实验进行探究，寻找论据.经历交流实验结果和学生的分析、讨论，让学生确定物体下落快慢与物体的重力无关的关系 . 通过对“牛顿管”实验的观察和思考，进一步验证设想，使学生学会如何通过生活中的表面现象去探索掩盖中的规律

4、的方法. 自由落体运动有其广泛性和特殊性， 对自由落体运动进行深入具体的研究有利于学生更深刻地理解匀变速直线运动的规律. 在教学中，要尽可能理论联系实际进行实验探究式教学 . 教学中可以引导学生从日常生活经验出发，逐步提出问题，不断引发矛盾，让学生自己得出结论. 自由落体运动有明确的定义：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动. 教师要讲清楚物体做自由落体运动的条件对学生理解这一定义有很大的帮助. 准确地理解自由落体运动的定义有利于学生形成严谨的科学态度。 还要通过对落体运动的实验探究，测定重物自由下落的加速度. 做好几个探究实验是本节课的关键。学生情况分析：在前面的教学中，学生已经初步掌握

5、了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，并用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动，同时对物理学中的理想模型有了一定的认识， 具备了初步的逻辑思维能力和运用控制变量的研究方法。三. 教学目标分析知识与技能 : （1）. 理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念. （2）. 掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。（3）. 能用打点计时器得到相关的运动轨迹，并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。过程与方法：(1). 培养学生的观察能力和逻辑推理能力. (2). 进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养精选学习资料 - - -

6、- - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页学习必备欢迎下载探求知识的能力 . （3） 、通过对自由落体运动规律的应用，提高学生的解题能力. 情感态度与价值观 : (1). 充分利用多媒体辅助教学、演示实验和课本中的小实验，让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，做到师生默契配合、情理交融，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态. (2). 利用课后的阅读材料，介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探索研究，使学生体会到科学探索的艰辛，挖掘德育教育的素材. 四. 教学重点、难点分析教学重点：自由落体运动的规律 . 教学难点：自

7、由落体运动规律的得出 . 五. 教学过程设计步骤 1：情景引入测“反应时间”教师活动：课前设计制作好“测反应时间尺”（在一约15cm长的刻度尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间，以一面朝向学生） ，老师手中的这把尺很神奇， 它不仅能测量长度， 还能测量时间， 并且能测出同学们的大脑反应时间，谁想知道自己的大脑反应时间是多少？可以用我的这把尺来测量。学生活动：学生抓住尺的同时就报出其反应时间，可采用“比比谁的反应时间短”的方式调动学生积极性。 （实际教学效果表明学生对这一活动非常感兴趣，踊跃参与）设计意图：在此将教材中的“做一做”栏目中的“测定反应时间” 改为放在课前引入，目的是通过这一游戏

8、产生“惊奇”效果，激发学生探究的兴趣，增强学生的感性认识，激发学习物理的兴趣，活跃课堂气氛。步骤 2：科学探究轻重不同的的物体下落的快慢教师活动：同学们一定想知道这把尺为什么能测出你的反应时间。它的“奥秘”与我们今天要认识和研究的一种运动密切相关。现在我们就一起来共同认识和探究第二章的第五节自由落体运动! 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页学习必备欢迎下载（1）. 演示实验：一块金属板和一张与金属板面积相等的白纸从空中某一高度同时静止释放。教师引问：观察并指出以上物理情景中两物体的运动情况。学生活动：观察，思考，总结

9、。师生共同总结：重的物体比轻的物下落得快也是历史上亚里士多德认可的观点。(2). 教师引问：重的物体一定比轻的物体下落快吗? 学生活动：思考，讨论，总结。重的物体不一定比轻的物体下落快。教师引导学生设计实验， 分别用一块纸板和四张白纸来比较轻重不同或相同的物体下落快慢。学生进行实验与探究，小组成员分工进行实验操作、观察记录，在实验现象的基础上进行分析、讨论，得出本小组的结论。结论一般有三种情况：轻的物体下落快；轻重不同而下落快慢相同；轻重相同而下落快慢不同。(3) 引导学生从亚里士多德的观点进行逻辑推理，得出矛盾。相互矛盾的结论既是对学生头脑中错误概念的震撼，也是激发学生进一步学习的手段，学生

10、进行逻辑推理，可相互讨论，然后小组代表举手发言，其余倾听、思考。逻辑推理为后面的研究指明了方向，使学生明确下一步要解决的问题。设计意图：此环节通过从生活中构建物理情景或模型来科学探究轻重不同的物体下落的快慢，可以培养学生在生活中联系物理知识的好习惯。步骤 3：科学探究影响落体运动快慢的因素 (1)探究影响物体下落快慢的因素. 引问：既然物体下落快慢与其重力没有必然联系，实际生活中物体下落快慢不同可能是受什么因素的影响？学生从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页学习必备欢迎下载

11、猜想：影响物体下落快慢的因素可能是空气阻力。教师演示实验，验证猜想：牛顿管实验。学生在教师的引导下可以从实验中得出结论：物体的下落会受到空气阻力的影响。没有空气阻力时，物体下落过程中的运动快慢与其重力无关。通过牛顿管实验使学生认识：. 探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰。. 科学实验是科学探究的有效方法。 (2) 自由落体运动的概念. 概念引入引问：由于落体运动受到空气阻力影响，要想研究落体运动就必须排除空气阻力，那么，如果物体在下落过程中忽略空气阻力，物体的受力有什么特征。学生以原有的力学基础可以很快答出：忽略空气阻力， 则物体只受重力作用。. 自由落体运动物体仅在重力作用下，

12、从静止（即初速度为零）开始竖直下落的运动，叫做自由落体运动。概念认识强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动，实际生活中物体始终会受到空气阻力的作用，但当物体在空气下落时， 如果空气阻力的作用比较小时，可以忽略，物体的下落也可以近似看作是自由落体运动。设计意图：教学的重心放在了精心准备的语言讲解上，归纳、认识、分析、发现。作出科学猜想，然后验证猜想，对学生进行科学方法教育，强化学生对自行探究问题的过程与方法的理解。步骤 4：学生自主探究自由落体运动的规律（1）. 教师引问：若要研究某种运动规律，我们可以采用怎样的方法和器材？方法：. 自由下落的物体，若在连续相等的时间内的位移之差为一恒定值

13、。即x=x2-x1x3-x2=xn-xn-1是定值，就可以说明此运动为匀变速直线运动。. 据初速度为 0 的匀加速直线运动的速度公式v=at 知：若以时间 t 为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学习必备欢迎下载横轴，以速度 v 为纵轴建立直角坐标系， 如果自由落体运动的v-t 图象是一条过原点的倾斜直线，就可以证明此运动为V0=0的匀加速直线运动。器材：学会回顾前面学习匀变速直线运动的体验，可想到：利用打点计时器采用示踪（轨迹记录）法研究。（2）. 组织学生分组实验：利用打点计时器记录重物的下落过程。（提醒学生操作

14、注意事项）（3）. 引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析：轨迹直线方向竖直向下 . . 变速速度越来越大比较相等时间内发生的位移。小组实验、操作、记录、思考、交流讨论，得出结果. （可提醒学生课前复习打点计时器的工作原理，重点强调任意两个相邻点（无论匀速或变速）的等时性。）师生共同总结：自由落体运动是初速度为0 的匀加速直线运动 . 引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息求出重物自由下落的加速度. 小组实验、操作、记录、思考、交流讨论，得出结果. 师生共同总结：在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g 表示。

15、引导学生思考、讨论课本P44表格列出的一些地点的重力加速度g。师生共同总结： . 不同的地理位置，重力加速度的大小不同。. 通常情况下 g 的大小取 9.8m/s2，粗略计算时 g 取 10m/s2。它的方向总是竖直向下的。(4). 引导学生回忆匀变速直线运动的规律师生共同总结：自由落体运动的规律(5). 引导学生思考课前展示的测反应时间尺的原理，从而进行自由落体运动知识在实际生活中的迁移和应用，并通过一练习来巩固。设计意图：采用学生分组实验模式进行课堂活动，以小组为单位进行教师引导下的科学探究， 加强小组同学间的讨论与交流，师生间的相互反馈， 培养精选学习资料 - - - - - - - -

16、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学习必备欢迎下载学生合作学习的精神。步骤 5：课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学总结，其他同学在笔记本上总结，然后请其他同学评价该同学的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较该同学的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。设计意图：总结课堂内容， 培养学生概括总结能力。 让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。六课堂总结教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学总结， 其他同学在笔记本上总结，然后请其他同学评价该同学的小结内容

17、。学生活动：认真总结概括本节内容， 并把自己这节课的体会写下来、比较该同学的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。七. 作业布置八. 板书设计布置作业：物理课本 P45问题与练习的第 2、 3 、 4 题。板书设计：第五节自由落体运动一、定义：物体只受重力从静止开始下落的运动。二、性质： V0=0 的匀加速直线运动。三、重力加速度（ g） ：1、大小： g=9.8m/s2 2、方向：竖直向下四、规律：1、速度公式： v=gt 2、位移公式：2gt21h3、速度位移公式： v22gh 九. 教学反思精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第

18、 7 页，共 8 页学习必备欢迎下载新课程提倡以自主、 合作、探究的教学组织形式来进行课堂教学，本节采用教师引导， 学生探究的教学组织形式， 让学生在体验科学探究的过程中，获取物理知识。物理是一门以实验为基础的科学。本节教学设计注重以问题为先导，把主要内容的教学过程变成一种解决问题和科学探究的过程。根据前苏联心里学家维果茨基的“最近发展区”理论，创设稍高于学生原有知识水平的情境，激发学生的求知欲，让学生按照“提出问题猜想实验分析论证得出结论”的思维进行探究。在我的启发、引导下，学生自己探究，动手做一些有趣的小实验，尝试自己观察并描述实验现象， 分析现象产生的原因， 从而获取知识。 整个过程渗透

19、物理学研究方法、科学思维方法和协作精神、 探索精神等情感态度价值观教育。通过形象生动、 富于引导式的讲解， 辅以演示实验、 各种直观教具和现代教学技术，启发学生思维， 把学生的感性认识上升到理性认识。在讲授知识的同时渗透探究的思想， 在探究的过程中讲授必要的物理知识。在自由落体运动的规律应用上， 让学生具体问题具体分析， 不要死套公式， 随时发现学生的错误，并引导分析错误原因， 把教师的主导作用与学生的主体作用结合起来，巩固强化有关知识。“授之以鱼不如授之以渔”， “教是为了不教”。 要注意引导学生通过观察、分析、综合，自己得出结论，在其中渗透物理学的分析问题和解决问题的方法，使学生受到学习方法的训练。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页