“自由落体运动”教学方案(教案)

1、自由落体运动”教学方案课 题：自由落体运动（普通高中课程标准实验教科书 物理必修 1 1第二章第 5 5 节, 人教社 1 12 2月第 2 2 版）执 教：教学目的： 1 1了解空气阻力对落体运动的影响，知道自由落体运动的概念和性质； 2 2知道自由落体运动的加速度是恒定的，认识自由落体运动的规律； 3 3经历分析判断、实验探究、科学推理的思维过程，提高思维能力； 4 4培养细致观察、严谨分析、准确表达的学习品质。教学重点： 探究自由落体运动是初速度为 0 0 的匀加速直线运动教学难点： 自由落体运动概念的建立教学用具：小 铁锤（一把）；羽毛（一根）；硬币（一枚）；长约 1515cm的塑料直

2、尺（一根）； 坐标纸（每生一张） ；计算器（两生一个） ；米尺（两生一根）视频资料： 毛钱管实验；月面上的自由落体实验教学方法： 观察、实验、推理、探究设计思想： 规范办学行为实施素质教育， 在江苏教育新政实施的背景下， 如何打造优质的高 效课堂成为广大一线教师共同面对的挑战。 通过对自由落体运动 教材内容的 分析，笔者将本节课的教学活动分为“自由落体运动概念的建立” 、“ 对自由落 体运动性质的探究” 、“认识自由落体运动的规律” 和“自由落体运动规律的运用 测定反应时间” 四个板块， 基于打造高效课堂的理念，根据各板块的内容特 点， 分别运用优选教学资源、 统筹课内课外、 放手自主学习和营

3、造趣味课堂等手 段实施高效教学，努力打造高效课堂。 “删繁就简三秋树，领异标新二月花。 ” 教学过程：第一板块：自由落体运动概念的建立引入课题： （开门见山）本节课学习第二章第 5 5 节自由落体运动 。 学生举例：生活中常见的落体运动。教师询问：你见过月球表面上的落体运动吗？ 视频播放：月面上的自由落体实验。 （19711971 年，美国阿波罗 1515 号登上月球，宇航员斯 科特做了铁锤、羽毛一同下落的实验。 ）当堂演示：铁锤、羽毛从同一高度由静止释放的下落运动，结果铁锤比羽毛下落得快。分析讨论：为什么在月面上铁锤跟羽毛一同下落，而到了地面上铁锤比羽毛下落得快 呢？揭示本质： 只在重力的作

4、用下， 不同重量的物体应该一同下落。在地面上， 羽毛之所以 下落得慢，是因为受空气阻力影响大的缘故。视频演示：毛钱管实验。 （学校实验室有此器材，感兴趣的同学课后不妨亲自做一下。 ） 归纳总结： 通过刚才的观察和实验， 同学们应该认识到， 只在重力的作用下，不同的物 体下落的快慢程度是相同的， 与物体的轻重无关。 平时我们经常看到的 “重物比轻物下落得 快”的现象是因为空气阻力干扰的缘故， 一旦排除掉空气阻力的干扰， 重物与轻物将下落得 同样快。定义“自由落体运动” ：为了更好地研究物体只在重力作用下从静止开始下落的运动， 物理学上把这种运动叫做自由落体运动。 由这个定义， 同学们能理解“自由

5、”一词的含义吗？ 预设答案：“自由”指物体“只受重力作用” ，并“从静止开始下落” 。特别指出： 在地球表面的环境下， 严格意义下的自由落体运动是没有的， 如果一个物体所受的空气阻力与其所受的重力相比可以忽略，我们完全可以把这个物体从静止开始下落的运动，视作自由落体运动。（如，硬币的自由落体运动）第一板块的教学设计：以播放“月面上的自由落体实验”开课，在上课伊始就给学生 以视觉上的震撼，铁锤和羽毛“一反常态”的表现，能激起学生的认知冲突，产生追根究源 的认知心理，进而对落体运动的本质现象一一轻重物体一同下落有所认识。紧接着，视频演示“毛钱管实验”，使学生进一步确信“只在重力的作用下，不同物体一

6、同下落”的事实。 视频演示“毛钱管实验”比现场演示效果好，因为在“毛钱管实验”的视频资源里有特写镜 头和慢镜头，能让全班同学一下子看清稍纵即逝的落体过程，不仅省时而且现象明显。在本板块，笔者旨在以两个精心选择的视频资源为素材，亦即采用先进的科技手段实施高效教 学。第二板块：对自由落体运动性质的探究活动一：根据刚才的观察、实验，回答：自由落体运动是直线运动还是曲线运动？是匀 加速运动还是非匀加速运动？预设答案：直线运动；可能是匀加速运动。活动二：设计一个实验，验证你的猜想。（可相互讨论）预设答案：利用打点计时器、频闪摄影、光电计时器等仪器获取重物自由落体时的有关 数据，再运用“V -t图象”、“

7、.0.0 二定值”、“ s s1: : s s2：s s3: :1:3:5:1:3:5:”等方法分析实验数据。信息平台：同学们想到的方法都是可行的，建议大家课后到实验室去完成自己的实验。 现在，请同学们对课本 4545 页图 2.5-42.5-4 所提供的频闪照片进行分析，小组合作探究“自由落 体运动的性质”。展示交流：课件展示学生的探究过程，课件的内容如下图所示， 展示的流程与学生的交流同步。VQ= 0卩1 -0,40n?/j= 0.79 m / 5蚁v3= 1.16m/5据的计V4 = 1 56m /551 = 0.8cm= 2 Actnfi1= 3.9 cmfL54 = 5.4cm*La

8、；= 7.1cmASL.6cm 1A33 =AJ4= i在实验课差允许的范围內有軌 巾：与： ：卑=1:2:51:2:5方沫二: AJJ- A 3；=方法三：*7 图掠呈线性形成结论：自由落体运动是初速度为第二板块的教学设计：实验探究“自由落体运动的性质”，首先让学生陈述自己的方案， 教师作出可行性评价，接着不安排分组实验，而是要求学生对本节 “问题与练习”中的一幅频闪照片进行研究， 验证自己的猜想。 之所以不在课上安排实验， 一方面是考虑到本章第一 节刚刚做过类似的实验，只不过纸带的运动从水平方向变为竖起方向，另一方面，对打出的纸带进行数据分析，各组对数据的选择不尽相同，不便于后面的展示交流

9、。基于以上考虑， 将实验的操作安排到了课后学生自主活动的时间中去了，课上集中精力做数据的分析， 着力培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。在本板块，将“数据获取”的技术过程放在了课外，将“数据分析”的智力过程放在了课内，笔者旨在以统筹安排课内、外的教学内 容实施高效教学。第三板块：认识自由落体运动的规律活动一：计算图 2.5-42.5-4 所示频闪照片中小球自由下落的加速度。预设答案：a=9.53m/sa=9.53m/s2； a a =9.69m/s=9.69m/s2； a=9.67m/sa=9.67m/s2。引发思考：换用不同质量的小球重复上述实验，测出的加速度值会不会改变？预设答案：

10、不会改变。定义“重力加速度”：使用不同物体进行的反复实验表明，在同一地点，一切物体自由 下落的加速度都相同，即自由落体运动的加速度是恒定的，同学们刚才的推理判断是正确的。物理学上把物体做自由落体运动时的加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用字母 g g 表示。活动二：自主阅读教材“自由落体加速度”部分的内容，回答以下问题：在地球表面， 随纬度的增加，重力加速度的大小如何变化？重力加速度的值通常取多少？重力加速度的方 向怎样？预设答案：随纬度的增加而增大；g =9.8m/s2或 10m/10m/ s s2;竖直向下。活动三：推出自由落体运动的速度公式、位移公式和位移与速度的关系式，掌

11、握自由落体运动的规律。预设答案：运动类型匀变速直线运动自由落体运动速度公式v v =v=v0+at+atv v =gt=gt位移公式12x =v0t + at2X J gt22位移与速度的关系2 2v -Vo=2ax2v =2gx第三板块的教学设计：“自由落体运动的加速度是恒定的”有两层意思，一是同一物体 做自由落体运动时的加速度是恒定的，二是不同物体在同一地点做自由落体运动时的加速度方法一:数据的处理在实验课差允详的范围内有是相同的，这两层含意的前一点通过实验数据的分析得出，后一点则在第一板块教学的基础上由学生推理判断得出。关于“重力加速度”和“自由落体运动的三个公式”，相信学生在自主阅读教

12、材后能自行解决。 对于相对浅显的知识放手让学生通过自己的阅读、思考去获取，一方面可以发展学生的自学能力，另一方面可以节省宝贵的教学时间。在本板块，笔者旨在以充分相信学生、充分依靠学生、放手自主学习的理念实施高效教学。第四板块：自由落体运动规律的运用一一测定反应时间活动一：（师生合作，共玩游戏）教者用手指捏住长约15cm15cm 的塑料尺的顶端，使尺处于竖直下垂的状态，分别请两位同学到讲台上来，让他们用拇指和食指夹在尺的中部，做捏住尺的准备，注意手的任何部位都不要碰到尺。当看到老师松手放尺的动作时，立即用手指捏，结果两同学均不能捏住从手指间下落的尺。设计意图：激趣引疑，营造氛围，同时让学生感觉反

13、应时间的存在。故弄玄虚：“想知道你的反应时间吗？我这儿有测量的工具，谁先来？”结果拿出的不 是什么特殊的计时工具，而是普通的米尺。设计意图：进一步渲染气氛，激发学生的求知欲。活动二：师生再度合作，用米尺测反应时间。设计意图：介绍方法，示范指导，让学生学会测定反应时间的方法。活动三：生生合作，互测反应时间。释疑：通常人的反应时间大于 丄 s s,依丄 s s 算，尺下落的距离约 10cm10cm，这就不难理解起7 77 7初的两位同学捏不住尺的原因了。当换用米尺后，在反应时间内能够捏住尺，这时，只要测出米尺下落的距离x，借助计算器根据t =2X就可算出反应时间。V g第四板块的教学设计：在学习高中物理的起步阶段，让学生感觉物理知识的有趣、有 用，是培养学生学习物理兴趣的重要途径之一。为此，首先以两个“出乎意料”（一个是捏不住尺，一个是用尺测时间） 把学生的参与热情激发到最佳，之后再在盎然的趣味中进行反应时间的测定。在本板块，笔者旨在以教师的教学智慧和风趣幽默创设生动活泼的课堂氛围 实施高效教学。课堂小结：多媒体展示课本的封面， 让学生畅谈学完本节课后再看苹果的下落，有了哪些新