高中物理-4.5 自由落体运动教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE4PAGE《自由落体运动》教学设计本节内容分析：自由落体运动是高中物理“直线运动”一章的内容，教材的目的显然是把它作为匀变速直线运动的特例来处理。由于学生对重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的印象很深，因此本节教材的一个重点和难点，在于不同物体下落的快慢是一样的以及不同物体在同一位置的重力加速度都是g。因此，教材的主体思想是，经过实验及分析，学习自由落体运动、重力加速度的概念以及自由落体运动的规律，以达到培养学生研究物理问题的方法和思维能力的目的。自由落体运动是自然界广泛存在的物体自由下落的一种理想模型，是一种典型的匀变速直线运动，对自由落体运动的深入分析有利于学生更加深刻的理解匀变速直线运动．该节知识解决了三个问题——怎样的运动是自由落体运动，自由落体运动的位移、速度随时间的变化规律怎样？自由落体运动的加速度是否相同？这三个问题有利于学生主动探究。学情分析：学生由于受日常经验的影响，对物体的坠落普遍存在重快轻慢的错误认识，所以做好演示实验很重要。实验现象可以使学生充分认识到空气阻力的存在掩盖了自由下落的物体的规律，需要排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律，很自然的引出了理想运动：自由落体运动，并为下面的研究做好铺垫。

通过分析自由落体运动的纸带来研究自由落体运动的规律是教学重点，然而也是难点，让学生通过测量计算实验的纸带上的点的距离时间信息，去关注实验的结果反映了什么样的运动规律，也从中体会到了科学研究的乐趣。

为此，做如下实验：（1）从同一高度同时释放一张纸片和一个金属小球，可以看到金属小球比纸下落快（2）把一块纸团和一团棉花分别放到已调平的托盘天平的两个盘中，可以看出纸团比棉花轻，从同一高度同时释放它们，纸团比棉花下落快。通过这样两个简单的小实验使学生认识到由于空气阻力的存在造成情况很复杂。（3）做牛顿管对比实验：先让学生观察羽毛、软木塞、铜钱在已抽真空的牛顿管中同时下落，它们几乎同时落到管底；打开进气阀，让学生注意听进气声，看羽毛被气流吹起的现象，再让学生观察羽毛、软木塞、铜钱在有空气的牛顿管中同时下落，它们的下落速度差别很大。

学习目标：知识与技能1、认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动。2、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。3、初步了解探索自然规律的科学方法，培养学生的观察、概括能力。掌握自由落体运动的规律。过程与方法通过观察演示实验，否定了亚里士多德的观点，培养学生观察问题、解决问题的能力。情感态度与价值观1、调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力。2、渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体运动。3、培养学生严谨的科学态度，正确地获取知识的方法。设计思想：“授之以鱼不如授之以渔”，“教是为了不教”。现代教育更重视在教学过程中对学生的诱思探究指导。在本节的教学法中，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。本节知识中，自由落体运动的速度和位移随时间变化的规律是本节的重点，而理解不同物体在同一地点下落的加速度都相同，都是重力加速度则是本节的难点。设疑——讨论法教学采用“教师设疑”——“指导自学”——“讨论答辩”——“启发释疑”——“训练总结”的程序设计课堂教学。教学准备：牛顿管，抽气机，天平，自制课件。学生每六人一组：刻度尺，铁架台，打点计时器，纸带，铁片、纸片若干张、钢球（大小各一个）教学流程：一、教师设疑情景导入活动设计：课前设计制作好“测反应时间尺”（在一约50cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间，另一面朝向学生）；引问：“一般刻度尺是用来测量什么的？”学生：“测长度。”教师：“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测。”引入课题：同学们一定想知道这把尺子为什么能测出你的反应时间，它的“奥妙”与我们今天所要认识和研究的一种运动密切相关。课件展示：①用绳子悬挂着的物体，如果绳子断了，物体会掉下来；②树上的果实，成熟后会掉下来；教师演示：③手里捏着的粉笔，松开手后会掉下来。教师引问：观察并指出以上情景中的物体相似的运动特点。介绍：上述三种情景物体都做竖直下落运动，这类下落的运动称为落体运动，这节课我们一起研究落体运动是否具有一定的规律。教学案上设计的问题如下：1、物体下落运动的快慢与哪些因素有关呢？不同物体的下落运动，情况是否相同呢？（即重的物体下落快还是轻的物体下落快？）2、自由落体运动是什么性质的运动呢？是一般的变速直线运动，还是匀变速直线运动呢？能否用实验加以验证？3、不同物体下落的加速度是否相同？你能算出具体数值？二、指导自学

学生根据《学案》上的问题有目的地阅读课文并尝试回答《教学案》上的问题，并根据课桌上的实验器材先自行设计实验方案，让学生把疑难问题标出来，期间老师可巡视指导，大约用时10分钟。三、讨论答辩请同学根据自学中的疑问，以小组为单位进行讨论（先分层讨论，再展开讨论）、交流，必要时进行实验验证。讨论不出的问题以组为单位以小纸条的形成上交给老师。在这期间教师要统计出学生问题的焦点。以上三个问题的参考答案如下：1、（1）、现在我取一个小铁球和一张纸片，让它们从同一高度同时下落。观察到的现象：小铁球先落地结论：重的物体下落快（2）、取两张等大的纸片，一张撕去一部分后把纸片揉成团，让两者从同一高度同时下。观察到现象：纸团先落地结论：轻的物体先落地（3）、把实验（1）中的纸片捏成一团让它跟铁球从同一高度同时下落现象：纸团和铁球几乎同时落地。通过以上实验可得出：影响物体下落的因素是空气阻力。2、利用课本中图2.4-1中的实验器材,通过纸带计算连续相等的时间内位移之差是否相等,来研究自由落体运动的性质.3、不同物体自由落体的加速度是相同的，仍可利用上面的纸带求出其值。四、启发释疑教师再把小纸条下发给不同小组，根据学生所反应的问题焦点，有针对性的先让学生进行组间释疑，学生自己解决不了的或解释不完善的地方教师再加以点拨。学生解答完第一个问题后，他们已基本明确影响物体下落的因素是空气阻力，此时教师要追问：师：如果把空气阻力减小到零即无空气阻力呢？生：同时下落。教师演示：取长约1.5米，上端封闭，另一端开口的玻璃管，里面装有金属片、羽毛等，先抽光空气，再把玻璃管倒立过来。观察到现象：同时下落。（得到验证）教师演示：在同上的玻璃管中放进空气，再做以上实验。观察到现象：不同时下落。师：总结以上的实验现象，我们可以得出怎样的结论呢？生：如果没有空气阻力，物体下落快慢相同。师：空气阻力可以忽略不计时，物体沿直线下落的运动就是今天我们要讲的一类运动（板书）一、自由落体运动（同时打开多媒体）1、 定义：物体只在重力作用下从静止开始的运动叫做自由落体运动 说明：在空气中物体下落不是自由落体。但若空气阻力较小时，可近似的看作是自由落体。例如：教师点拨：条件：物体只受重力，初速度为零．对于第二、三个问题，教师可让学生上讲台利用投影仪展示自己的思路，教师此时要点拨：1、自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀变速直线运动。2、在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。师：自由落体运动是一种只在重力作用下的运动，所以这个加速度可称为重力加速度(g)（自由落体加速度）（1）、g的变化规律:g随纬度的升高而增大g随高度的增加而减小（2）、标准值：g=9.8m/s2,初中g=9.8N/Kg.粗略计算g=10m/s2（3）、方向：竖直向下教师：那么同学们能否自己写出自由落体运动的基本规律？让一名学生上黑板写出。自由落体运动规律Vt=gts=1/2gt2V2t=2gs五、训练总结当堂训练题：另附总结：让学生自己说说本节课的收获教师点拨：本节课同学们关键解决好三个问题1、做自由落体运动的条件是什么？2、为什么说自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动？3、自由落体运动的规律。布置作业：1、课本P38练习八(1)、(2)、(3)、(4)。2、看阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》，进一步体会伽利略的科学研究方法。3、请你设计一个测定重力加速度的简易方法。学情分析

自由落体运动，学生有一定感性和模糊的体会，但理解自由落体运动概念，对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面，首先是物理语言的误导，使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动；其次生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，自主学习与小组合作学习的方式，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。

学生有匀变速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础，完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。学生可能将自由落体运动与匀变速直线运动知识割裂，教学中要注意引导学生，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到自由落体运动只是匀变速直线运动规律的迁移与应用而已。教学效果一、发现学生对于匀变速直线运动的概念不是很清楚，其原因在于学生对匀变速直线运动的了解仅仅限于上一章中研究图像时接触过匀变速直线运动，但对于其运动规律完全没有理解。由此可见粤教版中对于本章的安排对于学生的认知造成了一定的障碍，而人教版中先研究匀变速直线运动规律再研究自由落体运动规律是比较适合的。而今后的教学我们需要灵活使用教材，不受教材编排的桎梏，真正做到是我们用教材而不是教教材。二、教学中的教师引导太过详细，学生完全是一步一步被牵着走，学生的主观能动性发挥不够。\o"我也要申请橱窗推广"三、对实验数据的分析为了节约时间，完全由教师利用Excel解决，并且实验数据采用书上所印的的纸带数据，对于学生来说缺乏真实感。以后可以考虑与第一节课的实验相结合，将本课完全变成一节探究课，虽然在教学时间上花得比较多，但对于学生的理解和自己动手能力的培养将会有比较好的效果。四、课堂时间的安排略显前松后紧，学生在练习上的时间偏少，不利于发现学生隐藏的错误。由于每个学生的基础不同、反应不同，同样一节课对不同的班级产生的效果也会不同，所以我们采取的教学方法也应该有所不同。我们只有不断的总结经验教训，不断的完善自己的课堂，才能使我们不断进步。希望下一节课能够更接近我心目中的精品。《自由落体运动》教后反思自由落体运动在高中物理教学中具有特殊的地位，在知识上它是匀变速直线运动的一个实例，在方法上渗透着理想化模型的重要研究方法。在整个必修一的教学安排上，匀变速运动的教学重点在于其规律的应用，而自由落体运动的新课教学则要向学生介绍一种探究物理问题的科学方法，培养学生科学严谨的治学态度，能深刻理解自由落体运动的规律，并能灵活应用其规律解决问题。

现就我所讲的《自由落体运动》一课，谈谈自己的课后反思。

本课程的教学设计主要要解决两个问题，一是怎样引入新课，二是分析论证其运动性质和运动规律。

一．成功之处

1.在实验的基础上建立自由落体运动的定义

根据本节课的教学目标和教学重点，为让学生能切实的体会和理解自由落体运动的特点，单凭演示实验，学生很难体会到自由落体运动的特征。因此，让学生通过手中的课本和几张纸分别进行两次实验（两物从同一高度、同时释放。纸两次分别是展开、团紧），观察下落的快慢。通过观察，让学生发现并分析出影响下落快慢的原因。进而大胆猜想若排除此因素，结果会怎样？然后用“牛顿管”实验验证。这样，能够充分调动学生学习的积极性，主动参与到课堂中来。在探究中学会发现问题，并敢于大胆进行科学猜想，这点要比教师单纯生硬的直接给出定义效果要好的多。

2．在学生已有的知识结构上学习新知识

在学生利用打点计时器探究“自由落体的运动性质”前，引导学生复习匀变速直线运动实验中纸带的处理方法，提出了明确的思考方向后，由学生设计实验方案，完成实验操作，并运用已有的知识认真分析（有发现△x是定值的，有求解并证明加速度是定值的），最后归纳总结，得出自由落体运动的性质。在学习自由落体运动的规律时，先引导学生复习匀变速直线运动的规律，在此基础上由学生自己推导出其规律。温故知新，符合学生的认知特点。

3.以学生为主体，符合新课改的要求

整个课堂以学生为主体，在利用打点计时器探究“自由落体的运动性质”时，由学生自己设计实验、操作、处理数据，得出结论。教会了学生探究物理问题的科学方法，培养学生科学严谨的治学态度。

二．不足之处

1．课堂提问不能顾及大多数同学

在这节课的教学中我多次提问，但涉及的人数并不很多，主要原因是学生的表达能力、动手能力有别，在规定的时间里无法按要求完成实验，自然就无法回答问题了，有的学生不会组织语言，还有一些羞于发言的学生，于是课堂提问覆盖面不够广，在今后的教学中要鼓励学生课堂积极发言。

2.课堂时间有点紧张

这节课学生实验多，为了达到实验效果，所用时间较长，导致后面的课堂教学有点仓促，没有同时做到课堂的开放与高效两不误，在以后的工作中要多加尝试。

自由落体运动教材分析《自由落体运动》是高中物理必修1第二章第四节的内容。本节内容是在学生学习了运动学的基本概念、匀变速直线运动等知识后编排的，自由落体运动作为匀变速直线运动的一种特例，在日常生活中比较常见，具有重要的研究价值；历史上曾经有很多科学家研究过落体运动，其亚里士多德、伽利略等对落体运动的研究，对物理学的发展起到了非常重要的推动作用，通过向学生介绍相关的物理学史，可以让学生收到科学精神、科学方法的熏陶；自由落体运动规律的探究过程，不仅可以激发学生的学习欲望，巩固前面的知识，而且可以培养学生的观察能力、以及分析和概括能力。重力是产生重力加速度的原因；地球上不同地点的重力加速度一样，这些内容将在后面的进一步学习。因此本节课高中物理的重要内容，具有承上启下的作用。自由落体运动课标分析重点、难点：1．从前面对教材的分析，可以看出本节课的重点是：自由落体运动概念、性质、规律；重力加速度。至于自由落体运动规律的应用我主要把它作为以后要考虑的重点。2．本节课的难点我认为至少有两点：难点（1）对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解落体运动在生活中比较常见，学生很容易根据生活经验形成错误的前概念，就是“物体越重，下落越快”，这种前概念对于学生建立“自由落体运动”的正确概念是非常不利的。为了突破这个难点我准备对教材上的内容进行适当调整，把后一节伽利略对落体运动研究的部分内容放在这里介绍。总体上采取先破后立方法：先用演示实验，让学生暴露前概念，然后介绍伽利略反驳亚里士多德的经典推理，再通过实验设计，用实验事实帮助学生建立起正确的自由落体概念。同时向学生渗透理想化思想方法在物理学当中的研究价值。难点（2）探究自由落体运动性质的过程探究过程难点在于，要尽可能放手让学生独立地设计实验方案，要确保实验能够成功，能让学生在对实验数据处理后，总结出正确的结论。突破这个难点我准备这样设计教学：首先激发学生进一步研究落体运动的兴趣，启发学生回忆前面研究匀变速直线的方法，进行合理的迁移。注意指导学生控制实验条件，减小实验误差。我准备安排学生分组实验，让学生都能体验实验过程，获得成功体验。说教学目标知识目标 （1）知道什么是自由落体运动；知道它是初速度为零的匀加速运动。（2）

知道什么是自由落体加速度，它的方向，知道在地球不同地方重力加速度的大小是不同的。（3）掌握自由落体运动规律，会应用相应的公式解答有关自由落体运动的简单问题能力目标（1）

培养学生发现问题、思考问题、解决问题的意识和能力。（2）培养观察能力和分析能力，推理能力、处理实验数据的能力，归纳能力等。情感目标（1）结合物理学史进行教学，激发学生的求知欲，让学生体验科学态度、感悟科学精神（2）通过应用自由落体运动规律，解决实际问题，培养学生关注生活的态度。高一上学期自由落体运动练习题自由落体运动45分钟练习题(A)一、选择题1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲、乙同时着地D.无法确定谁先着地2.关于自由落体运动，下列说法正确的是A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半C.在任何相等时间内速度变化相同D.在任何相等时间内位移变化相同3.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为A.1mB.5mC.10mD.不能确定4.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大B.下落1s末，它们的速度相同C.各自下落1m时，它们的速度相同D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大5.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将A.保持不变B.不断增大C.不断减小D.有时增大，有时减小6.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为7.图1所示的各v－t图象能正确反映自由落体运动过程的是8.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是A.落地时甲的速度是乙的1/2B.落地的时间甲是乙的2倍C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等二、填空题9.从高h处自由下落的物体，落到地面所用的时间是t=_____，落地时的速度v=___物体落下h/3时和落下全程时的速度之比是______，各自所经历的时间之比是______.10.自由下落的物体在头ts内，头2ts内和头3ts内下落的高度之比是______；在第1个ts内、第2个ts内、第3个ts内下落的高度之比又是______.11.物体从高270m处自由下落，把它运动的总时间分成相等的3段，则这3段时间内下落的高度分别为______m、______m和______m；若把下落的总高度分成相等的三段，则物体依次下落这3段高度所用的时间之比为____________.12.一物体从45m高处自由下落，在最后1s通过的高度是______s，最后1s的初速度是______m/s，最后1s内的平均速度是______m/s。三、计算题13.一只球从高处自由下落，下落0.5s时，一颗子弹从其正上方向下射击，要使球在下落1.8m时被击中，则子弹发射的初速度是多大？14.屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，如图2所示，问：（1）此屋檐离地面多少m？（2）滴水的时间间隔是多少？

自由落体运动45分钟练习题(B)一、选择题1、小球自某一高度自由落下，它落地时的速度与落到一半高度时的速度之比是A.∶１B.∶2C.2∶1D.4∶12、把自由落体物体的总位移分成相等的三段，则按由上到下的顺序经过这三段位移所需时间之比是A.1∶3∶5B.1∶4∶9C.1∶∶D.1∶(-1)∶(-)3、从同一高度处，先后释放两个重物，甲释放一段时间后，再释放乙，则以乙为参照物，甲的运动形式为A.自由落体运动B.匀加速直线运动a＜gC.匀加速直线运动a＞gD.匀速直线运动4、小球自距地面17m的高度自由下落，空气阻力不计，则小球在落地前通过最后1m所用的时间是它通过最初1m所用时间的A．（-4）倍B.倍C．倍D.倍5、在某高度h1处自由落下一物体A，1s后从另一较低高度h2处自由落下另一物体B。若A从开始下落处算起下落45m后赶上物体B，并且再过1s落地，则物体B从下落到着地所经历的时间是A．3sB．约3.3sC．3.5sD．约4s6、在一根轻绳的两端各系一个小球，一人用手拿绳上端的小球站在三层楼的阳台上，放手让小球自由下落，两球落地时间间隔为t，如果站在四楼阳台上重复上述实验，则两球落地时间间隔会不变B．变大Ｃ．变小Ｄ．由于层高不知，无法比较7、雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.2s滴下一滴，第一滴落下时第六滴恰欲滴下，此时测得第1、2、3、4滴之间的距离依次为1.62m、1.26m、0.9m，落下的雨滴运动情况完全相同。则此时第二滴下落的速度为A．8.00m/sB．7.84m/sC．7.20m/sD．7.00m/s二、填空题8、甲、乙两物体从不同高度自由下落，但同时落地，已知甲物体自由下落的时间为3s，乙物体自由下落的时间为1s。那么当乙物体开始降落时刻，甲物体距离地面高度是_______m。9、假设一个物体在某行星的一个悬崖上，从静止开始自由下落.1s内从起点落下4ｍ,再落下4s，它将在起点下ｍ处.ABAB01005001000CD平行光源11、某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处。有一个不断均匀滴水的龙头（刚滴出的水滴速度为零）在平行光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的，在适当