高中物理-自由落体运动教学设计学情分析教材分析课后反思

2.5自由落体运动 【概述】本节教学采用“设定情景，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”的程序设计课堂教学,逐步深入探索自由落体运动的特点、性质、规律及应用，使学生从对现象的表面观察到对现象的本质特征的掌握。这既是科学的再发现过程，又是学生获得新知识、掌握知识的过程【三维目标】（一）知识与技能1.知道什么是自由落体运动。2.掌握自由落体运动的规律和自由落体加速度。3.能应用自由落体运动规律解决实际问题。（二）过程与方法1.通过实验和分析推论，掌握自由落体运动的规律。2.通过探究活动,掌握自由落体运动规律的应用。（三）情感态度与价值观培养学生在科学研究中的逻辑思维素质，培养学生把实验和逻辑推理（包括数学推演）相结合的能力。【重难点】重点：自由落体运动的规律和特点。难点：自由落体运动的加速度。【课时问题设计】1.用直尺测量人的反应时间是如何实现的？2.物体下落的快慢一样吗？3.纸片和纸团的下落快慢不一样，是受什么影响？4.牛顿管实验的现象说明了什么问题？5.物体做自由落体运动的条件是什么？6.自由落体运动是什么性质的运动？7.自由落体运动的规律？【所需教学资源】1.一张新加坡纸币2.一个能测反应时间的直尺3.纸片、橡皮4.牛顿管、抽气机5.小球做自由落体运动的频闪照片6.用石头测洞深的漫画7.游乐场挑战自由落体的视频【教学支撑环境】具备实物投影功能的多媒体教室、笔记本电脑【预期的学习成果】1.理解自由落体运动的概念和物体做自由落体运动的条件2.利用小球自由下落的频闪照片判断自由落体的运动性质3.把匀变速直线运动的基本公式改写成自由落体运动的公式4.能解释直尺测反应时间的原理5.能解释石头测洞深的原理【学习活动设计】活动顺序及时间安排学生活动教师活动设计意图一、新课引入1.观赏纸币2.积极参与到捏纸币的游戏中3.分析几位同学没有捏住下落的纸币的原因：反应时间4.体验测量反应时间今天我为大家带来了一份小礼物：一张新加坡纸币。这张纸币印刷精美，有一定的收藏价值，想送给某位同学作纪念，哪位同学想得到它？每个同学都想要，这让我很为难。我们通过一个小游戏来决定送给谁。游戏规则：把手放到钱币的中间位置，看到纸币下落用手指捏住纸币。很遗憾，几位同学都没有接住这张纸币，这是什么原因呢？“神奇的直尺”测量人的反应时间一把小小的尺子怎么会有这么神奇的本领呢？你想不想拥有这样一把神奇的尺子？带着这个美好的愿望，开始学习第五节《自由落体运动》板书课题通过捏纸币的小游戏和直尺测反应时间的小活动，迅速吸引学生的注意力，充分调动学生的兴趣，为学习后面的内容做铺垫。二、新课教学：认识自由落体运动1.将课前准备好的纸片和橡皮从同一高度同时释放，观察实验现象。2.将纸片揉成团然后和橡皮从同一高度同时释放，观察实验现象。3.思考讨论造成两次实验结果不一样的原因。4.观察牛顿管实验，思考现象说明的问题。5.阅读课本，回答问题。引导学生自己动手完成实验1：将课前准备好的纸片和橡皮从同一高度同时释放，观察实验现象。提问：你看到了什么现象？这说明什么？引导学生自己动手完成实验2：将纸片揉成团然后和橡皮从同一高度同时释放，观察实验现象。提问：这次实验你又看到了什么现象？这说明什么？为什么两次实验得到的结果不一样呢？是什么影响了实验结果？是空气阻力影响了我们的实验结果，要在真空环境中才能得到正确的结论。展示牛顿管演示牛顿管实验：1.不抽出玻璃管中的空气，将玻璃管倒立过来，观察羽毛和铁片的运动情况2.抽出玻璃管中的空气，将玻璃管倒立过来，观察羽毛和铁片的运动情况提问：这些实验现象说明了什么？结论：在没有空气阻力的情况下，轻、重物体下落的一样快。要求学生阅读课本43页完成以下两个问题：1.自由落体运动的定义2.物体做自由落体运动的条件板书定义和条件通过多组对比实验，让学生深刻认识到物体下落快慢跟质量无关，并对自由落体运动有一个清醒和直观的认识。三、新课教学：研究自由落体运动1.猜想自由落体运动的性质。2.设计实验方案3.采用方案二，补全导学案上的表格，完成实验验证。4.通过表格中的数据计算加速度。5.阅读课本完成导学案上对应的问题。6.用v、g、h表示自由落体运动的末速度、加速度、位移，写出对应的自由落体运动的公式提出问题：自由落体运动是什么性质的运动？如何验证自由落体运动是匀加速直线运动？引导学生完成验证方案：方案一：利用打点计时器记录自由落体运动，分析纸带，若满足则说明是匀加速直线运动。（本方案留给学生课后去实验室进行）方案二：利用频闪照相的方法，记录物体的运动，若满足则说明是匀加速直线运动。利用实物投影展示学生完成的数据分析。归纳结论：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。提出问题：自由落体运动的加速度是多大呢？根据计算结果引入自由落体加速度。要求学生阅读课本44页，完成以下问题：1．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，也叫做，通常用表示。2．重力加速度的方向。3．一般计算中重力加速度的大小取或。4．观察课本44页不同地点重力加速度的大小，可以看出纬度越高，重力加速度的大小越。前面学习的匀变速直线运动的基本公式对自由落体运动同样适用，分别用v、g、h表示自由落体运动的末速度、加速度、位移，写出对应的自由落体运动的公式学生上黑板改写公式：通过频闪照片验证自由落体运动是匀加速直线运动，帮助学生加深对自由落体运动的理解。认识自由落体加速度的大小和方向。让学生掌握自由落体运动的规律五、巩固练习：学以致用1.利用自由落体运动的规律解释直尺测反应时间的原理。2.解释漫画中体现的物理原理3.观看视频，解决问题。揭秘直尺测反应时间的原理。多媒体展示漫画：石头测洞深自由落体运动的规律不仅可以帮助我们解决生活中的一些实际问题，也可以给我们的生活带来很多乐趣。在大型游乐场中，有很多惊险刺激的娱乐项目都跟自由落体有关，通过视频感受一下。播放游乐场中挑战自由落体的视频引出问题：挑战者从离网面45m高处做自由落体运动（g取10m/s2）,经过多长时间挑战者落到网面上？他接触网面时的速度多大？通过漫画和精彩的视频，让学生体会物理规律在生活中的运用，激发学生学习热情。六、课堂小结总结本节课所学引导学生总结，并补充说明回顾本节知识七、课后作业记录并完成作业布置作业：完成导学案上的巩固练习题巩固所学学情分析学生已经学习了匀变速直线运动规律，并利用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实验设计能力，并能够比较熟练的运用匀变速直线运动的规律解决一些实际问题，这为研究自由落体运动提供了理论基础，但学生对“影响物体下落快慢的因素”有根深蒂固的感性认识。需要通过严谨的科学实验予以纠正。效果分析1.借用一张纸币，做一个测反应快慢的小游戏，导入新课，迅速吸引了学生的注意力，并设置悬念，非常成功的激发了学生的学习兴趣。2.教学过程中坚持从实验入手，让学生自己动手操作，更有说服力。并通过学生自己总结，加深对自由落体运动概念的理解。培养学生分析实验能力、逻辑思维能力和团队合作精神，让学生知道科学来源于实验与探究。3.利用自由落体运动的规律解释直尺测反应时间的原理，解释石块测洞深的原理。通过视频感受游乐场中自由落体带给人的乐趣，并解决对应的问题。通过漫画和精彩的视频，让学生体会物理规律在生活中的运用，激发学生学习热情。总体上，本节课圆满完成了预定的教学任务。采用“设定情景，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”的程序设计课堂教学,逐步深入探索自由落体运动的特点、性质、规律及应用，使学生从对现象的表面观察到对现象的本质特征的掌握。这既是科学的再发现过程，又是学生获得新知识、掌握知识的过程。符合学生对知识的认知和理解掌握过程，体现了高中物理课程标准的指导思想。课堂上，以黑板为主的板书设计辅以适当的多媒体（PPT）技术提高了教学效率，提高了教学资源的利用率，充分解放学生的形象思维，更快接受物理情景，从而有更多的精力投入物理问题思考。教材分析（1）自由落体运动是自然界广泛存在的一种理想的自由下落模型，是匀变速直线运动的特例，是匀变速直线运动在自然界中的应用。对自由落体运动的深入分析和研究有利于加深学生对匀变速直线运动理解，为后面学习平抛运动打下基础，做好铺垫，它起到了一个承上启下的作用。（2）本节课采用实验探究，得出物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关，引出自由落体运动的概念。同时解决以下三个问题：自由落体运动是怎样的运动?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?第五节自由落体运动【学习目标】 掌握自由落体运动特点和规律【学习重点】 理解自由落体运动的分析方法【学习过程】一、自由落体运动1．亚里士多德认为物体的质量越大，下落的时间就越短，下落越快。他的观点正确吗？2．看一看：“牛顿管”的实验将羽毛和金属片放入抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢。这说明在不考虑空气阻力的情况下，物体下落的快慢与物体的质量。3．自由落体运动是物体只在作用下从开始下落的运动。如果空气的阻力作用比较小，可以，物体的下落也可以近似看作。4．自由落体运动猜想：自由落体是运动。思考：如何证明你的猜想？请分析课本45页图2.5-4的频闪照片，完成以下两个表格。第1个0.04s内下落距离（S1）第2个0.04s内下落距离（S2）第3个0.04s内下落距离（S3）第4个0.04s内下落距离（S4）第5个0.04s内下落距离（S5）S2—S1S3—S2S4—S3S5—S4结论：二、自由落体加速度1．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，也叫做，通常用表示。2．重力加速度的方向。3．一般计算中重力加速度的大小取或。4．观察课本44页不同地点重力加速度的大小，可以看出纬度越高，重力加速度的大小越。5．将匀变速直线运动的基本公式和推论变成自由落体运动的。三、案例分析【案例1】下图漫画中采用了什么方法测量洞的深度？分析这种测量方法的误差。【案例2】物体从离地面45m高处做自由落体运动（g取10m/s2），则下列说法正确的是（）A、物体运动3s后落地B、物体落地时的速度大小为30m/sC、物体在落地前最后1s内的位移为45mD、物体在整个下落过程中的平均速度为30m/s释放点cm∙A【案例3】日常生活中，当发生某些情况时，人们能及时采取相应的行动。人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。请阅读课本44页《测定反应时间》，估算图中A点对应的反应时间。（g=10释放点cm∙A【巩固练习】1．下列说法正确的是()A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动。B．自由落体运动是初速度为零，加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动。C．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D．当可以忽略空气阻力时，物体由静止开始的下落可以看作自由落体运动。2．一物体从H高度处自由落下，经时间t落地，当下落时间为时，离地面的高度（）A． B． C． D．3．物体从某一高度自由下落，到达地面时的速度与在一半高度处的速度之比是（）A． B． C．2：1 D．4：1课后反思通过课堂情况的自我感知和课时作业的批改，我发现教学情况总体很好，学生能够准确掌握自由落体运动的概念、性质和规律，而且能够应用自由落体运动的规律顺利解决相关问题。在课堂教学中，趣味游戏、分组实验的进行大大提高了学生的学习兴趣，使整堂课在轻松愉快的氛围中顺利进行。但是，因为教学条件的限定，在“匀变速直线运动性质的得出”环节，没有通过具体的实验进行探究，仅通过已有的频闪图片进行分析得出结论，说服性不强。在以后的教学中，我要更加重视实验在物理教学中应用，用事实说话。在进行牛顿管演示实验时由于器材问题导致花了较多的时间，这提醒我在课前要做好充分的准备工作。通过这次课，我收获了许多，在物理组各位前辈教师的指导下，我的教学