自由落体运动教学设计

自由落体运动教学设计高一物理陈华2022．10．12一、教材分析自由落体运动作为匀变速直线运动的特例,在《物理》第一册(鲁科版版)第二章《匀变速直线运动》的最后一节,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,本节教材的一个重点和难点,是让学生认识到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,通过实验及分析,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二丶学情分析学生由于受日常生活经验的影响,对物体的下落普遍存在重快轻慢的错误认识,所以做好分组实验和演示实验很重要。通过观察这些实验现象,可以使学生充分认识到空气阻力对自由下落的物体运动的影响,只有排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,从而得出了自由落体运动是一种理想的运动模型。研究自由落体运动的规律是教学重点也是难点,传统实验探究教学利用分析自由落体运动的纸带来研究自由落体运动的规律,实验误差比较大。传统探究教学利用频闪照片研究落体规律,在高中实际课堂教学过程中的可操作性不强,学生的参与度低。本节增加了“用手机传感器测自由落体加速度”的活动，课堂中设计利用智能手机中加速度传感器,APP软件测出学生更直观地认识自由落体,让学生体会到了科学研究的乐趣三．核心素养（一）物理观念1．认识自由落体运动,知道物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动2．知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同3．掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题（二）科学探究指导学生进行不同层次的实验探究,从探究物体下落快慢与质量的关系开始,接着探究物体自由下落的运动规律和加速度,直到最后利用自由落体规律探究生活中一些自由落体运动的规律。在探究过程中让学生进一步体验科学探究方法:1.会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法2,会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法3.善于进行观察,并能独立思考或与别人进行讨论、交流（三）科学态度与责任1.通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣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3.培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于积极探索并能提出与别人不同的见解四、教学重点1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。2.自落体运动的律,并能运用其解决实际五、教学难点理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题六、教具准备多媒体课件,瓶盖和二张同样的纸片、牛顿管，牛顿管视频、真空实验室视频（加油向未来视频）手机软件物理工坊七、课时安排：1课时八、教学内容（一）.情景引入多媒体封面:飘落的树叶，小动画：下落的雨滴，飘落的雪花，蹦极，跳楼机；拍摄的小视频：落叶与瓶盖下落的对比师：同学们,小视频中落叶与瓶盖下落一快一慢，这是我们生活中非常常见的不见现象生活经验告诉我们就是这样的：重的物体下落得快，轻的物体下落的慢师：重快轻慢—这也是历史上古希腊学者亚里士多德认可的观念，而且这个观念一直流传了2000多年。（二）、教学內容…探究落体运动问题2：是不是一定是这样的呢？学生实验，小组一位同学做实验，其他同学认真观察。实验一：纸张同样的纸张同时下落，比较下落的快慢结果：几乎一样快实验二：两张同样的张纸，一张柔成团，比较下落的快慢结果：柔成团的下落得快实验三：揉成团的纸张和瓶盖同时下落，比较下落的快慢结果：几乎一样快结论：重的物体不一定下落的快师：早在16世纪，意大利科学家伽利略他有一个巧妙的推理假如：一块大石头下落的速度为8m/s,一块小石头下落的速度为4m/s，当把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而变慢，大小石头整体的速度应该是4m/s<v<8m/s而根据重快轻慢，大小石头整体速度又应该>8m/s这种相互矛盾的结论，使亚里士多德的观点陷入了困境问题3：到底是什么因素影响了物体下落的快慢呢？------学生：空气阻力问题4：那么轻重不同的物体下落情况到底如何呢？下面我们来看比较精细的实验视频视频1：牛顿管实验结论：玻璃管可以与外界相通则下落有快慢把玻璃管里的空气抽出去，观察到：下落一样快视频2：加油向未来视频结论：下落一样快小结：在现实生活中人们之所以看到物体下落的快慢不同，是因为空气阻力的影响。如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样板书一.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叫自由落体运动。2、特点：①从静止开始下落，即初速度v0为零。②只受重力。在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落可以近似看作自由落体运动。（二）、教学內容进一步探究：自由落体的加速度：由上面的实验我们可以看到，自由落体运动是加速运动。那么，它的加速度在下落过程中是否变化呢？实验演示----学生数据处理得：自由落体是匀变速直线运动，加速度为9.8m/s2板书二．自由落体运动的加速度对不同物体进行的实验结果表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。1.定义：物体在自由落体运动中的加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度2.符号：通常用g表示3.方向：竖直向下4.大小：一般g=9.8m/s2，粗略计算g=10m/s2。精确的实验发现，在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。重力加速度随纬度的增加而增大；随离地的高度而减小教师利用手机物理工坊测当地的重力加速度9.83m/s2，并让手机做自由落体，测自由落体加速度是恒定的三.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。四.应用2.曾有一篇报道--最美妈妈用自己柔弱的双手把一个从10层楼高的窗台上坠落的小孩接住。假设这个小高层的层高为3.2m，这位妈妈从她所以位置冲到楼下需要的时间为2S，大家看能不能算下她的反应时间是多少？八.小结本节对自由落体运动进行了探究，请同学们思考并回答下面的问题：自由落体运动的条件是什么？为什么说自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动？叙述自由落体运动的规律九.板书设计一.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叫自由落体运动。2、特点：①从静止开始下落，即初速度v0为零。②只受重力。在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落可以近似看作自由落体运动。二．自由落体运动的加速度1.定义：物体在自由落体运动中的加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度2.符号：通常用g表示3.方向：竖直向下4.大小：一般g=9.8m/s2，粗略计算g=10m/s2。精确的实验发现，在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。随纬度的增加而增大三.自由落体运动的规律动。十.作业布置1．阅读课本：总结如何测反应时间2．完成课本59页：1，3，4十一.课后反思个人体会本节课充分发挥学生的主体作用：通过实验探索，设问点拨，创设问题情景，引导学