高中物理必修一2.5自由落体运动2教案

2.5自由落体运动教学设计【教材分析】落体运动是一种常见的运动，伽利略对自由落体运动的研究意义重大。本节课通过探究实验、分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体的认识。【学情分析】1、学生基础：作为高一学生，他们有积极、主动探究的意识；但探究能力和实验、计算能力尚待提高；本节课仍需要教师适当方式进行引导与点拨。2、知识基础：学生已经初步掌握了匀变速直线运动的规律，并已经学习了用点计时器研究匀速直线运动和匀变速直线运动；对“影响物体下落快慢的因素”已有一些感性认识。【教学目标】1、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，能用规律解决较简单的实际问题。(3)能用打点计时器得到自由落体运动的运动轨迹并能自主进行分析，获得结论。2、过程与方法（1）通过观察和实验来探究自由落体运动的规律。(2)引导学生进行物理实验设计，根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。(3)引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体运动的实质。3、情感态度价值观（1）调动学生积极与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力。培养学生的团结合作精神和协作意识。(2)渗透物理思想和物理科学研究方法的教育。(3)让学生体会科学探究的艰辛，培养执着追求真理的精神品质。【设计思想】本节课以“创设情景提出探究任务集体讨论探究方案自主探究讨论交流、归纳探究成果”的探究模式开展教学活动。【教学过程】一、情景导课1.教师活动：创设情景（展示PPT1画面）。提出问题;观察苹果下落的频闪照片，你发现了什么？（运动轨迹是直是曲？速度如何变化？苹果为什么会竖直下落？）2.学生活动：观察图片、思考问题、讨论交流，3.预设的探究成果:学生自主获得：苹果的运动轨迹是直线，速度越来越快（是加速直线运动），苹果会竖直下落是因为重力的作用。4.设计意图：培养学生善于观察，注意从身边现象探索物理规律，注重将物理知识与生活实践相联系的兴趣与能力。二、自由落体运动1、探究任务1：什么因素影响物体下落的快慢呢？教师活动：演示重的荧光笔和轻薄纸片从同一高度下落实验，提出问题：什么因素影响物体下落的快慢呢？学生活动：观察现象并提出猜想:影响物体下落的快慢的各种可能因素（预设猜想=1\*GB3①与重力有关；=2\*GB3②与空气阻力有关等）。教师活动：追问;如何验证你的猜想？学生活动：根据身边的器材设计并实施实验来验证自己的猜想(如比较相同质量的纸团和纸片的；笔和石子等从同一高度静止下落的情况),预设目标：得到影响物体下落的快慢可能是空气阻力。教师活动：提出探究任务，无空气影响时，物体下落的快慢？并演示牛顿管实验：不抽出玻璃管中的空气，将玻璃管倒立过来，观察物体下落情况；通过抽气泵抽去玻璃管中的空气，再来看它们的下落情况。学生活动：观察实验现象，进一步明确空气阻力对物体下落运动的影响。预设的探究结论：获得物体下落的快慢与重力无关，受空气阻力影响，如果没有空气阻力，轻的，重的物体将同时下落。设计意图：培养学生学习兴趣，使学生能主动、积极参与到学习活动中，培养学生观察实验、思考问题的习惯，让学生更直观地观察实验现象，便于得出结论。2、自由落体的定义：教师活动:提出学生的学习任务（1）寻找牛顿管中羽毛和金属片下落运动所满足的条件（提示从=1\*GB3①受什么力，=2\*GB3②初始状态等方面分析），进而抽象出自由落体的定义。学生活动：从受力分析和初始状态确定两方面分析、讨论。预设的探究目标：牛顿管中羽毛和金属片下落运动所满足的条件是仅受重力，初速度为零。自主获得：物体只受重力，初速度为零的运动叫自由落体运动。设计意图：锻炼学生分析具体实验现象寻找规律的能力及概括能力。三、自由落体运动的性质实验探究2：自由落体运动是什么样的一种运动？（是匀变速直线运动吗？）实验设计：教师活动:我们可用什么器材、怎样设计实验进行探究自由落体运动的特点？学生活动：（四人小组讨论与交流）回顾研究匀变速直线运动的方法。提出探究自由落体运动性质的实验方案与器材.预设的讨论方案：甲方案.用打点记时器；乙方案.频闪照相等（2）讨论判断依据：教师活动:可根据什么判定自由落体运动的性质？（说出你判定所用的的方法）学生活动：（四人小组讨论与全班交流）预设的讨论方案：使用打点计时器，打出纸带，分析数据，根据匀变速运动的判别式，或VT图像等。设计意图:锻炼学生自主设计实验方案的能力。实验探究:学生活动：两人小组协作进行实验，并根据所获得的纸带进行深入的探究。教师活动:学生实验过程中教师在各个小组间巡视，指导学生按要求安装实验器材，对出现的问题及时引导。预设的探究成果:自由落体运动是初速度为零匀加速直线运动(实验一定会存在误差，在误差范围内得到结论即可)设计意图：提高学生的动手实验能力、合作能力，也让学生通过自己动手获得自由落体的运动性质。让学生体会到自主获取学习成果的快乐。四、自由落体加速度——重力加速度（g）教师活动:请同学们深入分析实验数据，求出物体做自由落体运动加速度的大小？学生活动：（两人小组）处理数据，求自由落体运动的加速度。预设的探究成果:获得a=9.8m/s2(允许误差的存在)教师活动：引导学生发现并总结自由落体加速度，即重力加速度（g）的特点：学生活动：从加速度的大小方向产生原因等方面分析重力加速度（g）的特点预设的探究成果：学生通过自主探究获得几下结论=1\*GB3①方向：竖直向下；=2\*GB3②大小：通常取g=9．8m/s2，粗略取g=10m/s2；=3\*GB3③随纬度的增加而增大；=4\*GB3④随高度的增加而减少。设计意图：学生通过自己动手测出自由落体加速度，加深对加速度的理解。五、推导自由落体运动的规律学生活动：回忆复匀变速直线运动的规律，完成下列表格匀变速直线运动的规律自由落体运动的规律（V0=？，g=？）速度公式位移公式速度位移公式预设的探究成果如下匀变速直线运动的规律自由落体运动的规律（V0=0，g=9．8m/s2）速度公式位移公式速度位移公式设计意图：引导学生由匀变速直线运动的规律导出自由落体运动的规律，温故而知新，体验并应用知识规律的迁移。六、问题探究探究活动1：教师活动:情景展示（PPT）某校教学楼，共有六层。设定问题问题1：如果从六楼释放一个小球，请你估算：从开始运动起，它在前2s内下落的位移，2S末的速度分别是多少？（小球2S末未落地）问题2：如何测量它的高度？问题3：考虑实际因素影响，实验测定的高度与实际高度间会存在怎样的差异？学生活动：根据本节课探究的关于自由落体运动的规律，分析并解决实际问题。预设目标：学生能较顺利地解决此问题。设计意图：让学生运用刚学的知识解决实际问题，及时巩固知识。探究活动2：测反应时间教师活动:同学们利用刻度尺测定自己的反应时间。研究人的反应时间与哪些因素有关，将你的研究过程和结果在班上交流。学生活动：（两人小组活动）自己动手测自己的反应位移，计算反应时间，相互协作与交流。预设目标：会根据自由落体运动的位移时间公式计算反应时间，并能讨论影响人反应时间的有关因素。设计意图：让学生能学以致用，并能体验物理就在身边，激发学生对物理更浓厚的学习兴趣。七．板书设计§2.5自由落体运动（一）自由落体运动

1．定义：物体只在重力作用下