2024-2025学年高中物理 第一章 运动的描述 第七节 对自由落体运动的研究教案 教科版必修1

2024-2025学年高中物理第一章运动的描述第七节对自由落体运动的研究教案教科版必修1主备人备课成员教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年高中物理教科版必修1，第一章“运动的描述”的第七节“对自由落体运动的研究”。主要内容包括：

1.自由落体运动的定义：物体在重力作用下，从静止开始沿直线运动的过程。

2.自由落体运动的特点：初速度为零，加速度为常数（g），与物体的质量无关。

3.自由落体运动的公式：s=1/2*g*t^2，v=g*t，h=1/2*g*t^2，其中s表示位移，v表示速度，h表示高度，t表示时间。

4.自由落体运动的实际应用：如自由落体钟、跳伞运动等。

5.自由落体运动与匀加速直线运动的区别与联系。教学目标分析本节课的核心素养目标如下：

1.理解能力：使学生能够理解自由落体运动的定义、特点和公式，并能够运用这些知识解释实际问题。

2.科学思维：培养学生运用物理学方法研究问题的能力，让学生学会从实际现象中抽象出物理模型，并运用逻辑思维分析问题。

3.实践能力：通过实验和练习，使学生能够熟练运用自由落体运动的知识解决实际问题，如计算物体下落的时间、距离等。

4.创新意识：鼓励学生在学习过程中提出新观点、新方法，培养学生的创新思维。

5.团队协作：培养学生分工合作、共同解决问题的能力，让学生在小组讨论和实验过程中，学会倾听他人意见，提高团队协作能力。

6.科学态度与价值观：通过学习自由落体运动，使学生认识到物理学的严谨性和实用性，培养学生的科学态度和价值观。

本节课旨在通过引导学生探究自由落体运动的特点和规律，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。教学难点与重点1.教学重点：

（1）理解自由落体运动的定义、特点和公式。

自由落体运动是指在重力作用下，从静止开始沿直线运动的过程。其特点是初速度为零，加速度为常数（g），与物体的质量无关。自由落体运动的公式包括：s=1/2*g*t^2，v=g*t，h=1/2*g*t^2，其中s表示位移，v表示速度，h表示高度，t表示时间。

（2）掌握自由落体运动在实际中的应用。

自由落体运动在实际中应用广泛，如自由落体钟、跳伞运动等。通过实例分析，使学生能够将理论知识与实际问题相结合，提高解决问题的能力。

（3）理解自由落体运动与匀加速直线运动的区别与联系。

自由落体运动是一种特殊的匀加速直线运动，其初速度为零，加速度为常数（g）。学生在学习过程中，要能够把握两者之间的联系与区别，提高知识运用能力。

2.教学难点：

（1）自由落体运动公式的理解与应用。

自由落体运动的公式包括：s=1/2*g*t^2，v=g*t，h=1/2*g*t^2。学生需要在理解公式推导过程的基础上，能够熟练运用公式解决实际问题。

（2）自由落体运动在复杂情境下的应用。

在实际问题中，自由落体运动可能涉及多个变量，学生需要学会运用所学知识分析问题，找出关键因素，从而解决问题。

（3）自由落体运动与匀加速直线运动的区别与联系。

学生需要理解自由落体运动是一种特殊的匀加速直线运动，能够在实际问题中区分两者，并运用相应知识解决问题。

针对以上重点与难点，教师在教学过程中应采用讲解、演示、实验、练习等多种教学方法，引导学生深入理解自由落体运动的知识，并通过实例分析，提高学生解决实际问题的能力。同时，教师应关注学生的学习进度，针对学生掌握情况，及时调整教学策略，确保学生能够较好地掌握本节课的核心内容。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.教学方法：

（1）讲授法：在课堂上，教师通过讲解自由落体运动的定义、特点、公式及实际应用，使学生掌握基本知识。

（2）案例分析法：教师选取典型的实际问题，引导学生运用自由落体运动的知识进行分析，提高学生解决实际问题的能力。

（3）实验法：组织学生进行自由落体实验，观察和记录实验现象，使学生直观地理解自由落体运动的特点。

（4）小组讨论法：将学生分成小组，讨论自由落体运动与匀加速直线运动的区别与联系，促进学生之间的交流与合作。

2.教学活动设计：

（1）角色扮演：学生扮演自由落体运动中的物体，体验不同高度下落的感觉，增强对自由落体运动的理解。

（2）实验活动：学生进行自由落体实验，测量物体的下落时间、距离等数据，分析实验结果，验证自由落体运动公式。

（3）游戏设计：设计有关自由落体运动的游戏，如“落体猜时间”，让学生在游戏中运用所学知识，提高学生的学习兴趣。

3.教学媒体和资源：

（1）PPT：教师制作精美、清晰的PPT，展示自由落体运动的基本概念、公式及实际应用，方便学生理解和记忆。

（2）视频：播放自由落体运动的实验视频，让学生直观地观察实验现象，加深对自由落体运动的理解。

（3）在线工具：利用在线工具，如物理模拟软件，让学生模拟自由落体运动，观察不同参数下的运动情况，提高学生的实践能力。教学流程1.导入新课（5分钟）

通过播放自由落体运动的实验视频，引导学生关注自由落体现象，激发学生的学习兴趣。教师提问：“你们听说过自由落体运动吗？自由落体运动有什么特点呢？”让学生回顾已学知识，为新课的展开做好铺垫。

2.新课讲授（20分钟）

（1）讲解自由落体运动的定义、特点和公式。

教师通过PPT展示自由落体运动的基本概念，讲解自由落体运动的特点，如初速度为零，加速度为常数（g），与物体的质量无关。同时，介绍自由落体运动的公式，如s=1/2*g*t^2，v=g*t，h=1/2*g*t^2，并解释公式的推导过程。

（2）分析自由落体运动在实际中的应用。

教师通过实例分析，如自由落体钟、跳伞运动等，让学生了解自由落体运动在实际中的广泛应用，提高学生的知识运用能力。

（3）讲解自由落体运动与匀加速直线运动的区别与联系。

教师通过PPT展示自由落体运动与匀加速直线运动的特点，引导学生掌握两者之间的联系与区别，提高学生的知识运用能力。

3.实践活动（10分钟）

（1）角色扮演：学生扮演自由落体运动中的物体，体验不同高度下落的感觉，增强对自由落体运动的理解。

（2）实验活动：学生进行自由落体实验，测量物体的下落时间、距离等数据，分析实验结果，验证自由落体运动公式。

（3）游戏设计：学生设计有关自由落体运动的游戏，如“落体猜时间”，运用所学知识，提高学生的学习兴趣。

4.学生小组讨论（10分钟）

（1）讨论自由落体运动公式的理解与应用。

学生分组讨论自由落体运动公式的含义，分享自己如何运用公式解决实际问题，促进学生之间的交流与合作。

（2）分析自由落体运动在复杂情境下的应用。

学生分组讨论自由落体运动在实际问题中的应用，如多变量分析，找出关键因素，从而解决问题。

（3）探讨自由落体运动与匀加速直线运动的区别与联系。

学生分组讨论自由落体运动与匀加速直线运动的区别与联系，分享自己的观点，提高学生的知识运用能力。

5.总结回顾（5分钟）

教师引导学生回顾本节课所学内容，总结自由落体运动的定义、特点、公式及实际应用，强调重点知识，为学生巩固所学内容提供指导。

总用时：40分钟。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）教材辅助材料：《高中物理学习指导》中关于自由落体运动的相关章节，提供了丰富的例题和练习题，有助于学生加深对自由落体运动的理解。

（2）物理实验手册：学校实验教材中关于自由落体运动的实验指导，介绍了实验原理、实验步骤和实验数据分析方法，供学生参考。

（3）科普书籍：《物理的奥秘》一书中有关于自由落体运动的历史背景、科学家故事和相关应用的介绍，有助于学生了解物理学的趣味性和实用性。

（4）网络资源：科普网站“物理趣闻”中关于自由落体运动的相关文章，包括自由落体运动的基本概念、公式解释以及相关科学家的小故事，增加了学生的学习兴趣。

2.拓展建议：

（1）学生可以阅读《高中物理学习指导》中关于自由落体运动的相关章节，通过解决书中的例题和练习题，提高自己的解题能力。

（2）根据学校实验教材中关于自由落体运动的实验指导，学生可以自行设计实验，进行实验操作，观察实验现象，并运用所学知识对实验结果进行分析。

（3）学生可以阅读科普书籍《物理的奥秘》，了解自由落体运动的历史背景，了解科学家们是如何发现和探索自由落体运动的规律的，同时了解物理学在生活中的应用。

（4）学生可以浏览科普网站“物理趣闻”，了解自由落体运动的趣味性，通过学习网站中的相关文章，提高自己对自由落体运动的理解和兴趣。板书设计①自由落体运动的定义：在重力作用下，从静止开始沿直线运动的过程。

②自由落体运动的特点：初速度为零，加速度为常数（g），与物体的质量无关。

③自由落体运动的公式：s=1/2*g*t^2，v=g*t，h=1/2*g*t^2。

④自由落体运动与匀加速直线运动的区别与联系。

2.板书设计艺术性和趣味性：

①使用图表、图片等视觉元素，如自由落体运动的示意图、实验照片等，使板书更具直观性和生动性。

②运用色彩、字体加粗等手段，突出重点知识，提高学生的关注度。

③设计有趣的比喻、卡通形象等，如将自由落体运动比作“自由落体的小猴”，增加学生的学习兴趣。

④创造互动环节，如邀请学生上台演示自由落体运动，让学生成为板书的一部分，提高学生的参与度和积极性。课后作业1.请用自由落体运动的公式计算一个物体从高度为10米的地方落下所需的时间。

答案：t=√(2h/g)=√(2*10/9.8)≈1.43秒

2.一个物体从静止开始自由落体运动，5秒后速度为30米/秒，求物体下落的高度。

答案：h=1/2*g*t^2=1/2*9.8*5^2=122.5米

3.自由落体运动中，物体的质量是否影响下落时间？请说明理由。

答案：物体的质量不影响下落时间。因为自由落体运动的加速度为常数（g），与物体的质量无关。

4.跳伞运动员从飞机跳下后，打开降落伞，其下降速度将逐渐稳定。请说明降落伞对运动员下降速度的影响。

答案：降落伞对运动员下降速度的影响是使其下降速度逐渐稳定。由于降落伞的阻力作用，运动员的下降加速度减小，最终达到一个稳定的下降速度。

5.自由落体运动与匀加速直线运动的区别是什么？

答案：自由落体运动与匀加速直线运动的区别在于初速度和加速度的特点。自由落体运动的初速度为零，加速度为常数（g），而匀加速直线运动的初速度不一定为零，加速度也是常数，但可以是任意值。课堂小结，当堂检测1.课堂小结（5分钟）

教师引导学生回顾本节课所学内容，总结自由落体运动的定义、特点、公式及实际应用，强调重点知识，为学生巩固所学内容提供指导。

2.当堂检测（5分钟）

教师提供以下题目，学生当堂完成，教师及时进行讲解和反馈。

（1）一个物体从高度为10米的地方自由落下，求其落地时的速度。

答案：v=g*t=9.8*√(2*10/9.8)≈31.6米/秒

（2）一个物体从静止开始自由落体运动，求其落地时的时间和位移。

答案：t=√(2h/g)=√(2*10/9.8)≈1.43秒

h=1/2*g*t^2=1/2*9.8*1.43^2≈10米

（3）一个物体从高度为10米的地方自由落下，求其落地时的速度