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课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容是自由落体运动的规律和特点。教学内容与学生已有知识的联系包括：首先，学生需要掌握运动和力的关系，了解牛顿第一定律和第二定律；其次，学生需要理解重力的概念，掌握重力对物体运动的影响；最后，学生需要具备一定的数学基础，能够进行简单的运动方程计算。

具体的教学内容包括：

1.自由落体运动的定义：物体在没有任何阻力的情况下，仅受重力作用下的运动。

2.自由落体运动的规律：物体在自由落体运动中，其下落速度与时间成正比，与初始高度无关。

3.自由落体运动的的特点：加速度恒定为重力加速度，物体下落过程中速度不断增加，位移与时间的平方成正比。

4.自由落体运动的计算方法：利用运动方程进行计算，如位移公式、速度公式等。二、核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学思维：培养学生运用科学的方法和逻辑思维分析问题、解决问题的能力。通过自由落体运动的规律和特点的学习，使学生能够运用物理学原理理解和解释生活中的物理现象。

2.科学探究：培养学生进行科学实验和观察的能力，学会从实验和现象中总结规律。通过自由落体运动的实验和问题讨论，提高学生观察、实验、分析问题的能力。

3.科学交流：培养学生运用物理语言和符号进行表达和交流的能力。在学习自由落体运动的过程中，鼓励学生用物理概念和公式进行问题分析和解答，提升科学交流的能力。

4.科学态度：培养学生对待科学问题的严谨态度和求实精神。通过学习自由落体运动的规律和特点，使学生认识到了解和遵守自然规律的重要性，培养学生的科学态度。三、学情分析考虑到我所面对的是高中一年级的学生，他们的知识基础和能力层次存在一定的差异。大部分学生已经掌握了初中阶段的物理知识，对运动和力的关系有了初步的理解。然而，他们对自由落体运动的概念和规律可能还不够清晰，需要通过本节课的学习来进一步深化理解。

在能力方面，大部分学生具备一定的实验操作能力和问题解决能力。他们能够进行简单的实验观察和数据分析，但对于复杂的物理问题和实验设计可能还存在一定的困难。因此，在教学过程中，我将注重引导学生进行观察和思考，提供适当的辅导和指导，帮助他们克服困难，提高解决问题的能力。

在素质方面，大部分学生具备良好的学习态度和团队合作精神。他们愿意参与课堂讨论和实验活动，能够积极与同学和老师进行交流和合作。然而，也有一部分学生可能对物理学习缺乏兴趣，参与度不高，这可能会影响他们的学习效果。因此，我将注重激发学生的学习兴趣，创设有趣的物理实验和问题情境，提高他们的学习积极性和参与度。四、教学资源软硬件资源：

1.教室内的多媒体设备，如投影仪和计算机。

2.物理实验器材，如自由落体实验装置、计时器、尺子等。

3.实验室内的计算机和实验设备。

课程平台：

1.学校提供的在线课程平台，用于发布课程资料和作业。

2.物理学科相关的在线教育资源网站。

信息化资源：

1.教学PPT和教学视频，用于讲解自由落体运动的规律和特点。

2.在线物理学习平台和应用程序，提供额外的学习资源和练习题目。

教学手段：

1.讲授法：通过讲解和示例来阐述自由落体运动的概念和规律。

2.实验法：进行自由落体实验，让学生观察和记录实验结果，培养实验操作和观察能力。

3.讨论法：组织学生进行小组讨论，分享对自由落体运动的理解和疑问，促进学生之间的交流和合作。

4.问题解决法：提出与自由落体运动相关的问题，引导学生进行思考和解答，提高问题解决能力。五、教学过程设计1.导入环节（5分钟）

情境创设：通过播放一个有趣的自由落体运动视频，如硬币从高楼落下，激发学生的学习兴趣和求知欲。

问题提出：观看视频后，提问学生：“硬币为什么会先落到地面上？自由落体运动有什么特点？”

学生回答：引导学生思考并回答问题，引发对自由落体运动的兴趣。

2.讲授新课（15分钟）

自由落体运动的定义：解释自由落体运动的概念，强调物体在没有任何阻力的情况下，仅受重力作用下的运动。

自由落体运动的规律：讲解物体在自由落体运动中，下落速度与时间成正比，与初始高度无关的规律。

自由落体运动的特点：阐述加速度恒定为重力加速度，物体下落过程中速度不断增加，位移与时间的平方成正比的特点。

教学手段：结合PPT和教学视频，通过示例和讲解，确保学生理解和掌握新知识。

3.巩固练习（5分钟）

练习题目：分发练习题目，要求学生计算自由落体运动的位移、速度等。

学生解答：学生独立完成练习题目，巩固对自由落体运动的理解和掌握。

讨论和解答：学生之间进行讨论，互相解答疑问，教师进行指导和解答。

4.课堂提问（5分钟）

提问学生：针对本节课的内容，提问学生关于自由落体运动的问题，如自由落体运动的规律、特点等。

学生回答：学生回答问题，展示对自由落体运动的理解和掌握。

点评和指导：对学生的回答进行点评和指导，及时纠正错误和解答疑问。

5.创新环节（5分钟）

实验设计：组织学生进行自由落体实验，要求学生设计实验方案，测量物体的下落时间和位移。

实验操作：学生进行实验操作，观察和记录实验结果。

实验分析：学生分析实验结果，与理论知识进行对比，探讨实验误差的原因。

6.总结环节（5分钟）

本节课回顾：回顾本节课的主要内容，强调自由落体运动的规律和特点。

课堂作业：布置相关的作业题目，要求学生巩固练习。

作业布置：明确作业要求和截止时间，鼓励学生认真完成作业。

总用时：45分钟

教学过程设计要求：

1.教学过程要符合实际学情，关注学生的知识基础和能力层次。

2.教学过程要突出重难点，确保学生理解和掌握新知识。

3.教学过程要有创新，通过实验、讨论等方式激发学生的学习兴趣和参与度。

4.教学过程要注重师生互动，鼓励学生提问和表达自己的观点。

5.教学过程要贴近实际教学，符合教学实际需求。六、拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《物理学史上的自由落体运动研究》：介绍自由落体运动在物理学史上的重要地位和研究进展。

-《自由落体运动在现实生活中的应用》：探讨自由落体运动在工程、科学实验等领域的实际应用。

-《自由落体运动与地球重力场的研究》：介绍自由落体运动与地球重力场的关系及其在地球科学中的应用。

2.课后自主学习和探究：

-要求学生结合教材和拓展阅读材料，深入研究自由落体运动的相关知识，了解其在科学和技术领域的重要性和应用。

-鼓励学生进行自由落体实验的设计和操作，通过实践探究自由落体运动的规律和特点。

-引导学生思考自由落体运动与人类生活的关系，提出与自由落体运动相关的问题，并进行调查研究或科学实验，将所学知识应用到实际生活中。

-组织学生进行小组讨论或研究报告，分享自己的学习和探究成果，互相交流和学习。七、教学反思与改进在本次自由落体运动的教学中，我观察了学生的学习情况和反馈，发现了一些需要改进的地方。

首先，在导入环节，我通过播放视频激发了学生的兴趣，但有些学生过于关注视频的趣味性，而忽略了自由落体运动的概念和特点。因此，在未来的教学中，我计划更明确地引导学生关注视频中的物理现象，并提出问题，以引起学生对自由落体运动的思考。

其次，在讲授新课时，我发现部分学生在理解自由落体运动的规律时存在困难。为了更好地帮助学生理解，我计划在未来的教学中采用更多直观的示例和图示，以便学生更清晰地理解自由落体运动的规律和特点。

此外，在巩固练习环节，我布置了一些练习题目，但部分学生对如何运用所学知识解决实际问题感到困惑。针对这一点，我计划在未来的教学中增加更多的实际应用例子，让学生更好地理解自由落体运动在现实生活中的应用，并提高他们解决实际问题的能力。

最后，在课堂提问环节，我发现部分学生胆怯于表达自己的观点。为了鼓励学生更加积极地参与课堂讨论，我计划在未来的教学中采取更多的互动式教学方法，如小组讨论、角色扮演等，以提高学生的参与度和积极性。八、内容逻辑关系①自由落体运动的概念：物体在没有任何阻力的情况下，仅受重力作用下的运动。

②自由落体运动的规律：物体在自由落体运动中，其下落速度与时间成正比，与初始高度无关。

③自由落体运动的特点：加速度恒定为重力加速度，物体下落过程中速度不断增加，位移与时间的平方成正比。

④自由落体运动的计算方法：利用运动方程进行计算，如位移公式、速度公式等。

⑤自由落体运动在现实生活中的应用：探讨自由落体运动在工程、科学实验等领域的实际应用。

⑥自由落体运动与地球重力场的研究：介绍自由落体运动与地球重力场的关系及其在地球科学中的应用。

⑦自由落体运动与人类生活的关系：提出与自由落体运动相关的问题，并进行调查研究或科学实验，将所学知识应用到实际生活中。典型例题讲解1.例题一：一个物体从高度h自由落下，求物体落地时的速度和位移。

解答：根据自由落体运动的规律，物体下落速度与时间成正比，与初始高度无关。设物体落地时的速度为v，下落时间为t，重力加速度为g，则有v=gt。物体落地时的位移为h，根据位移公式h=1/2gt^2，可以求得物体落地时的速度和位移。

2.例题二：一个物体从高度h自由落下，求物体落地前1秒内的位移。

解答：根据位移公式h=1/2gt^2，我们可以求得物体落地前1秒内的位移。设物体落地前1秒的位移为h1，时间为t1，则有h1=1/2g(t1)^2。由于物体落地前1秒的时间t1等于总时间t减去1秒，即t1=t-1，代入上述公式可以求得h1。

3.例题三：一个物体从高度h自由落下，求物体在时间t内的平均速度。

解答：根据平均速度的定义，物体在时间t内的平均速度v_avg等于物体在时间t内的位移h除以时间t，即v_avg=h/t。根据位移公式h=1/2gt^2，代入上述公式可以求得物体在时间t内的平均速度v_avg。

4.例题四：两个物体A和B从同一高度自由落下，物体A的质量是物体B的两倍，求物体A和B同时落地时的速度。

解答：由于物体在自由落体运动中，其下落速度与质量无关，只与重力加速度有关。因此，物体A和B在同一高度自由落下时，它们同时落地时的速度相同，都等于gt。

5.例题五：一个物体从高度h自由落下，求物体在落地前1秒内的平均加速度。

解答：根据平均加速度的定义，物体在落地前1秒内的平均加速度a_avg等于物体在落地前1秒内的速度变化量除以时间t，即a_avg=(v-u)/t，其中v是物体落地时的速度，u是物体在落地前1秒的速度。由于物体在自由落体运动中，其加速度恒定为重力加速度g，因此a_avg=g。课堂1.提问：通过提问学生，了解他们对自由落体运动的概念、规律和特点的掌握情况。例如，可以提问学生自由落体运动的定义、自由落体运动的规律、自由落体运动的特点等。

2.观察：观察学生在课堂上的参与情况，了解他们对自由落体运动的兴趣和理解程度。例如，可以观察学生是否积极回答问题、是否认真听讲、是否参与课堂讨论等。

3.测试：通过课堂小测验，了解学生对自由落体运动知识的掌握情况。例如，可以设计一些与自由落体运动相关的选择题、计算题等。

4.作业评价：对学生的作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果。例如，可以评价学生对自由落体运动概念的理解、对自由落体运动规律的掌握、对自由落体运动计算的准确性等。

十、作业评价

1.批改：认真