2024-2025学年新教材高中物理 第2章 第4节 自由落体运动教案 新人教版必修第一册

2024-2025学年新教材高中物理第2章第4节自由落体运动教案新人教版必修第一册学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析本节课的主要教学内容来自2024-2025学年新教材高中物理第2章第4节，主题是自由落体运动。内容包括自由落体运动的概念、规律，以及物体在重力作用下的加速度、速度与时间的关系。这部分内容将引导学生深入理解匀加速直线运动在自由落体这一特殊情境中的应用。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在之前的课程中已经学习了匀加速直线运动的基本概念和公式，掌握了速度、加速度与时间的关系。在此基础上，本节课将帮助学生将理论知识与实际情境相结合，通过自由落体运动的实例，深化对匀加速直线运动的理解和应用。核心素养目标本节课的核心素养目标在于培养学生以下几方面的能力：首先，通过自由落体运动的学习，提升学生运用物理知识解释自然现象的能力，增强科学思维能力；其次，培养学生运用物理公式进行实际问题分析解决的能力，提高科学探究素养；最后，通过小组合作与讨论，激发学生的合作意识，提升交流与表达的科学沟通能力。这些目标与课本内容紧密结合，旨在帮助学生形成完整的物理知识体系，提高学科核心素养。重点难点及解决办法重点：自由落体运动的概念、规律，以及物体在重力作用下的速度、时间关系的计算。

难点：理解自由落体运动中加速度恒定为重力加速度的原理，以及如何运用物理公式解决实际问题。

解决办法及突破策略：

1.引导学生通过观察实验现象，理解自由落体运动中加速度恒定的特点，结合课本图示和实例进行分析。

2.采用问题驱动的教学方法，设计具有梯度的习题，帮助学生逐步掌握速度、时间关系的计算方法，并鼓励学生进行课堂讨论，互帮互助。

3.通过案例教学，展示自由落体运动在实际生活中的应用，让学生感受物理知识的实用性，提高解决实际问题的能力。

4.针对难点，教师进行个别辅导，关注学生个体差异，确保每位学生都能掌握重点知识，突破难点。教学资源1.硬件资源：自由落体运动演示实验器材、计算机、投影仪。

2.软件资源：物理教学软件、PPT课件、动画演示软件。

3.课程平台：学校多媒体教学平台、课堂互动教学系统。

4.信息化资源：电子课本、在线物理题库、教学视频。

5.教学手段：讲授、实验演示、小组讨论、案例分析、互动提问、个别辅导。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对自由落体运动的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是自由落体运动吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于自由落体运动的图片或视频片段，让学生初步感受自由落体运动的特点。

简短介绍自由落体运动的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.自由落体运动基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解自由落体运动的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解自由落体运动的定义，包括其主要特点，如加速度恒定为重力加速度。

详细介绍自由落体运动的规律，使用图表或示意图帮助学生理解速度与时间的关系。

3.自由落体运动案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解自由落体运动的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的自由落体运动案例进行分析，如苹果落地、跳伞运动等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解自由落体运动的应用。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用自由落体运动解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论自由落体运动在未来科技或生活中的发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与自由落体运动相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对自由落体运动的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调自由落体运动的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括自由落体运动的基本概念、规律、案例分析等。

强调自由落体运动在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用自由落体运动。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于自由落体运动的短文或报告，以巩固学习效果。教学资源拓展1.拓展资源：

-推荐阅读：《物理的进化》、《从一到无穷大》等科普书籍，了解物理学的发展历程和科学家的探索故事。

-视频资料：寻找与自由落体运动相关的科普视频，如探索频道、国家地理频道的纪录片，加深对自由落体运动的理解。

-实践活动：组织学生参观科学博物馆或实验室，亲身体验自由落体运动的实验，增强直观感受。

-学术文章：鼓励学生查阅物理学术期刊，了解自由落体运动在科学研究中的最新进展。

2.拓展建议：

-阅读拓展：学生可以阅读与自由落体运动相关的科普文章或书籍，了解更多的物理学史和科学家故事，培养科学兴趣。

-观察生活：鼓励学生在生活中观察自由落体运动的例子，如抛物线运动、瀑布等，并尝试用所学知识解释这些现象。

-创作展示：学生可以尝试创作关于自由落体运动的科普文章或制作展板，向其他同学展示自己的学习成果。

-讨论交流：组织学生参加学习小组，针对自由落体运动的相关问题进行讨论，共同探讨解决方法，提高合作能力。

-实验探索：鼓励学生在课后进行自由落体运动的实验，如使用气球、羽毛等物品进行对比实验，观察不同物体的下落速度。板书设计①自由落体运动概念

-定义：物体在无阻力作用下，仅受重力作用下的运动

-特点：加速度恒定，等于重力加速度g

②自由落体运动规律

-速度与时间关系：v=gt

-位移与时间关系：s=1/2gt²

③实际应用案例

-生活实例：苹果落地、跳伞运动

-科学研究：自由落体实验，验证加速度恒定

板书设计采用图文结合的方式，通过简洁明了的公式、图像和关键词，突出自由落体运动的核心知识点，便于学生理解和记忆。同时，加入生活实例和科学研究案例，增加板书的趣味性和艺术性，激发学生的学习兴趣和主动性。重点题型整理1.计算题型：物体从高空自由落体，求落地时的速度和落地时间。

答案：设物体从高度h自由落体，根据自由落体运动规律，有：

v²=2gh

解得：v=√(2gh)

落地时间t=v/g=√(2h/g)

2.计算题型：物体自由落体，已知落地时间，求落地时的速度和下落高度。

答案：设物体落地时间为t，落地时速度为v，根据自由落体运动规律，有：

v=gt

下落高度h=1/2gt²

3.应用题型：比较两个不同物体（密度不同）同时从同一高度自由落体，哪个物体先落地。

答案：两个物体同时从同一高度自由落体，由于加速度恒定为g，与物体密度无关，所以两个物体同时落地。

4.应用题型：物体从高空自由落体，空气阻力与速度成正比，求物体下落速度与时间的关系。

答案：考虑空气阻力，物体下落时受到的合外力F=mg-kv，其中k为比例常数，v为速度。

根据牛顿第二定律，有：

ma=mg-kv

解得：a=g-(k/m)v

随着速度v增加，加速度a减小，物体下落速度与时间的关系不再是线性关系。

5.讨论题型：物体从高空自由落体，忽略空气阻力，讨论物体下落过程中动能和重力势能的变化。

答案：物体自由落体过程中，忽略空气阻力，重力做正功，物体的重力势能逐渐转化为动能。

动能K=1/2mv²，重力势能U=mgh。

随着物体下落，高度h减小，重力势能减小，动能增加，总机械能守恒。作业布置与反馈1.作业布置：

-基础作业：请学生完成课本第2章第4节后的练习题1-5题，巩固自由落体运动的基本概念和计算方法。

-进阶作业：选取一道应用题，要求学生运用自由落体运动知识解决实际问题，如设计一个简单的跳伞运动模型，计算降落所需时间。

-创新作业：鼓励学生设计一个小实验，验证自由落体运动规律，并撰写实验报告，描述实验过程、结果和分析。

-拓展作业：推荐学生阅读有关自由落体运动的历史背景和科学发展的资料，撰写一篇短文，介绍自由落体运动在科学史上的地位和影响。

2.作业反馈：

-对基础作业，关注学生的计算过程和结果，指出常见的计算错误，如单位换算错误、公式使用不当等，给出正确示范，并建议学生多进行此类题目的练习。

-对进阶作业，注意学生是否能够正确理解问题背景，合理运用物理知识建立模型，对学生的解决方案给予评价，并提出优化建议。

-对创新作业，鼓励学生的实验设计和报告撰写，对实验方法、数据分析等方面提出改进意见，帮助学生提高实验操作和科学写作能力。

-对拓展作业，评价学生的阅读理解能力和信息整理能力，对文章结构、内容深度等方面给出反馈，指导学生如何更好地进行科普写作。

作业批改和反馈应及时进行，以便学生能够根据教师的指导进行改正和提高。通过有效的作业布置与反馈，帮助学生巩固所学知识，提高解决实际问题的能力。教学反思在上完这节自由落体运动的课程后，我对教学过程进行了回顾和思考。首先，我发现学生在学习自由落体运动的基本概念和计算方法时，普遍对加速度恒定为重力加速度这一点理解不够深入。在今后的教学中，我需要更加注重引导学生从物理本质上理解这一规律，而不仅仅是记住公式。

其次，通过案例分析，我发现学生对于将物理知识应用于解决实际问题的能力有待提高。在今后的教学中，我会更多地设计一些与生活实际相结合的题目，让学生在实践中运用所学知识，提高他们解决问题的能力。

此外，小组讨论环节中，部分学生参与度不高，可能是因为他们对讨论主题不感兴趣或者不知道如何表达自己的观点。为了提高学生的参与度，我打算在下次课程中尝试引入一些更具趣味性的话题，并提前为学生提供一些讨论指导，帮助他们更好地展开讨论。

在课堂展示与点评环节，我注意到学生们的表达能力有所提高，但仍有一些学生在表述时逻辑不够清晰。在接下来的教学中，我会着