人教版必修1 2.4 自由落体运动 教案

人教版必修12.4自由落体运动教案授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析一、教学内容分析

1.本节课的主要教学内容为人教版必修1第二章第四节“自由落体运动”，主要包括自由落体运动的定义、特点及其在地球表面附近物体运动中的应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在学习本节课之前，已经掌握了牛顿运动定律、重力概念以及直线运动的基本知识。本节课将引导学生运用这些知识，分析自由落体运动的加速度、速度和位移等关系，进一步理解重力对物体运动的影响。教材中涉及的内容包括自由落体运动的定义、自由落体加速度的测定、自由落体运动的公式推导等。核心素养目标1.科学探究：通过实验探究自由落体运动的特点，培养学生的观察能力和实验设计能力。

2.物理思维：运用物理知识分析自由落体运动，发展学生的科学推理和抽象思维能力。

3.科学态度：培养学生严谨的科学态度，通过实践验证物理规律，提高对科学探究的尊重和热情。

4.科学责任：引导学生理解自由落体运动在科技发展中的应用，激发学生将物理知识应用于社会发展的责任感。教学难点与重点1.教学重点

-自由落体运动的定义：明确自由落体运动是指仅在重力作用下，从静止开始下落的运动。

-自由落体运动的加速度：理解自由落体运动中加速度是恒定的，等于重力加速度g。

-自由落体运动的基本公式：掌握位移公式s=1/2*g*t^2和速度公式v=g*t。

例如，教师需要通过讲解和演示，让学生理解自由落体运动中速度随时间均匀增加，位移随时间的平方增加。

2.教学难点

-自由落体运动与重力加速度的关系：学生可能会混淆自由落体运动中加速度恒定为g的原因。

-实验数据的处理：在实验中测定自由落体加速度时，如何处理实验误差和异常数据。

-自由落体运动公式的应用：如何将自由落体运动的公式应用于解决实际问题，如计算物体落地时间或高度。

例如，教师可以通过设计实验，让学生亲自测量自由落体的加速度，并引导他们分析实验数据，理解重力加速度的概念。同时，教师可以通过例题讲解，指导学生如何正确使用自由落体运动的公式来解决实际问题。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有人教版必修1教材，以便于学生跟随课程进度学习。

2.辅助材料：准备自由落体运动相关的动画演示、实验视频和图表，帮助学生直观理解自由落体运动的特点。

3.实验器材：准备用于测量自由落体加速度的计时器、尺子、小球等实验器材，并确保其安全可靠。

4.教室布置：将教室分为实验区和讨论区，实验区配备实验桌椅和实验器材，讨论区便于学生分组讨论交流。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括自由落体运动的定义、公式和实验视频，要求学生预习并理解基本概念。

-设计预习问题：设计问题如“自由落体运动的特点是什么？”和“如何计算自由落体运动的下落时间？”等，引导学生深入思考。

-监控预习进度：通过平台监控学生的预习情况，及时了解学生的疑问和困难。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读教材和预习资料，理解自由落体运动的基本概念。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，尝试解答，记录疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记和问题提交至平台。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生的自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台监控和促进学生的学习。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过演示自由落体实验视频，引出本节课的主题。

-讲解知识点：详细讲解自由落体运动的公式，如s=1/2*g*t^2，并通过实例演示如何应用。

-组织课堂活动：分组讨论自由落体运动公式的推导过程，进行角色扮演，模拟实验设计。

-解答疑问：针对学生的疑问，提供指导和解释。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考。

-参与课堂活动：学生分组讨论，参与角色扮演，通过实验设计深化理解。

-提问与讨论：学生提出问题，参与课堂讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：讲解自由落体运动的核心知识点。

-实践活动法：通过实验和讨论，让学生实践和掌握技能。

-合作学习法：通过小组活动，培养学生的团队合作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置与自由落体运动相关的计算题和应用题。

-提供拓展资源：提供相关物理学家研究自由落体运动的视频和文章。

-反馈作业情况：批改作业，提供反馈。

学生活动：

-完成作业：完成作业，巩固自由落体运动的知识。

-拓展学习：观看视频，阅读文章，拓展知识面。

-反思总结：总结学习过程中的收获和不足。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生进行自我反思，提升学习能力。

作用与目的：

-巩固学生对自由落体运动的理解和应用能力。

-拓宽学生的知识视野，培养科学探究精神。

-通过反思总结，促进学生自我提升和知识内化。知识点梳理1.自由落体运动的定义

自由落体运动是指物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，不受空气阻力的影响。

2.自由落体运动的特点

-初速度为零：自由落体运动从静止开始。

-加速度恒定：自由落体运动的加速度等于重力加速度g，方向向下。

-速度随时间均匀增加：自由落体运动的速度v随时间t均匀增加，v=g*t。

-位移随时间的平方增加：自由落体运动的位移s随时间t的平方增加，s=1/2*g*t^2。

3.重力加速度

-定义：重力加速度是指物体在重力作用下产生的加速度。

-数值：地球表面附近的重力加速度约为9.8m/s^2，通常取10m/s^2进行计算。

-变化规律：重力加速度随着高度的升高而减小，随纬度的增加而增大。

4.自由落体运动的计算公式

-位移公式：s=1/2*g*t^2，用于计算自由落体运动中的位移。

-速度公式：v=g*t，用于计算自由落体运动中的速度。

-速度位移关系：v^2=2*g*s，用于计算自由落体运动中的速度和位移的关系。

5.实验测定自由落体加速度

-实验目的：通过实验测定自由落体加速度，验证重力加速度的存在。

-实验原理：利用计时器测量物体下落的时间，通过位移公式计算加速度。

-实验步骤：

1)准备实验器材，如小球、计时器、尺子等。

2)将小球从一定高度释放，同时启动计时器。

3)记录小球落地的时间t。

4)测量小球下落的高度s。

5)根据位移公式s=1/2*g*t^2计算加速度g。

6.自由落体运动的应用

-物体下落时间的计算：利用自由落体运动的公式，计算物体从一定高度下落所需的时间。

-高度的计算：利用自由落体运动的公式，计算物体下落的高度。

-实际应用：自由落体运动的原理在航空航天、建筑等领域有广泛应用。

7.自由落体运动与其他运动的区别

-自由落体运动是只在重力作用下的运动，而其他运动可能受到其他力的作用，如空气阻力。

-自由落体运动的加速度恒定，而其他运动的加速度可能随时间变化。

8.自由落体运动的实验注意事项

-确保实验器材的准确性：使用精确的计时器和尺子，以确保实验数据的准确性。

-减小空气阻力的影响：在实验中尽量减小空气阻力的影响，如在真空中进行实验。

-重复实验：进行多次实验，取平均值减小误差。

9.自由落体运动的实际测量

-利用自由落体运动的公式，可以测量物体下落的时间、速度和位移。

-通过实验测量，可以验证自由落体运动的规律，提高对物理概念的理解。

10.自由落体运动的科学探究

-自由落体运动是物理学中的基础研究内容，通过科学探究可以深入理解重力加速度的概念。

-探究自由落体运动中的各种因素，如高度、时间、速度等，可以培养学生的科学思维和实验能力。板书设计1.自由落体运动的定义与特点

①定义：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动。

②特点：初速度为零，加速度恒定（g），速度随时间均匀增加，位移随时间的平方增加。

2.重力加速度的概念与数值

①定义：物体在重力作用下产生的加速度。

②数值：地球表面附近约为9.8m/s^2（通常取10m/s^2进行计算）。

3.自由落体运动的计算公式

①位移公式：s=1/2*g*t^2

②速度公式：v=g*t

③速度位移关系公式：v^2=2*g*s

4.实验测定自由落体加速度

①实验目的：验证重力加速度的存在。

②实验原理：利用计时器测量下落时间，计算加速度。

③实验步骤：准备器材，释放小球，记录时间，测量高度，计算加速度。

5.自由落体运动的应用与实际测量

①应用：计算物体下落时间、高度。

②实际测量：验证自由落体运动规律，提高对物理概念的理解。

6.自由落体运动与其他运动的区别

①区别：自由落体运动只在重力作用下，加速度恒定。

②其他运动：可能受到其他力的影响，加速度可能变化。

7.自由落体运动的实验注意事项

①确保器材准确性。

②减小空气阻力影响。

③重复实验减小误差。

8.自由落体运动的科学探究

①探究内容：重力加速度的概念。

②探究目的：培养学生的科学思维和实验能力。课堂1.课堂提问

-通过提问，教师可以检验学生对自由落体运动概念的理解程度。例如，提问学生：“什么是自由落体运动？”和“自由落体运动的加速度是多少？”

-观察学生回答问题的反应，判断其对知识点的掌握情况。对于回答正确的学生，给予肯定和鼓励；对于回答错误或不确定的学生，进行个别辅导或全班解释，确保每位学生都能理解。

2.课堂观察

-观察学生在课堂活动中的参与度，如小组讨论、实验操作等。这有助于评估学生的合作能力和动手操作能力。

-注意学生的眼神、表情和肢体语言，以了解他们对课程的兴趣和参与程度。

3.课堂测试

-在课堂中，教师可以通过小测验或随堂练习来评估学生对自由落体运动公式的掌握情况。例如，给出几个计算题，要求学生现场解答。

-根据学生的答案，教师可以了解学生对公式的理解程度和计算能力。

4.课堂讨论

-设计与自由落体运动相关的讨论题目，如“自由落体运动在实际生活中的应用”，鼓励学生积极参与讨论。

-通过讨论，教师可以评估学生的批判性思维和表达能力。

5.实验操作

-在进行自由落体实验时，教师应观察学生的实验步骤是否规范，实验数据是否准确。

-通过实验报告或口头报告，教师可以评估学生对实验原理和操作流程的理解。

6.课堂反馈

-在课堂上，教师应及时给予学生反馈，包括正面的鼓励和针对性的指导。

-对于学生的错误，教师应耐心解释，帮助学生纠正，避免错误的积累。

7.课堂参与度

-通过观察学生在课堂上的参与度，如举手回答问题、提问问题等，评估学生的积极性。