2024-2025学年新教材高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 第四节 自由落体运动教学实录 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究第四节自由落体运动教学实录新人教版必修1主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：自由落体运动

2.教学年级和班级：高一（1）班

3.授课时间：2024年10月15日星期一第2节

4.教学时数：1课时核心素养目标1.科学探究：通过实验探究自由落体运动的规律，培养学生提出问题、设计实验、收集数据、分析结果的能力。

2.科学态度与责任：引导学生理解科学探究的过程，培养严谨求实的科学态度和勇于探索的科学精神。

3.科学思维：通过分析自由落体运动的运动学方程，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力。

4.科学、技术、社会与环境的理解：引导学生认识到物理学在科技发展和社会进步中的重要作用，激发学生对科学技术的兴趣。教学难点与重点1.教学重点，

①理解自由落体运动的定义，掌握其基本运动规律，包括初速度为零、加速度为重力加速度的匀加速直线运动。

②掌握自由落体运动的基本公式，能够应用这些公式解决实际问题，如计算自由落体运动的位移、速度和高度等。

③能够通过实验验证自由落体运动的规律，包括加速度恒定和位移与时间的平方成正比。

2.教学难点，

①理解重力加速度的概念，以及其与物体质量无关的原理。

②掌握自由落体运动中，速度和位移与时间的关系，以及如何从这些关系中推导出自由落体运动的公式。

③理解自由落体运动在现实生活中的应用，如高空跳伞、卫星发射等，以及如何将这些运动规律与实际情境相结合。学具准备Xxx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资源准备1.教材：确保每位学生都备有新教材必修1的相关章节，以便于课堂学习。

2.辅助材料：准备自由落体运动相关的图片、图表，以及展示重力加速度和运动学公式的多媒体课件。

3.实验器材：准备用于演示和验证自由落体运动规律的实验装置，如自由落体实验箱、计时器、测量尺等。

4.教室布置：设置实验操作台，确保安全；在教室前方布置多媒体展示设备，以便展示教学图片和视频。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：“你们有没有过从高处掉落物体的经历？你们注意到什么现象？”

展示一些关于物体自由下落的图片或视频片段，让学生初步感受自由落体运动的奇特之处。

简短介绍自由落体运动的基本概念和它在物理学中的重要性，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，强调初速度为零、加速度为重力加速度的匀加速直线运动。

使用图表和示意图详细介绍自由落体运动的公式，如位移公式、速度公式和加速度公式。

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，如自由落体实验、高空跳伞等。

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多样性和复杂性。

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的原理解决实际问题。

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，如“如何改进自由落体实验”、“自由落体运动在航天技术中的应用”等。

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、组成部分、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这一物理现象。

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，要求结合实际生活或学习中的例子，以巩固学习效果。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《物理学史上的自由落体实验》

-《自由落体运动在现代科技中的应用》

-《重力加速度的测量与理论探讨》

-《自由落体运动与抛体运动的关系》

-《从伽利略到牛顿：自由落体运动的研究历程》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以进一步研究不同环境下的自由落体运动，如空气阻力对自由落体运动的影响。

-探索重力加速度在不同地区的差异，并尝试解释这些差异的原因。

-设计简单的实验来验证自由落体运动的规律，如使用不同质量的物体进行实验，观察是否所有物体都以相同的加速度下落。

-研究自由落体运动在航天器发射和运行中的应用，如卫星的轨道设计和返回舱的着陆过程。

-通过在线资源或图书馆资源，学习更多关于重力、加速度和运动学的基本原理。

-分析实际生活中的自由落体现象，如从高处跳下的运动员、抛物线运动的篮球等，并尝试用所学知识解释这些现象。

-学生可以尝试编写一个关于自由落体运动的科普小册子，向同龄人介绍这一物理现象的基本原理和应用。

-通过模拟软件或物理实验平台，进行更复杂的自由落体运动模拟，如多物体碰撞、复杂地形下的运动等。内容逻辑关系①自由落体运动的基本概念

①自由落体运动定义：初速度为零、仅受重力作用的匀加速直线运动。

②自由落体运动特点：加速度恒定，等于重力加速度g。

③重力加速度g的数值和单位。

②自由落体运动的运动学规律

①位移公式：\(h=\frac{1}{2}gt^2\)

②速度公式：\(v=gt\)

③加速度恒定：\(a=g\)

③自由落体运动的实验验证

①实验原理：通过测量不同高度下物体的下落时间或下落距离，验证自由落体运动规律。

②实验步骤：设置实验装置，进行多次实验，记录数据，分析结果。

③实验注意事项：确保实验环境稳定，减少误差。

④自由落体运动的应用

①在日常生活中的应用：如跳伞运动、抛物线运动等。

②在科学研究中的应用：如卫星轨道设计、火箭发射等。

③在技术发展中的应用：如重力传感器、加速度计等。教学反思教学反思

今天上了关于自由落体运动的一节课，我想就这节课的教学过程和效果进行一些反思。

首先，我觉得导入环节做得还可以。我通过提问和展示图片的方式，激发了学生的兴趣，让他们对自由落体运动产生了好奇心。我发现，当学生对于某个话题感到好奇时，他们的参与度会更高，学习效果也会更好。不过，我也注意到，有些学生对于自由落体运动的初步概念还是有些模糊，这说明我在导入环节可能需要更加细致地解释一些基本概念。

在讲解基础知识时，我尽量用简洁明了的语言来阐述自由落体运动的定义和运动学规律。我发现，学生们对于公式和公理的理解相对较好，但在应用到实际问题中时，他们可能会有些困难。这让我意识到，我在讲解理论知识的同时，也要注重培养学生的应用能力。

在案例分析环节，我选择了几个与学生生活贴近的案例，比如跳伞运动和抛物线运动，希望以此来激发他们的兴趣。我发现，学生们对于这些案例非常感兴趣，他们能够积极地参与到讨论中，提出自己的观点。但是，我也发现，有些学生对于案例的分析还不够深入，他们在提出解决方案时，有时候会忽略掉一些重要的因素。这提示我，在今后的教学中，我需要更加注重引导学生进行批判性思维。

在小组讨论环节，我看到了学生们合作学习的潜力。他们能够互相帮助，共同解决问题。但是，我也发现，有些小组在讨论过程中，出现了领导者和跟随者的角色分化，这可能会影响讨论的效果。因此，我需要在今后的教学中，更加注重培养学生的团队合作能力，确保每个学生都能参与到讨论中来。

在课堂展示与点评环节，我看到了学生们表达能力的提升。他们能够清晰地阐述自己的观点，并且能够接受他人的意见和建议。但是，我也发现，有些学生在展示时，缺乏自信，这可能会影响他们的表现。因此，我需要在今后的教学中，更多地鼓励学生，帮助他们建立自信。

最后，我想说的是，今天的课让我深刻地认识到，作为一名物理老师，我需要不断地更新自己的教学方法，关注学生的个体差异，以及他们的学习需求。在今后的教学中，我会更加注重以下几点：

1.在导入环节，我会更加细致地解释基本概念，确保学生能够建立起清晰的知识框架。

2.在讲解理论知识时，我会结合实际案例，帮助学生将理论知识应用到实际问题中。

3.在案例分析环节，我会引导学生进行更深入的思考，培养他们的批判性思维。

4.在小组讨论环节，我会鼓励每个学生积极参与，确保团队合作的公平性。

5.在课堂展示与点评环节，我会更加注重培养学生的自信心，鼓励他们勇敢地表达自己。典型例题讲解例题1：一个物体从静止开始自由落体，5秒后落地，求物体下落的高度和落地时的速度。

解答：

根据自由落体运动的位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^2\)和速度公式\(v=gt\)，其中\(g\)为重力加速度，取\(g=9.8\,\text{m/s}^2\)。

计算下落高度：

\(h=\frac{1}{2}\times9.8\,\text{m/s}^2\times(5\,\text{s})^2=\frac{1}{2}\times9.8\times25=122.5\,\text{m}\)

计算落地速度：

\(v=9.8\,\text{m/s}^2\times5\,\text{s}=49\,\text{m/s}\)

例题2：一个物体从100米高的地方自由落体，求落地时的速度。

解答：

使用自由落体运动的速度公式\(v=\sqrt{2gh}\)。

计算落地速度：

\(v=\sqrt{2\times9.8\,\text{m/s}^2\times100\,\text{m}}=\sqrt{1960}\approx44.3\,\text{m/s}\)

例题3：一个物体从静止开始自由落体，经过3秒后速度达到20米/秒，求物体的加速度。

解答：

使用自由落体运动的速度公式\(v=gt\)。

计算加速度：

\(g=\frac{v}{t}=\frac{20\,\text{m/s}}{3\,\text{s}}\approx6.67\,\text{m/s}^2\)

例题4：一个物体从50米高的地方自由落体，落地时速度为28米/秒，求物体下落的时间。

解答：

使用自由落体运动的速度公式\(v=\sqrt{2gh}\)。

计算下落时间：

\(t=\frac{v}{\sqrt{2g}}=\frac{28\,\text{m/s}}{\sqrt{2\times9.8\,\text{m/s}^2}}\approx3.0\,\text{s}\)

例题5：一个物体从静止开始自由落体，落地时速度为40米/秒，求物体下落的平均速度。

解答：

由于物体是匀加速直线运动，平均速度等于初速度和末速度的平均值。

计算平均速度：

\(v_{\text{avg}}=\frac{v_{\text{initial}}+v_{\text{final}}}{2}=\frac{0+40\,\text{m/s}}{2}=20\,\text{m/s}\)教学评价与反馈1.课堂表现：

学生们在课堂上表现出了较高的参与度，对于自由落体运动的基本概念和公式有较好的理解。大部分学生能够跟随课程的节奏，积极回答问题，并参与到课堂讨论中。然而，部分学生在回答问题时显得有些紧张，需要更多的鼓励和指导。

2.小组讨论成果展示：

在小组讨论环节，学生们表现出了良好的合作精神。每个小组都能够就所讨论的主题提出有见地的观点，并且能够通过讨论达成共识。在展示讨论成果时，学生们能够清晰地表达自己的观点，尽管有些小组在时间管理和信息组织方面还有提升空间。

3.随堂测试：

随堂测试的结果显示，学生对自由落体运动的基本公式和概念掌握较好，但在应用这些公式解决实际问题方面还有待提高。一些学生在计算重力加速度和位移时出现了错误，这可能是由于对公式理解不够深入或者计算过程中的粗心大意。

4.学生反馈：

学生们普遍认为本节课的内容很有趣，特别是案例分析环节，让他们对自由落体运动有了更直观的认识。然而，也有学生反馈说，课堂上的时间过得很快，希望能