自由落体运动教案

自由落体运动教案一、教学目标1.知识与技能目标理解自由落体运动的概念，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。掌握自由落体运动的规律，包括速度公式\(v=gt\)、位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^{2}\)以及速度位移公式\(v^{2}=2gh\)，并能运用这些公式解决相关的实际问题。了解自由落体加速度的概念，知道它的大小和方向，了解在地球上不同地方重力加速度略有不同。2.过程与方法目标通过实验探究自由落体运动的规律，培养学生观察、分析、归纳和总结的能力。经历科学探究过程，体会科学实验的重要性，学习运用理想化模型的方法，培养学生的科学思维能力。通过对自由落体运动规律的推导，让学生掌握运用数学工具解决物理问题的方法，提高学生的推理能力。3.情感态度与价值观目标激发学生对科学探究的兴趣，培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。通过了解伽利略对自由落体运动的研究历史，体会科学研究的艰辛与伟大，培养学生的科学素养和人文精神。使学生认识到物理知识与生活实际的紧密联系，培养学生运用物理知识解决实际问题的意识。

二、教学重难点1.教学重点自由落体运动的概念和规律。自由落体加速度的概念及计算。2.教学难点对自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动的理解。运用自由落体运动规律解决实际问题，如测量物体下落的高度、计算物体下落的时间等。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、多媒体辅助教学法

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.展示视频播放一段物体下落的视频，如树叶飘落、苹果从树上掉落等，引导学生观察物体下落的现象。2.提出问题提问学生："不同物体下落的快慢一样吗？"让学生根据生活经验进行思考和回答。3.引发思考展示亚里士多德和伽利略关于物体下落的不同观点，激发学生的好奇心和求知欲，引出本节课的主题自由落体运动。

（二）新课教学（30分钟）1.自由落体运动的概念（5分钟）演示实验：取一枚硬币和一张纸片，让它们从同一高度同时下落，观察现象。然后将纸片揉成纸团，再让纸团和硬币从同一高度同时下落，再次观察现象。引导分析：通过实验现象引导学生分析，为什么硬币比纸片下落得快？而纸团和硬币下落得快慢却差不多？让学生认识到空气阻力对物体下落快慢有影响。得出结论：当物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。强调自由落体运动的条件：一是只受重力，二是初速度为零。2.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动（10分钟）实验探究：介绍打点计时器的构造和工作原理，利用打点计时器打出重物自由下落的纸带。数据处理：引导学生根据纸带计算出重物在不同时刻的速度，并画出速度时间图像。通过分析图像，让学生得出自由落体运动的速度随时间均匀变化，即自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。理论推导：从牛顿第二定律\(F=ma\)出发，分析自由落体运动中物体只受重力\(F=mg\)，可得加速度\(a=g\)，进一步证明自由落体运动是匀加速直线运动，且加速度为重力加速度\(g\)。3.自由落体加速度（5分钟）介绍概念：自由落体运动的加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用\(g\)表示。讲解特点：重力加速度的方向总是竖直向下，在地球上不同的地方，\(g\)的大小略有不同，但一般情况下可以取\(g=9.8m/s^{2}\)，在粗略计算时也可以取\(g=10m/s^{2}\)。举例说明：通过举例说明在不同高度或纬度处\(g\)的变化情况，如在高山上\(g\)的值比在海平面处略小，在赤道处\(g\)的值比在两极处略小等。4.自由落体运动的规律（10分钟）速度公式推导：根据匀变速直线运动的速度公式\(v=v_{0}+at\)，对于自由落体运动\(v_{0}=0\)，\(a=g\)，可得自由落体运动的速度公式\(v=gt\)。位移公式推导：由匀变速直线运动的位移公式\(x=v_{0}t+\frac{1}{2}at^{2}\)，同样对于自由落体运动\(v_{0}=0\)，\(a=g\)，推导出自由落体运动的位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^{2}\)。速度位移公式推导：从速度公式\(v=gt\)和位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^{2}\)出发，消去时间\(t\)，得到自由落体运动的速度位移公式\(v^{2}=2gh\)。规律总结：总结自由落体运动的速度公式、位移公式和速度位移公式，并强调各公式的适用条件和应用时的注意事项。

（三）课堂练习（10分钟）1.基础练习一物体做自由落体运动，经过\(3s\)落地，求物体下落的高度和落地时的速度。（\(g=10m/s^{2}\)）一个物体从\(45m\)高处自由下落，求它下落的时间和落地时的速度。（\(g=10m/s^{2}\)）2.拓展练习从某一高度相隔\(1s\)先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中任一时刻（）A.甲、乙两球距离始终保持不变，甲、乙两球速度之差保持不变B.甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差也越来越大C.甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差保持不变D.甲、乙两球距离越来越小，甲、乙两球速度之差也越来越小一矿井深为\(125m\)，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，当第\(11\)个小球刚从井口开始下落时，第\(1\)个小球恰好到达井底，则相邻两个小球开始下落的时间间隔为多少？这时第\(3\)个小球和第\(5\)个小球相距多远？（\(g=10m/s^{2}\)）

学生在练习过程中，教师巡视指导，及时纠正学生存在的问题，并对典型问题进行讲解。

（四）课堂小结（5分钟）1.知识回顾引导学生回顾自由落体运动的概念、特点、自由落体加速度以及自由落体运动的规律。2.方法总结总结本节课所采用的实验探究方法、理论推导方法以及运用数学工具解决物理问题的方法。3.强调重点强调自由落体运动的规律是本节课的重点内容，要求学生熟练掌握并能运用这些规律解决实际问题。

（五）布置作业（5分钟）1.书面作业教材课后习题第[X]、[X]、[X]题。一个小球从塔顶自由下落，最后\(1s\)内落下的距离是塔高的\(\frac{9}{25}\)，求塔高。（\(g=10m/s^{2}\)）2.拓展作业查阅资料，了解伽利略对自由落体运动的研究过程，并写一篇短文介绍伽利略的科学研究方法和精神。思考生活中还有哪些现象可以用自由落体运动的规律来解释，尝试举例并进行分析。

五、教学资源1.实验器材：打点计时器、纸带、重物、铁架台、夹子、刻度尺、多媒体教学设备。2.多媒体课件：包含物体下落的视频、自由落体运动实验的动画演示、相关图片和例题讲解等。

六、教学反思通过本节课的教学，学生对自由落体运动的概念、规律有了较清晰的认识，能够运用自由落体运动的公式解决一些简单的实际问题。在教学过程中，通过实验探究和理论推导相结