第一篇：自由落體運動教學(xué)設(shè)計

自由落體運動教學(xué)

物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院 物理2班 靳晶 40906089

一、教材分析：

本節(jié)課選自人教版高一物理第二章第五節(jié)，是在前四節(jié)勻變速直線運動的規(guī)律基礎(chǔ)上開展的新的一課，是勻變速直線運動的一個特例。同時本節(jié)課為我們引入了物理學(xué)研究中非常重要的理想化模型的概念，在物理學(xué)中具有非常重要的地位。二、三維目標(biāo)： 1.知識與技能：

(1)研究并認(rèn)識自由落體運動的特點和規(guī)律。

(2)理解自由落體運動的特點和規(guī)律；并會運用自由落體運動的特點和規(guī)律解答相關(guān)問題。2.過程與方法：

(1)通過觀察演示實驗，概括出自由落體運動的特點，培養(yǎng)學(xué)生觀察，分析能力。(2)利用已知的直線運動規(guī)律來研究自由落體運動。

3.情感態(tài)度價值觀：

(1)通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。

(2)通過介紹伽利略上百次對自由落體運動本質(zhì)規(guī)律的研究培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是的科學(xué)作風(fēng)。

三、教學(xué)重點、難點：

1.教學(xué)重點

(1)自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程．(2)掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題． 2.教學(xué)難點

(1)理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題．

四、學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)有了勻變速直線運動的規(guī)律做基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上理解自由落體的運動規(guī)律不會太難。重點是讓學(xué)生認(rèn)同同一地點同一高度自由落體加速度恒定這一結(jié)論。并且高一的學(xué)生已經(jīng)具有了一定的邏輯分析能力，相信在老師的精力指引下，學(xué)習(xí)起來不會太困難。

五、教學(xué)方法

我準(zhǔn)備采用情景引入開始新課，提出疑問，然后學(xué)生設(shè)計實驗驗證結(jié)論。老師在此基礎(chǔ)上為學(xué)生梳理總結(jié)知識點，體現(xiàn)教師主導(dǎo)，學(xué)生主體的思想。

六、教學(xué)過程

【新課導(dǎo)入】

教師：秋天到了，樹上的蘋果和葉子同時從同一高度處落下，哪一個先著地？為什么呢？ 學(xué)生：蘋果，因為蘋果重。

教師：同學(xué)們很有哲人的思想，公元前四世紀(jì)古希臘著名的思想家、哲學(xué)家亞里士多德就提出了這樣一個觀點：重的物體下落的快。那么重的物體一定下落的快嗎？我們來做幾個簡單的小實驗。【新課教學(xué)】

{實驗}取一塊橡皮、一張八開的白紙、一張十六開的白紙，在下述幾種情況下，都讓它們從同一高度自由下落，觀察下落快慢情況。

①從同一高度同時釋放一塊橡皮和一張八開的白紙，可以看到橡皮比紙片下落得快，說明：質(zhì)量大的下落得快。

②把十六開的白紙團成團，和八開的白紙同時從同一高度釋放，觀察到紙團比紙片下落

得快，說明：質(zhì)量小的下落的快。

③將十六開的紙團和橡皮從同一高度同時釋放。觀察到一樣快，說明：質(zhì)量不同的物體下落的一樣快。

老師：從以上實驗中同學(xué)們可以得出什么結(jié)論？ 學(xué)生：質(zhì)量不影響物體下落的快慢。

老師：同學(xué)們再猜猜是什么因素在影響物體下落的快慢呢？（老師可以舉出降落傘打開和不打開兩種情況對同學(xué)進行引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生得出空氣阻力這一影響因素）學(xué)生：空氣阻力 老師：既然空氣阻力影響物體的下落，那么在沒有空氣阻力的情況下物體下落會怎樣呢？引入牛頓管實驗。并對實驗器材進行細(xì)致介紹。

{“牛頓管”的實驗}

將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片下落得快，羽毛下落得慢．將羽毛和金屬片放人抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片和羽毛下落的快慢相同．

老師：從以上試驗中我們可以得到什么結(jié)論？（教師提問）學(xué)生：從實驗現(xiàn)象中總結(jié)結(jié)論。

教師總結(jié)學(xué)生的說法，得出結(jié)論：影響落體運動快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同．

（一）、自由落體運動 自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。

自由落體運動的特點：(1)初速度為零；(2)只受重力作用，沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計． 老師：在地球表面附近從高處下落的物體，事實上都受到空氣阻力的作用，因此，嚴(yán)格地說，實際生活中并不存在只受重力作用的自由落體運動．但若物體在下落過程中所受空氣阻力遠(yuǎn)小于重力，則物體的下落也可看作自由落體運動．例如，對于實心金屬球、石塊等，在它們運動速度不大的情況下，可以忽略空氣阻力的影響，把它們的自由下落看成自由落體運動，若它們從非常高的地方自由下落，當(dāng)它們的速度增大到一定程度，空氣阻力不能忽略，它們運動的全過程就不能看成自由落體運動．而對于另外一些物體如一團棉花或紙片從空中靜止下落時，與重力相比，空氣阻力的影響太大不能忽略，它們的運動就不能看作自由落體運動處理．

（二）、自由落體運動加速度 {打點計時器測量重力加速的} 按照教材第45頁的圖2．4—1裝置做實驗，將一系有紙帶的重物從一定的高度自由下落，利用打點計時器記錄重物的下落過程．

老師：完成實驗后，分析紙帶上記錄的運動信息，請思考下列問題：(1)自由落體運動的軌跡是怎樣的?(2)重物做自由落體運動的過程中，其速度有沒有發(fā)生變化?(3)相鄰、相等時間間隔的位移之差有怎樣的關(guān)系?(4)影響實驗精確程度的因素有哪些? 學(xué)生：分組討論，派代表回答。老師總結(jié)：分析紙帶可獲取信息：

(1)自由落體運動的軌跡是一條直線，速度方向不變；

(2)連續(xù)相同時間內(nèi)的位移越來越大，說明速度越來越大，即速度大小改變，具有加速度；(3)相鄰、相等時間間隔的位移之差相等；

(4)影響實驗精確度的因素主要是阻力．

用打點計時器研究自由落體運動，計算其加速度，換用不同質(zhì)量的重物看紙帶上點子間隔有什么不同，總結(jié)得出結(jié)論． 教師點評：將兩條紙帶對比，只要兩條紙帶上的點子間隔相同就說明它們的加速度是相同的． 學(xué)生運用自己所學(xué)知識計算重力加速度，通過比較得出結(jié)論．

實驗探究結(jié)果：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，加速度大約是9.8m／s2． 教師：通過算g值理解自由落體運動的加速度是一個定值(在同一地點)。（引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律．）教師：請學(xué)生思考兩個問題：

1．自由落體運動的加速度在各個地方相同嗎? 2．它的方向如何? 學(xué)生：使用不同的物體進行的反復(fù)實驗表明:在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，方向總是豎直向下的，老師：這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度． 重力加速度：（1）符號：g；

（2）方向：豎直向下(與重力方向一致)；

（3）大小：與地點有關(guān)．一般計算中g(shù)＝9．8m／s2，粗略計算中可以取g＝10m／s2． 老師：讓學(xué)生看教材第46頁列表，嘗試從表中尋找規(guī)律，這一規(guī)律是怎樣產(chǎn)生的? 學(xué)生猜想，但不宜過多解釋．

學(xué)生：越往北重力加速度越大，說明重力加速度與地理緯度有關(guān)，緯度越高，重力加速度越大．

老師：補充：重力加速度不單與緯度有關(guān)，與高度也有關(guān)。緯度越高，重力加速度越大；高度越高，重力加速度越小。

（三）、自由落體運動的規(guī)律： 老師：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動，只要這些公式中的初速度v0＝0，a取g就可以了．自由落體運動遵從的規(guī)律:v=vo+at推出：v＝gt； x＝vot+at2/2推出：x＝gt2/2．

（四）、總結(jié)

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了對自由落體運動概念和規(guī)律的認(rèn)識及理解．自由落體運動是物體從靜止開始的只受重力作用的勻加速直線運動，加速度為g，即自由落體運動只是勻變速直線運動的一個特例vo＝o，a＝g．我們在以前章節(jié)中所掌握的所有勻變速直線運動的規(guī)律及推論，在自由落體運動中均可使用．在使用時要注意自由落體運動的特點，判斷是自由落體運動之后方可代人計算．

七、板書設(shè)計

第三節(jié) 自由落體運動

（一）、自由落體運動

定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。

特點：(1)初速度為零；(2)只受重力作用，沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計．

（二）、自由落體運動加速度

定義：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，方向總是豎直向下的，符號：g；

方向：豎直向下(與重力方向一致)；

大小：與地點有關(guān)．緯度越高，重力加速度越大；高度越高，重力加速度越小。

一般計算中g(shù)＝9．8m／s2，粗略計算中可以取g＝10m／s2．

（三）、自由落體運動的規(guī)律： v＝gt；

x＝gt2/2

第二篇：《自由落體運動》教學(xué)設(shè)計

《自由落體運動》教學(xué)設(shè)計

一、學(xué)情分析：

學(xué)生在從小學(xué)到初中的生活中有太多的實際現(xiàn)象表明物體的質(zhì)量大小決定了物體下落速度的大小，前面同學(xué)們已經(jīng)了解v?v0?at，速度的大小取決與加速度與時間有關(guān)，所以從現(xiàn)象與規(guī)律的矛盾入手，本節(jié)課就是以此為出發(fā)點展開學(xué)習(xí)活動，先從實驗現(xiàn)象定性方面讓學(xué)生了解速度與質(zhì)量大小無關(guān)，在引導(dǎo)學(xué)生思考探究下落物體速度大小的與加速有關(guān)，那么這個加速度如何測定？由于學(xué)生已經(jīng)了解通過打點計時器能夠測加速度，并且以經(jīng)掌握傳感器的相關(guān)知識，讓學(xué)生自己設(shè)計實驗，對實驗數(shù)據(jù)分析，自己總結(jié)規(guī)律。

二、教學(xué)思路

1.從實際生活現(xiàn)象走向物理，從物理走向社會。2.注重學(xué)生的發(fā)展需求和認(rèn)知特點。

3.適當(dāng)?shù)R點的傳授，鼓勵進行實驗反思，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)。4.注意科學(xué)探究，運用先進科技設(shè)備，提倡實驗方式的多樣化。

三、教學(xué)過程：

1.物理學(xué)家名言導(dǎo)入，引出樸實物理課題

你能認(rèn)出真理，因為它既美又簡單?！M曼（Richard Feynman）

用著名物理學(xué)家費曼的名言來引出課題，一下子吸引了學(xué)生們的眼球——今天需要研究怎樣的課題，其中又蘊含著怎樣的真理，又為何說這個真理既美又簡單。學(xué)生充滿了期待，情不自禁地跟著教師把名言讀了一篇，此時，教師順理成章地今天研究的課題是“自由落體運動”。

2.創(chuàng)設(shè)下落快慢實驗情境，點燃對比實驗中的思維火花 探究一：影響物體下落快慢的因素是什么？

準(zhǔn)備了一把榔頭和一根羽毛，并問學(xué)生：若把它們舉高并從同一高度釋放，是否同時下落，又是誰先落地？

探究二：如果沒有空氣阻力，輕重不同的物體下落的快慢如何？

在簡要介紹牛頓管之后，刻意讓閥門打開，迅速倒置，此時學(xué)生看到羽毛明顯先于鐵片落到管底。接著，安排學(xué)生利用手搖抽氣機對牛頓管進行抽氣一段時間，關(guān)閉閥門，再次迅速倒置，鐵片和羽毛幾乎同時落到管底。并介紹和放映美國宇航員斯科特做的月球落體實驗視頻，視頻中鐵錘和羽毛同時落到月球表面，和地球上同樣的實驗形成鮮明對比。

3.定義、分析自由落體運動，感受物理思維的嚴(yán)謹(jǐn)

通過上述多個實驗的鋪墊，指出若把探究二中的落體運動視作自由落體運動，并啟發(fā)學(xué)生從受力和初速度兩個角度對該運動下個定義：物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。

4.探究自由落體運動性質(zhì)，嘗試物理思維可視化

本節(jié)課的重點和難點均是自由落體運動性質(zhì)的研究，書本上介紹的是打點計時器和紙帶實驗，而且可以算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取５?，實際教學(xué)中該實驗有諸多不盡如人意的地方，比如紙帶和限位孔的摩擦、電壓頻率欠穩(wěn)定，若用手提紙帶還會引入釋放紙帶時手的抖動，等等，而這些客觀原因常會導(dǎo)致：紙帶在連續(xù)相等時間內(nèi)位移差某些時候相差很大或較大，即使有少數(shù)紙帶勉強可以認(rèn)為是定值，但得到的g距離9.8m/s2相差很多，而這也是屢屢讓教師不敢在課堂上真實展示實驗紙帶的原因。

鑒于此，本節(jié)課常用的突破方法是頻閃照片技術(shù)，但該技術(shù)需要暗室來支持成為了學(xué)生參與探究的最大瓶頸；還有不少教師利用光電門結(jié)合傳感器來實現(xiàn)突破，但在實際教學(xué)中該方法也有很大的制約，比如對學(xué)生的抽象思維能力和相關(guān)光電門和運動學(xué)知識準(zhǔn)備要求偏高，而傳感器把小球的下落直接閱讀為v-t或v2-x顯得比較突兀，v-t或v-x圖像表面形象的同時給學(xué)生以化簡單為復(fù)雜的感覺。

自由落體運動轉(zhuǎn)瞬而過，于是嘗試能否自制教具并利用單反相機拍攝視頻并通過幀播放來實現(xiàn)瞬間定格，從而實現(xiàn)可視化課堂探究自由落體運動性質(zhì)計算鞏留當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭。

探究三：

自由落體運動性質(zhì)是怎樣的？請?zhí)岢瞿愕难芯糠桨福?/p>

學(xué)生對自由落體運動的直接感受是加速運動，至于是勻加速還是變加速，顯然需要學(xué)生猜想，因此研究的思路：猜想→提出實驗方案→實驗探究→結(jié)論。

學(xué)生普遍猜想自由落體運動為勻加速直線運動，并提出用紙帶來研究。實驗方案一：打點計時器+紙帶

實驗探究1：因為勻變速直線運動必定有：△x=xn-xn-1=aT2，即連續(xù)相等時間內(nèi)位移差是一定值，反之也成立。實驗探究2：分別利用vn?xn?xn?12求出A、B、C、D各點的瞬時速度，并由此判斷v-t是否成線性遞增關(guān)系，若是，即為勻加速直線運動。

實驗方案二：單反相機+頻閃光源

這個方案即頻閃照片法，由教師介紹和闡述，但是由于暗室的限制，通常教師只能通過放映Flash課件來模擬暗室里進行拍攝，最后投影，然后啟發(fā)學(xué)生頻閃照片拍攝過程非常類似紙帶打點過程，分析方法相同。

實驗方案三：單反相機+自制教具

發(fā)現(xiàn)這是一幅完成可以比擬頻閃照片的圖片，這也再次說明方案三能夠兼具其他多個實驗方案的優(yōu)點。

五、闡述重力加速度g，突出人文關(guān)懷

重力加速度的大小主要與地理位置、海拔高度有關(guān)，并出示重力加速度的表格： 此時，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)表格的蘊含“緯度越高，重力加速度越大”的特征顯然合理而自然，但其實還會很自然地聯(lián)系到自己當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔卸啻蟆?/p>

對于“重力加速度的方向豎直向下”作了如下處理，因為學(xué)生根據(jù)a??v的矢量?t性已經(jīng)知道加速度a的方向同于速度變化?v的方向，而在自由落體運動過程中，速度不斷在豎直方向增加，所以?v的方向豎直向下，換言之，重力加速度的方向也必定豎直向下。

六、小結(jié)自由落體運動規(guī)律，實現(xiàn)課堂規(guī)律的生成

課堂到此，學(xué)生對自由落體運動是“初速度為0的勻加速直線運動”的理解已經(jīng)到位，那么讓學(xué)生小結(jié)自由落體運動規(guī)律也是水到渠成。比如：

速度、時間關(guān)系：v=gt 位移、時間關(guān)系：h=gt/2 速度、位移關(guān)系：v2=2gh 連續(xù)相等時間的位移比：h1:h2:h3?:hn?1:3:5?:(2n?1)

?

2七、實踐“做一做”實例，感受物理應(yīng)用樂趣

在課堂上安排的學(xué)生實驗是人教版必修1的P45“做一做”：看看你反應(yīng)的快慢，這個實驗需要兩個同學(xué)互相配合，器材只需要一把30cm左右的刻度尺。簡單的器材，簡單的操作，帶給學(xué)生卻是合作的意識，物理規(guī)律實踐的樂趣，也能從側(cè)面檢驗學(xué)生課堂知識與技能目標(biāo)的達(dá)成情況。

八、課堂總結(jié)，重述和升華物理之美

1．自由落體運動是一種既美又簡單的運動——只受重力，初速度為0，加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動。

2．自由落體運動性質(zhì)的探究方案：可以是紙帶法、頻閃法、視頻幀播放法，核心思想或是但都是利用了類似紙帶△x=xn-xn-1=aT2，或是vn?圖像，等等。

3．視頻幀播放法很好地定格和展現(xiàn)了自由落體運動的物理之美，但在物理學(xué)史上又是如何巧妙地研究自由落體運動和發(fā)現(xiàn)它蘊含的物理之美，同學(xué)們可以閱讀人教版必修1《伽利略對自由落體運動的研究》或上網(wǎng)查看相關(guān)資料。

xn?xn?12并由此繪制v-t

第三篇：《自由落體運動》教學(xué)設(shè)計

發(fā)揮學(xué)生主動性，打造高效課堂

---------------《自由落體運動》案例

楊煒龍

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識目標(biāo)

1、理解自由落體運動的性質(zhì)和自由落體運動的條件

2、理解自由落體運動的加速度，知道它的大小和方向，了解不同地方加速度不同。

3、掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用自由落體規(guī)律進行計算。

（二）能力目標(biāo)

1、通過演示實驗和學(xué)生實驗培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力、觀察能力、分析推理能力、綜合運用能力。

2、培養(yǎng)學(xué)生建立模型的能力

（三）情感目標(biāo)

1、在教學(xué)中滲透物理方法的教育，使學(xué)生了解在處事中要突出主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想

2、再現(xiàn)科學(xué)家研究自由落體運動的過程，使學(xué)生深刻體會到物理學(xué)家努力探索真理的人格魅力。

二、教學(xué)過程

【演示一】找兩位同學(xué)幫忙，演示測定反應(yīng)時間的實驗。

師：該同學(xué)的反應(yīng)時間為0.22s。為什么老師能從一根普通的直尺上就能讀出該同學(xué)的反應(yīng)時間呢？請同學(xué)們跟老師一起研究《自由落體運動》這節(jié)課，最后解決這個問題。

【問題一】請同學(xué)們利用簡單的實驗來驗證下面兩個結(jié)論

1、自由下落的輕重不同的物體，重的物體下落快。

2、自由下落的輕重不同的物體，輕的物體下落快?！緦W(xué)生分組討論后做出結(jié)果】

A組學(xué)生利用橡皮和一紙片驗證了1的正確。B組學(xué)生利用一大紙片和小紙片，但將小紙片揉成團驗證了2結(jié)論的正確。

師：為什么這么兩個完全矛盾的結(jié)論卻都能驗證為正確呢？ 生：空氣阻力的影響。

師：那么沒有空氣阻力的影響，輕重不同的物體誰將下落的快呢？請同學(xué)們發(fā)動自己的想象力，猜想一下。

生：一樣快！

師：好，有了猜想還不能成為最后的結(jié)論，猜想必須經(jīng)過實驗驗證才能成為結(jié)論。下面請觀察實驗

【演示二】演示牛頓管實驗。先演示空氣中輕重不同物體自由下落的快慢。抽掉空氣，再演示真空中輕重不同物體自由下落快慢。

結(jié)論：真空中，自由下落的輕重不同的物體同時落地。此時，引入自由落體運動的概念。

【演示三】通過多媒體演示自由落體運動的頻閃照片

師：同學(xué)們，通過對自由落體運動頻閃照片的觀察，讓我們猜想一下自由落體運動到底是一種什么運動呢？加速直線運動？減速直線運動？

生：加速直線運動

師：加速直線運動又分為勻加速直線運動和非勻減速直線運動，自由落體運動屬于哪一種運動呢？

生：勻加速直線運動。

師：猜想的結(jié)果不能當(dāng)做正確的結(jié)論，所以我們必須用實驗驗證一下我們的猜想。請同學(xué)們利用老師給提供的實驗器材，結(jié)合前面我們學(xué)過的勻變速直線運動的知識設(shè)計一個實驗來驗證自己的猜想。

【學(xué)生分組討論】給出兩個方案：

方案

一、利用課本上的實驗設(shè)計圖，用打點計時器打出紙帶，求出各計數(shù)點的速度，利用勻變速直線運動的v?t圖像是一條傾斜的直線來證明自由落體運動是勻加速直線運動。

方案

二、利用課本上的實驗設(shè)計圖，用打點計時器打出紙帶，然后用刻度尺測出連續(xù)相等時間內(nèi)的位移，利用勻加速直線運動中連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之差為恒量來驗證自由落體運動是勻加速直線運動。

以上兩個實驗方案的實驗裝置如圖所示

師：好，實驗方案已經(jīng)有了，請各組按照自己的實驗方案，驗證剛才的猜想。如果猜想正確，請同學(xué)們順便將加速度求出來。

【探究】

（學(xué)生分組實驗，最后展示實驗結(jié)果。）

結(jié)論：自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動

師：自由落體運動的加速度又稱重力加速度，用字母g表示。方向豎直向下。通過對世界各地的重力加速度的測量可知，重力加速度隨緯度的升高而增大。在中國，我們通常取重力加速度為9.8m/s，即g?9.8m/s。

師：自由落體運動的性質(zhì)我們已經(jīng)探究出來了，請同學(xué)們結(jié)合前面我們學(xué)過的勻變速直線運動的知識寫出其運動規(guī)律。

22v?gt生：h?12gt 2v2?2gh【當(dāng)堂應(yīng)用】 跳水運動員從10米高的跳臺落下。若將運動員視為初速度等于零的質(zhì)點，試計算運動員落水時的速度和空中運動的時間。

三、課后作業(yè)

根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容，回去自己做一把測反應(yīng)時間的直尺，測你周圍的同學(xué)及爸媽的反應(yīng)時間。

附板書設(shè)計

1、自由落體運動 定義： 條件：

2、重力加速度 大?。?方向：

3、自由落體運動運動規(guī)律

第四篇：《自由落體運動》教學(xué)設(shè)計

《自由落體運動》教學(xué)設(shè)計

商南縣鹿城中學(xué) 付周平

一、教材依據(jù)

本節(jié)課選自人民教育出版社《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理（必修1）》第二章《勻變速直線運動的研究》第5節(jié)關(guān)于《自由落體運動》的內(nèi)容。

二、設(shè)計思想

為了全面完成各項教學(xué)目標(biāo)，本節(jié)教學(xué)設(shè)計以實驗探索為主線，充分展現(xiàn)隱含在本節(jié)內(nèi)容中的科學(xué)探究方法和科學(xué)思維方式。首先，通過“測反應(yīng)時間”的實驗游戲激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出研究的問題——落體運動，接著從生活經(jīng)驗和亞里士多德的觀點出發(fā)進行巧妙的推理，使亞里士多德的理論陷入自相矛盾的境地，引起學(xué)生探究的興趣。在此基礎(chǔ)上學(xué)生自主進行實驗探究，通過對實驗結(jié)果的分析和討論得出初步結(jié)論，提出物體下落快慢與質(zhì)量無關(guān)的設(shè)想。最后再由學(xué)生自主進行實驗探究，利用打點計時器，記錄自由落體運動的信息，為下一節(jié)定量地探究自由落體運動規(guī)律做好準(zhǔn)備。

由于本節(jié)課學(xué)生自主實驗探究的活動較多，故采用學(xué)生分組實驗?zāi)Ｊ竭M行課堂活動，以小組為單位進行教師引導(dǎo)下的科學(xué)探究，加強小組同學(xué)間的討論與交流，師生間的相互反饋，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的精神。課堂以問題和小組交流貫穿教學(xué)的始終，不斷提出新問題，不斷解決新問題，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

三、教學(xué)目標(biāo) 【知識與技能】

1．認(rèn)識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

2．能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)的運動軌跡并能自主進行分析。

3．知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

4．掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律，并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題。

5．初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，重點培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰屯评砟芰??！具^程與方法】

1．會根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設(shè)與猜想的探究方法。

2．會利用實驗數(shù)據(jù)分析并能歸納總結(jié)出物理規(guī)律的方法。3．善于進行觀察，并能獨立思考或與別人進行討論、交流。【情感態(tài)度與價值觀】

1．通過指導(dǎo)學(xué)生探究，調(diào)動學(xué)生積極參與討論，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。2．滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型──自由落體。3．培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。

四、教學(xué)重點

1．自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。

2．掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題。

相互矛盾的結(jié)論既是對學(xué)生頭腦中錯誤概念的震撼，也是激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的手段，學(xué)生進行邏輯推理，可相互討論，然后小組代表舉手發(fā)言，其余傾聽、思考。

邏輯推理為后面的研究指明了方向，使學(xué)生明確下一步要解決的問題。3．組織學(xué)生進行實驗探究

一個紙團與一塊橡皮在高同時下落，比較下落快慢。4.進一步探究影響物體下落快慢的因素

（1）引問：既然物體下落快慢與其質(zhì)量沒有必然聯(lián)系，實際生活中物體下落快慢不同可能是受什么因素的影響。學(xué)生從實驗現(xiàn)象和生活經(jīng)驗可以猜想到是空氣阻力影響。

（2）猜想：影響物體下落快慢的因素是空氣阻力嗎？ 教師演示實驗（可考慮用電腦課件，老師同步講解。）

（3）引導(dǎo)學(xué)生從觀察到的實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。猜想、觀察、思考、理解、體會。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下可以從實驗中得出結(jié)論：物體下落受到空氣阻力的影響。沒有空氣阻力時，物體下落過程中運動快慢與質(zhì)量無關(guān)。5.自由落體運動的概念

（1）.概念引入

引問：由于落體運動受到空氣阻力影響，要想研究落體運動就必須排除空氣阻力，那么，如果物體在下落過程中忽略空氣阻力，物體的受力有什么特征。

學(xué)生以原有的力學(xué)基礎(chǔ)可以很快答出：忽略空氣阻力，則物體只受重力作用。

（2）.自由落體運動

物體僅在重力作用下，從靜止（即初速度為零）開始豎直下落的運動，叫做自由落體運動。

學(xué)生思考，聯(lián)想，答問。概念認(rèn)識強調(diào)自由落體運動實際上是一種理想條件下的運動，實際生活中物體受到空氣阻力，但一般重力大于空氣阻力。6．實驗探究自由落體

（1）引問：若要研究某種運動規(guī)律，我們可以采用怎樣的方法和器材？

學(xué)會回顧前面學(xué)習(xí)勻變速直線運動的體驗，可想到：利用打點計時器采用示蹤（軌跡記錄）法研究。

（2）利用打點計時器記錄重物的下落過程。（提醒學(xué)生操作注意事項）（3）引導(dǎo)學(xué)生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析：

（可提醒學(xué)生課前復(fù)習(xí)打點計時器的工作原理，重點強調(diào)任意兩個相鄰點（無論勻速或變速）的等時性。）

自由落體運動的規(guī)律

要求學(xué)生根據(jù)勻變速直線運動公式，自己嘗試寫出自由落體運動的基本公式：

v?gt12gt 2v2?2gxx?組織學(xué)生討論、交流。8.課堂總結(jié)、點評

第五篇：自由落體運動教學(xué)設(shè)計

自由落體運動教學(xué)設(shè)計案例

重慶66中學(xué)------韋 莉

教學(xué)目標(biāo)

1、知識目標(biāo)：

（1）理解自由落體運動的實質(zhì)及相關(guān)概念，掌握自由落體運動的規(guī)律。（2）能用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體的相關(guān)問題；

（3）知道地球上不同地區(qū)和不同天體表面的重力加速度的大小是不相同的；（4）掌握自由落體運動運動的規(guī)律。

2、過程方法目標(biāo)：

綜合應(yīng)用分析推理及實驗驗證的方法，再次經(jīng)歷對運動性質(zhì)的探究過程，并驗證所學(xué)規(guī)律

3、情感目標(biāo)：

（1）培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。（2）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是的科學(xué)作風(fēng)。

重點難點

理解自由落體運動的實質(zhì)以及相同地點一切物體的自由落體加速度都相同是本節(jié)的重點，也是難點。教學(xué)方法

舉例、分析、猜想、實驗驗證----再猜想、再驗證----總結(jié)規(guī)律應(yīng)用體會的探究方法 教

具

硬幣、牛頓管、抽氣機、打點計時器（帶學(xué)生電源）、砝碼或重錘質(zhì)量已知但各不相同（四-五個）、紙帶若干、坐標(biāo)紙10張。教學(xué)過程

一、知識回顧：

師：我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運動的規(guī)律，其規(guī)律可由三個公式體現(xiàn)出來。請同學(xué)一起來回憶速度公式；位移公式和速度、位移關(guān)系：

22vt?v0?ats?vt??v0?vt?t?v0t?atv?vt0?2as 22今天我和大家一起來研究一個勻變速直線運動的實例——自由落體運動。板書：自由落體運動

二、新課教學(xué)

1、自由落體運動

師：請同學(xué)們先看教材第一自然段，然后舉出一些生活中見到的自由落體運動的例子 學(xué)生舉例：下落的水滴、落石、跳傘、。。。

老師舉例：用剪刀剪斷懸掛重物的繩子，物體便豎直下落。

老師注意糾正這些例子中的明顯說法錯誤及舉例的代表性，應(yīng)該包括這樣一些類型：受空氣阻力明顯與不明顯，初速度為零與不為零、老師在學(xué)生列舉幾個例子后問：這些例子真的都是自由落體運動嗎？

學(xué)生自動爭論，1-2分鐘后老師引導(dǎo)：我們是否應(yīng)該先搞清什么是自由落體運動？怎么理解自由二字？

師生總結(jié)：（1）、沒有初速度，（2）、只受重力 學(xué)生或老師提問：為什么要只受重力？ 老師引導(dǎo)分析前面所舉各例的共性及不同：（1）輕重不同。體積不同、形狀不同但都豎直下落（2）誰是導(dǎo)致下落快慢不同的決定因素？

A、有學(xué)生可能會提到是重力不同或質(zhì)量不同，用不斷折疊紙張與粉筆頭對比、及不同質(zhì)量物塊下落情況的對比引導(dǎo)。如果學(xué)生部提出，就由老師提出，學(xué)生反駁。提出問題：在日常生活中，重的物體和輕的物體誰下落的更快一些呢？ 生：重的物體下落的快一些。

師：我們通過幾個小實驗一起驗證一下同學(xué)們的結(jié)論是否正確。設(shè)計學(xué)生實驗1：紙片和硬幣從相同的高度同時下落，看誰下落的快？

學(xué)生做實驗，并觀察實驗現(xiàn)象，得到結(jié)論：重的硬幣要比輕的紙片下落的快。師：兩千多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德也持有這一觀點，在人類還處于懵懂時期的時候，亞里士多德就對這一現(xiàn)象作出研究，這本身就值得我們尊敬。但這個觀點是否正確呢？我們還是通過實驗來驗證。

設(shè)計學(xué)生實驗2：將紙片團成紙團，再和硬幣從相同的高度同時下落，看誰下落的快？

教師強調(diào)，紙團和紙片的質(zhì)量是相同的。

學(xué)生做實驗，并觀察實驗現(xiàn)象，得到結(jié)論：重的硬幣要和輕的紙團下落的幾乎一樣快。提出問題：為什么會得到相互矛盾的結(jié)論？ 學(xué)生思考：

師：對表面現(xiàn)象的觀察有時會得出錯誤的結(jié)論，我們要用透過現(xiàn)象看本質(zhì)的研究方法去研究問題。三百多年以前，伽利略就是用這樣的方法否定了亞里士多德的觀點。教師以視頻方式演示：比薩斜塔實驗。

設(shè)計學(xué)生實驗3：將硬幣放在紙片上面組合成一體，和另一相同的紙片從相同的高度同時下落，看誰下落的快？

學(xué)生做實驗，并觀察實驗現(xiàn)象，得到結(jié)論：重的硬幣和紙片的結(jié)合體要比輕的紙團下落慢。

提出問題：同學(xué)們，現(xiàn)在我想讓兩者下落的幾乎一樣快，應(yīng)該怎樣做？ 學(xué)生討論并提出實驗方案。生：讓紙片包住硬幣并團成紙團。師：同學(xué)們實際做一下看看。學(xué)生做實驗，并觀察實驗現(xiàn)象。

教師提出問題：我們做的上述幾個實驗，為什么會得出不同的結(jié)論？ 生：有空氣阻力的影響。

師：如果我們忽略空氣阻力的影響，同學(xué)們猜一下，會出現(xiàn)什么情況？ 教師演示牛頓觀實驗，讓學(xué)生驗證自己的猜想。

老師介紹牛頓管，演示銅片比羽毛下落快。然后，邊介紹抽氣機，邊組裝抽氣，大約100下后關(guān)閉閥門，演示銅片與羽毛同時下落。(強調(diào)：管內(nèi)空氣已被抽得很稀薄，空氣阻力的影響非常小。)【多媒體展示】身著宇航服的美國宇航員在月球表面上的照片，提示學(xué)生：月球表面沒有氣體，物體下落時將不受任何阻力的作用。同時展示神舟五號宇宙飛船和身著宇航服的中國宇航員的照片以及我國10到20年內(nèi)的登月計劃，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愛國熱情。

板書 自由落體運動概念：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動。(強調(diào)：“只在重力”、“從靜止開始”)

2、自由落體運動的性質(zhì)

師：那么自由落體運動是什么性質(zhì)的運動呢？

生：（部分）是勻變速直線運動。

師：這樣說有根據(jù)嗎？你研究過嗎？（反問）怎么驗證你的猜想？

學(xué)生可能會提出各種設(shè)想，肯定的基礎(chǔ)上，說，我們今天先用我們熟悉的方法驗證。請一位同學(xué)講清思路。（測速度、做v-t圖）

請大家分組動手設(shè)計記錄表格，建坐標(biāo)系。先做好的給打一條紙帶供測量。（所用砝碼或重錘質(zhì)量已知但各不相同）請各組分析得出結(jié)論。

板書：自由落體運動的性質(zhì) ：初速度為零的勻變速直線運動。

3、自由落體加速度g

師：請各組測出各自重物下落的加速度。教師記錄于黑板上，講解。

A、大部分同學(xué)測得的數(shù)值在。。附近，說明什么？為什么有所差別？差異特別大的同學(xué)，想一下，是發(fā)現(xiàn)了與眾不同的規(guī)律？還是出現(xiàn)了錯誤？

B、請大家思考一下，我們有沒有辦法搞清楚，這些數(shù)值就應(yīng)該是相等，還是另有規(guī)律？ 據(jù)勻變速運動規(guī)律可知，“同時下落”的含義實際上是同時由靜止開始在相同的時間內(nèi)下落相同的位移，你能得到什么結(jié)論？

由牛頓管實驗我們看到，在排除空氣的影響之后，羽毛和鐵片都只受重力的作用而向下運動，從相同的高度由靜止落下，時間相同，下落的位移也是相同的，又由于物體做的是勻變速直線運動，所以有。由此可知：在地球上同一地點，不同物體下落的加速度是相同的。這個加速度稱為該地的自由落體加速度，也叫做重力加速度。

板書： 在地球上同一地點，一切物體做自由落體的加速度都相同。

那么我們這個地方的自由落體加速度大概是多少呢？精確實驗測得的數(shù)值是。。（最好用當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋绻麩o法知道，就取就近似值。

師：“在同一地點”，就是說，在不同的地點，物體自由落體的加速度可能不同。精確實驗測定的重力加速度值北極為、北京為、長沙為、赤道為 的，呈現(xiàn)這樣一種規(guī)律，越靠近赤道，重力加速度的值越??；越靠近兩極，重力加速度的值越大。大家還應(yīng)了解高度越高重力加速度越小，在今后的天體運動中有證明。在一般的計 算中，而在粗略的計

2算中，我們甚至可以取9.8m/s.2板書：重力加速度取值:9.8m/s ；方向：豎直向下。

修改板書：自由落體運動的性質(zhì)是：初速度為0的勻加速運動。

根據(jù)以上學(xué)習(xí)的知識，自由落體的運動規(guī)律如何呢？（引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)）

三、小結(jié) 這節(jié)課，我們通過對一般落體問題的分析，排除空氣阻力的影響，認(rèn)識了自由落體運動這樣一種理想化的運動形式，研究了它的運動規(guī)律，認(rèn)識到它是初速度為零加速度為g的勻變速直線運動。那么，你能夠?qū)懗鲎杂陕潴w運動的v-t、s-t、s-v關(guān)系嗎？ 板書：自由落體運動： a=g=9.8m/s； vt=gt;h=

2122

gt;vt=2gh 2 知道這些關(guān)系，你能夠解決那些實際問題呢？學(xué)生舉例，學(xué)生回答。視情況作一二練習(xí)。例題：在地球的某一地方有一只熊在夜晚走路，不慎掉到一個19.664m的洞中，經(jīng)過了2S的時間。

問：該熊是什么顏色

解：該熊下落的運動可視為自由落體運動，h=

gt2g?2h2?19.664??9.832ms222t2經(jīng)查表可知：該處為北極，故該熊為白色

三、課外活動

測定反應(yīng)時間:本節(jié)課的最后，請同學(xué)們把課本翻到第53頁，利用課本上提供的方法，測量一下你的反應(yīng)時間。

四、課外作業(yè)

1、閱讀《伽利略對自由落體運動的研究》

3、教材P37練習(xí)（1）至（4）題

教學(xué)反思：

1、這節(jié)課主要是了解自由落體運動的條件，知道自由落體運動就是初速度為0的勻加速直線運動，推出了運動規(guī)律的三個公式，在物理教學(xué)中，使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、打好基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力和教師加強必要的指導(dǎo)，是促進知識順利遷移所不可少的前提。所以教師在采用行之有效的教法、認(rèn)真研究學(xué)生的學(xué)法，進行物理教學(xué)改革的同時，認(rèn)真學(xué)習(xí)知識遷移規(guī)律，并考慮影響知識遷移的各種因素，定能提高教學(xué)效果。

2、新課程強調(diào)學(xué)習(xí)方式的改變，倡導(dǎo)以“主動、探究、合作”為主要特征的學(xué)習(xí)方式。本節(jié)課分析紙帶實驗采用了小組實驗，讓學(xué)生形成團結(jié)互助探究的意識。

3、“實驗啟發(fā)式”綜合教學(xué)模式是我們學(xué)科的老師在教學(xué)實踐中總結(jié)出來的模式，已在實踐中收到一定效果，當(dāng)然也有待在具體的教學(xué)實踐中不斷地完善，使之變得更科學(xué)。

4、本節(jié)課探究自由落體運動的規(guī)律，從歷史上的研究過程入手，所以本節(jié)課的思路比較開闊，轉(zhuǎn)折比較多，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注意內(nèi)容的銜接。

5、本節(jié)課的演示實驗比較多，做好演示實驗，有利于幫助學(xué)生理解自由落體運動的特點，在本節(jié)課的教學(xué)中，這一點尤為重要。讓學(xué)生充分體會物理規(guī)律在日常生活中的妙用，并通過他們自己測量的反應(yīng)時間回扣抓鐵片的過程，使本節(jié)課的教學(xué)更加完美。