2.4 自由落体运动 教案-高中物理人教版必修第一册

《探究自由落体运动》教案【课题】第一节探究自由落体运动【教学对象】高一学生【教材】粤教版高中物理必修一第二章第一节【教学内容分析】本节主要内容是探究自由落体运动，初步了解自由落体运动，为后续学习自由落体规律准备，是匀变速直线运动的一种特例。从亚里士多德和伽利略观点的冲突，经过实验探究，得出物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关，引出自由落体运动的概念。再用打点计时器记录自由落体运动轨迹，分析自由落体的运动规律，计算加速度。教材在本节设计上重点突出实验探究过程。【学情分析】1.学生的知识基础：由于教学顺序的调整，学生已经学习了第三节的匀变速直线运动规律，懂得如何分析和处理纸带，会利用纸带计算加速度。2.学生的认识特点：学生在生活中对于树叶飘落、雨滴下落等落体运动司空见惯，但不知道落体运动的快慢和位移的规律。【教学目标】1.知识与技能（1）认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动；（2）能用打点计时器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析；（3）初步了解探索自然规律的科学方法。培养学生的观察、概况能力。2.过程与方法（1）培养学生的观察能力和逻辑推理能力； （2）进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力；（3）通过对落体运动的实验探究，初步学习使用控制变量法。3.情感态度与价值观（1）调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力；（2）渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体。（3）通过实验，培养学生的合作精神。（4）通过史实，培养学生学会质疑的科学素养。【教学重点】探究自由落体运动的过程及自由落体运动的概念。【教学难点】物体下落快慢与物体质量无关。【教学方法】探究法、讨论法、讲授法【教学器材】纸带、电火花打点计时器、重锤、铁夹、直尺、牛顿管等。【教学过程设计】 教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【创设情境，引入新课】生活经验：落雨，落叶，下落的伞兵。PPT展示相关图片，讲述落体运动的概念，并引出思考苹果下落快还是同一高度的树叶下落快。列举生活中物体下落的例子，如落雨，落叶，下落的伞兵。PPT展示相关图片，普及落体运动的概念。落体运动——下落物体的运动。在此基础上引导学生思考问：苹果下落快还是同一高度的树叶下落快。并推广，重的物体下落快还是轻的下落快？答：重的快（预习过书本的学生会答一样快）。观察，思考，举例利用日常生活中的现象引出课题，并对常见现象提出怀疑，引起学生的思考。【名人对话，逻辑推导】引出伟人观点，对亚里士多德和伽利略进行简单介绍。利用亚里士多德和伽利略两伟人的对话，逻辑推导验证亚里士多德理论的不合理，引起学生思考，到底两位伟人谁的理论正确。师：回答重的快的同学的观点与亚里士多德的一致。介绍亚里士多德的理论：重的物体下落快。师：回答一样快的同学的观点与伽利略的一致。继亚里士多德之后的伽利略对他的观点提出了质疑。引领学生重走伽利略的思路，退出两个矛盾的结果，验证亚里士多德的观点错误。推导：大铁球比小铁球重，所以v1>v2,如果把两铁球绑在一起，那么v总是变大还是变小了？B听介绍，了解名人的成长历程。了解两位伟人的观点，分析观点，共同推导，得出结论，并思考介绍两大伟人的成长历程，鼓励学生向伟人学习。 结论1：如果把两球绑在一起，其所受的重力一定比其中任何一球的都大，所以整体下落速度比任何一球的都快。结论2：如果把两球绑在一起，独自下落慢的小球会拖慢下落快的打球，最终整体的下落速度要比打球慢。问：这两个结论能同时成立吗？得出矛盾，说明亚里士多德的结论是错误的。那伽利略的说法是否正确呢？推导过程师生共同参与，调动学生共同参与的兴趣，培养学生的逻辑思维能力和表达能力。【进行简易实验，得出结论】进行学生分组实验，提出问题:物体下落快慢与重量有什么关系？学生每两人一组，按照PPT上的内容进行实验探究，看哪个物体先落地，并归纳实验现象和结论。A：纸片和同样大小的纸片揉成的纸团结论：一样重的物体下落不一样快B：纸片和钩码结论：重的物体下落快C：钩码和被纸包住的钩码结论：不一样重的物体下落一样快实验得出三个相互矛盾的结论，说明物体下落快慢与重力无关。动手实验，并与同学进行交流，归纳思考并口头表述利用日常生活中的物品进行实验，学生自己动手得出结论，引导学生用身边的物体进行实验，提高学生的课堂参与度。【演示实验，得出影响因素】提出问题：既然物体下落的快慢与重力无关，都下落的一样快，那为什么在实际生活中有些物体下落的快而有些较慢呢？影响物体下落快慢的因素是什么？猜想：空气阻力猜想，观察，思考，分析 问：既然物体下落的快慢与重力无关，都下落的一样快，那为什么在实际生活中有些物体下落的快而有些较慢呢？影响物体下落快慢的因素是什么？介绍牛顿管并进行“牛顿管实验”，在演示过程中给予学生适当的引导，让学生进行有目的的观察。先让学生观察羽毛和铁片在真空中下落的情况，然后打开阀门，让空气进入牛顿管，再让学生观察又空气的时候羽毛和铁片的运动情况，引导学生归纳总结，影响物体下落快慢的因素——空气阻力。利用问题引领学生思考，激发好奇心和求知欲，并让学生观察实验找出问题关键，让他们体会获得新知识的乐趣，提高学习物理的兴趣。【归纳总结，得出概念】自由落体运动的概念及条件通过对牛顿管中羽毛运动状况的分析，引出自由落体运动的概念，并进行板书。定义：物体仅在重力的作用下，从静止开始下落的运动。条件：1.仅受重力；2.初速度为零自由落体运动是一种理想的运动状态。听讲，思考，举例总结通过对实物的分析得出概念，让学生对概念有感性认识【学生实验，记录信息】引导学生回顾打点计时器的使用方法，和如何判断物体做匀变速直线运动，然后引导学生完成实验。通过对自由落体打出纸带的分析，得出自由落体运动是匀变速直线运动的一种。1、引导学生回顾打点计时器的使用方法；如何判断物体做匀变速直线运动。2、PPT播放实验步骤：（1）按书本图示连接装置，用手竖直拉住纸带，将纸带拉到最上端。（2）先接通电源，后释放纸带（3）注意第一、二点间距为2mm3、教师演示一次，然后到学生小组去，观察学生实验，给予适当指导。4、引导学生对所得纸带进行分析，得出：自由落体运动是匀变速直线运动的一种。回顾连接装置进行实验对纸带进行分析让学生亲自参与实验，亲身体验获取物理知识的过程，提高学生的动手能力，也激发学生的学习兴趣。培养学生收集信息和处理信息的能力。 【作业布置】1、未处理完纸带的课后自行处理并计算加速度2、学习与评价P51-53【板书设计】2.1探究自由落体运动一、自由落体运动1.定义：物体仅在重力的作用下，从静止开始下落的运动。2.条件：（1）仅受重力；（2）初速度为零自由落体运动是一种理想的运动状态。二、实验教学反思：由于第二章的课程内容的调整，学生先学习了匀变速直线运动的规律等知识，所以对自由落体运动的理解相对而言较好。但由于教学设计的原因，亦有部分不足。1、在“探究物体下落快慢与重力有什么关系”部分，对书本上的内容做了部分变动，由于课前没有事先做学案，学生填写观察现象和结论的时候显得不知所措；另外由于实验本身较容易，所以学生的参与度不高。曾考虑让学生自行设计实验，但考虑到实用性，最终放弃。以后可做尝试。2、在演示牛顿管的时候，先讲述实验目的，稍显啰嗦，本意在让学生弄清整个演示实验的意图，但未考虑到学生的特点，他们更愿意去观察，观察之后就会明白实验目的了。老师只用在事后进行总结，就可达到事半功倍的效果。3、时间控制不够，导致最后的实验部分完成的很仓促。