第二节自由落体运动的规律教学设计3内容分析：1．本节内容主要包括自由落体运动的概念和自由落体运动的规律，属概念和规律的综合课。2．自由落体运动在教材中作为匀变速直线运动的一个实例进行研究，其作用有二：一是通过运用匀变速直线运动的规律巩固和加深对匀变直线速运动的理解，同时自由落体运动作为一个典型的物理模型也需要学生掌握；二是通过事例说明研究自然规律的一般科学方法。3．由于本教材将力、力的合成、牛顿第二定律的内容分别放在第四、五、六章，所以不能从受力分析得出自由落体运动是匀变速直线运动的结论，而必须通过研究位移、时间的关系来获取。4．在本章第二节中学生已经学习了打点计时器的使用，并且在学校现有的实验条件下，使用打点计时器来探究自由落体运动的规律比采用频闪照相法更切实可行，将频闪照片用来欣赏和计算说明阻力的影响，可以使抽象出理想化模型的难点更加自然。教学目标：1．知识与技能目标：（1）知道什么是自由落体运动；（2）知道什么是自由落体加速度，它的方向和大小；（3）掌握自由落体运动速度、位移随时间变化的规律；（4）运用自由落体运动规律解决实际问题。2．过程与方法目标：（1）观察自由下落的物体，预测其运动特点；（2）实验探究自由落体运动的规律；（3）阅读教材第三部分，了解研究自然规律的一般科学方法。3．情感态度与价值观目标：（1）注意科学态度和科学方法教育；
（2）发展学生对科学探究的兴趣。教学重点：实验探究自由落体运动的规律。（从学生掌握知识的角度，可以认为“了解自由落体运动的定义和掌握自由落体运动的规律”是重点。从提高学生科学素养，促进学生自主学习来说，确定“实验探究自由落体运动的规律”为重点更符合新课程标准的要求）教学难点：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出理想条件下的物理模型——自由落体运动。（应该说伽利略利用斜面实验巧妙推理自由落体运动规律理解起来亦是相当困难，但我们只要求学生满怀崇敬的心情去欣赏大科学家的睿智和抱着学习一般科学研究方法的心态去阅读了解）教学用具：演示教具：硬币及与硬币等大的纸片、等大的正方形纸片和薄纸板、抽气机、牛顿管、实物投影仪。学生实验器材：铁架台、打点计时器、钩码、纸带等二人一套。教学流程及模式图：启发式教学 探究式教学自由落体运动规律自由落体运动概念概念复习提问 阅读历史回眸（伏笔）（欣赏、归纳）迁移应用深化总结出规律分析归纳设计实验猜想假设提出新课题变式迁移举例抽象概括定义改进实验探究分析比较猜想形成表象冲突一般现象感知巩固深化抽象加工创设情景
教师：演示、启发、激发、引导、点拨 学生：听、看、想、说、做、读、练教学过程一、复习提问前面我们已经学习了匀变速直线运动的有关知识，那么如何判断一个物体是否做匀变速直线运动呢？（看学生能找到几种方法，老师作适当点评）（复习旧知识并为实验探究自由落体运动的规律埋下伏笔）二、自由落体运动的概念部分今天我们要利用这些知识来研究一种非常常见的运动——自由落体运动。首先我们来研究物体的下落运动。物体的下落运动是一种非常常见的运动，你能举出一些生活中的例子吗？（针对同学举出的例子，明确我们先研究初速度为零的情况，“初速度为零”是自由落体运动中“自由”的含义之一）如此多的物体在下落！物体的下落有什么特点呢？（可作提示：从运动轨迹和下落的快慢两方面来思考。明确运动轨迹后引导到下落快慢的探讨上来）（因为本节教材内容“丰富”，所以在复习提问后，直接过渡，开门见山，让多数同学迅速进入角色，对于还有少部分没有进入状态的同学继续提问，全部调动起来后进行以下演示实验）是重的物体下落快呢，还是轻的物体下落快呢？请同学们仔细观察下面的实验。【演示1】取一枚硬币和一张与硬币等大的纸片，让它们从同一高度同时下落。问：谁下落得快呢？（诱导一下：是乎物体越重下落得越快？）【演示2】取厚纸板一张，与厚纸板等大的纸片一张，把纸片揉成团，让两者从同一高度同时下。问：谁下落得快呢？（诱导一下：是乎物体越轻下落得越快？）一会儿是重的物体下落快，一会儿是轻的物体下落快，这是什么原因呢？（让学生讨论，提出猜想：物体下落的快慢除了跟重力有关外，还与物体受到的空气阻力大小有关）（矛盾的结论引起学生的惊奇，产生认识冲突，激发智慧，并从心理上做好接受新知识的准备）
真的与空气阻力有关吗？我们来尽量减小空气阻力对落体的影响试试。【演示3】把演示1实验中的纸片捏成一团让它跟硬币从同一高度同时下落。问：谁下落得快呢？（老师引导：很难判断就说明纸团和硬币几乎同时落地）现在，重的物体和轻的物体几乎同时落地了，如果我们进一步改善实验条件，设法让物体在真空中无阻力下落试试。【演示4】展示和介绍牛顿管，说明里面装有金属片和羽毛两个物体，已经抽掉了空气，再把玻璃筒倒立过来。问：谁下落得快呢？【演示5】在上面那只牛顿管中放入空气，再做以上实验。问：谁下落得快呢？（现象明显，引导学生总结出：如果没有空气阻力，物体下落快慢相同）看来，大家猜对了！真的是空气阻力的影响使问题变得复杂化了。物理学中将物体不受其他因素影响，只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。（明确自由落体运动中“自由”的又一含义即“不受其他因素影响”。“其他因素”包括空气阻力、电场力、磁场力等等）（以上五个演示实验由于简单，易观察，学生很有成就感，容易激起兴趣，引起共鸣。然后借势引出自由落体运动的定义和进一步实验探究自由落体运动的规律，自然过渡）三、自由落体的加速度部分现实生活中，重物从静止开始下落不太久的时间内可以近似认为是做自由落体运动，重物可以是小铁块，小石块，雨滴等等。那么自由落体运动是什么样的运动呢？它有什么规律呢？（抽同学回答，鼓励他们大胆猜想，可以提示他们：物体下落得越来越快；前面我们学过的什么运动是这样的呢？直到多数同学猜想是匀加速直线运动为止）别人凭什么相信你的结论呢？（及时引导学生：必须用实验事实来证明自己的猜想是否正确）现在，请你们证明给我看。（同学实验时，老师在学生中间巡回，引导部分不知所措的同学用实验桌上的器材进行实验探究；亦可以提示部分不知道如何下手的同学回忆前面用打点计时器研究匀变速直线运动的经历；适时要求同学将测量的数据直接标注在纸带上以提高课堂效率；提醒得不到结论的同学使用复习提问中的内容；要求部分同学计算加速度大小；等等）
选择较有代表性的3到5位同学向全班报告结论，用实物投影仪展示他们的纸带，老师作适当点评。肯定自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动的结论。指出自由落体运动的加速度也称重力加速度。让学生阅读教材第二部分，在教材中填写完成描述自由落体运动规律的公式，用实物投影仪展示几位同学的完成情况并作点评。提醒学生注意重力加速度的方向和大小，以及其大小和什么因素有关。（未学习万有引力，对重力加速度的理解不可能深入，只稍作提醒即可）将同学计算出的加速度大小与教材上的g=9.8m/s2作比较，明确：测量值偏小的原因是摩擦阻力和空气阻力造成，课后同学计算教材上频闪照片中小球的加速度将得到更精确的值。完成教材上井有多深的讨论与交流。（学生讨论并报告结果，只要合理就可以予以肯定）（这部分内容作为本节课的重点，应该充分发挥学生的主动性，注意纠正学生的不良实验习惯，让学生学会实验探究的一般方法）课堂小结：以上在研究自由落体运动时，我们采用了一种理想化的方法：从最简单、最基本的情况入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由浅及深的推入，得出一种运动形式——自由落体运动，再利用基本满足自由落体运动条件的运动研究其规律，最后将规律用于生活实践。这种获得知识和应用知识的方法，在以后我们学习物理时还会经常用到。四、历史回顾部分现在，我们来看看历史上伽利略是如何研究自由落体运动的？请同学们阅读教材第三部分，归纳伽利略的研究步骤。（引导提示学生归纳出科学研究方法的基本要素：对现象的一般观察——提出猜想与假说——运用逻辑得出推论——实验检验推论——修正和推广假说等）（由于实验探究用时的不确定性，如果时间不允许，本部分内容可以放在课外进行，下节课检查点评）作业设计：1．计算教材频闪照片图3-28中小球的加速度大小，并与真实值和课堂上你用打点计时器实验的计算值比较，试讨论产生误差的原因。2．完成测量反应时间的迷你实验，计算出自己的反应时间，说明你减小实验误差的方法。
你认为自己看到情况后作出反映和听到情况后作出反映所需的反应时间一样吗？请用事实证明。教学反思：1．重视实验：通过实验设疑、解疑、探求规律，又通过实验巩固所学的知识，充分体现了物理是以实验为基础的学科，体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。2．重视应用媒体辅助教学，提高课堂教学的效率。3．充分发挥学生的主体作用：通过实验探索、设问点拔，创设问题情境，引导学生积极参与，激发学习兴趣，活跃课堂气氛，调动学生学习积极性，使学生始终保持积极探索的学习心态．4．创造性使用教材：使用打点计时器实验探究自由落体运动的规律；利用教材上的材料编制课外作业。板书设计： 第3节自由落体运动 1．物体的下落运动 （1）沿直线竖直下落（2）受重力作用，同时受空气阻力作用 （3）空气阻力忽略不计时，物体下落快慢相同 2．自由落体运动 定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 “自由”的含义：（1）初速度为零。（2）只受重力作用。 3．自由落体运动的规律 （1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 （2）重力加速度g=9.8m/s2，方向：竖直向下 （3）公式：υt=gth=gt2/2υt2=2gh
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