2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

《自由落体运动》教学设计编写人：李有阳审核人：刘晓梅一、课程分析1．本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）（人民教育出版社）》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。  2．教学内容(教学重点、难点、关键)  （1）自由落体运动的研究。  （2）对自由落体运动规律的实验探究过程。  （3）运用自由落体运动的规律解决简单问题。二、学情分析1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律，而对自由落体运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，在本节课的学习中，要让学生的认识有进一步的提高。2.本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,介绍亚里士多德、伽利略的研究过程,对轻重物体下落快慢的因素和自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。3.两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时讲出他们的研究成果,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。三、设计理念   本节课从生活实践出发，结合学生在实际生活中的观察，初步了解自由落体运动，并通过对两位科学家对自由落体运动的研究，结合伽利略的理想实验，得出自由落体运动的特点。接着，通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练，让学生初步接受自由落体运动的规律，最后，在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后，通过回扣课堂游戏，使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。四、学习目标1.    知识与技能：(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。(2)理解自由落体运动的特点和规律；并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。2.过程与方法：（1）通过观察演示实验，概括出自由落体运动的特点，培养学生观察，分析能力。（2）利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。3.情感态度价值观：（1）培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。五、教学过程设计（一）新课引入设计思路：在复习之前匀变速直线运动规律的基础上引入本节课我们将学习一中特殊的匀变速直线运动自由落体运动。复习不仅能起到之前知识巩固的作用，而且能使学生在新课当中更好更快的学习。师：我们已经学习了匀变速直线运动中的一些运动规律请同学到黑板上写出我们之前学过的一些规律。生：到黑板前写出。师：很好那么我们今天要继续学习一种特殊的匀变速直线运动自由落体运动。【板书】课题：第五节 自由落体运动（二）新课研究：设计思路：在教学中，教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感，同时，教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣，带领学生去探索物理世界的奥秘，就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。师：同学们，请看屏幕上的日常生活当中的四幅图片他们分别是什么。生：分别是苹果的掉落，露珠的滑落，雪花的飘落，还有树叶的掉落。师：我们看到的四幅图片中都有物体的下落那么谁下落的快谁下落的慢呢？生：苹果下落的快树叶和雪花下落的慢。师：为什么呢？生：因为苹果重树叶和雪花轻师：那难道是重的物体下落的快轻的物体下落的慢么我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。实验1：用重的橡皮和和轻的纸片同时下落发现重的橡皮下落的快。师：两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点，在人类还处于懵懂时期的时候，亚里士多德就对这一现象作出研究，这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢？我们还是通过实验来验证。实验2：两张相同材质的纸一张大的一张小的，显然小的轻一些，让小的制片团成纸球，让他们同时下落，发现轻的物体比重的物体下落的快。亚里士多德的观点是不正确的。实验3：用橡皮和轻的纸团同时释放看一看下落快慢程度，发现下落快慢差不多介绍意大利物理学家伽利略早在400多年前就做过类似的实验，他的观点是物理下落与物体的质量没有必然联系。提出疑问为什么有时重的物体下落的快有时轻的物体下落的快有时轻重物体下落一样快？学生回答。。。这些因素最后导致的都是空气阻力的不同。师：如果我们忽略空气阻力的影响，同学们猜一下，会出现什么情况？实验4：用牛顿管制造出真空状态让轻的羽毛和重的铁片同时下落发现下落快慢是相同的。得出结论：在物体只受重力或空气阻力可以忽略的情况下，从静止开始下落物体的快慢应该是相同的，而与物体的质量没有关系。3 设计思路：美国著名心理学家布鲁纳曾说：掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此，我们在组织教材时，应把基本概念和规律放在首位，突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验，让学生充分体验学习的快乐，体验实验探究在物理规律研究中的重要作用；同时也活跃课堂气氛，增强学生的学习兴趣。【板书】1、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称为自由落体运动。特点：（1）只受重力（2）v0=0师：那么，自由落体运动到底是一种什么样的运动呢？他遵循什么样的规律呢？现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。师：从直观来看我们可以看出来什么？生：从静止开始、运动是一条直线、速度越来越大。师：那是初速度为零的加速直线运动，那是匀加速么？那我们应该采用什么仪器呢？生：打点计时器师：很好可以用打点计时器打出纸带从上面的数据看出来但是我们有更好的器材频闪照相机。教师介绍实验器材，并简单的介绍实验过程和步骤，播放视频动画。实验探究过程：（单位：cm  数据均保留到小数点后两位） S1S2S3S4S0.80  1.071.34 1.61 ΔS 0.27 0.27 注：ΔS=S1-S2=S3-S4=0.27cm由推导公式Δx=at2可以知道相邻相等时间内位移差是一个恒量那么加速度不变【板书】2、自由落体运动的特点：初速度为零的匀加速直线运动。师：自由落体运动是匀加速直线运动，那么它们的加速度在同一地点都是相同的我们来看一下它们的加速度。【板书】3自由落体运动的加速度（1）定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度。（2）方向：竖直向下在不同的纬度和高度时，g值是不一样的，纬度越高g越大，高度越高g越小，在正常情况下取g=9.8m/s2在要求不是很高的情况下，取g=10m/s2。【板书】（3）大小：g=9.8m/s24、自由落体运动的规律：师：由匀变速直线运动的运动规律可知自由落体运动的规律为（其中v0=0a=gx=h）：（1）速度与时间关系式v＝v0+at→v＝gt（2）位移与时间关系式x=v0t+at2/2→h=gt2/2（3）位移与速度关系式v2-v20=2ax→v2=2gh5、习题（1）（2）（3）6、应用：（1）测反应时间（2）测水井悬崖的高度六、小结1、自由落体运动的概念（Vo=0，只受重力）2、自由落体加速度—重力加速度“g”3、自由落体运动的规律特点:Vo=0a=gV=gth=½gt²V²=2gh作业:1、书P42.习题(1)(2)(3)2、练习册优化设计的习题七、课后反思板书设计第五节 自由落体运动（一）自由落体运动1、定义：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。2、运动特点：（1）只受重力（2）v0=0（二）运动性质：初速度为零的匀加速直线运动 （三）自由落体加速度1、定义：2、大小：g=9.8m/s23、方向：竖直向下        （四）自由落体运动的规律：v＝gth=gt2/23 v2=2gh3