人教版高中物理必修一2.5《自由落体运动》教学设计

第1页2.5《自由落体运动》教学设计（刘堂锦浙江省三门中学物理组）一．教学设计思路基础教育课程改革倡导教学方式多样化，根据学习内容和目标的不同，采用多样化的学习方式和现代化的教学手段，使学生的学习成为主动、富有个性的过程。那么，在物理教学中，应该通过多样化的方式，激发学生的内在动机，促进学生自主学习；通过不同形式的探究，理解科学本质、学习科学技能，体验科学过程与方法，形成科学态度，激发对科学的爱好和尊重，培养创新意识和实践能力，从而提高科学素养；通过在恰当的时机设置一些活动，通过合作学习的方式，从而促进其合作、创新精神，提高其交往、承受能力，培养其竞争、平等意识。总之，在整个教学设计中，突出有效的学习方式，让我们的学生在获取物理知识的同时，掌握科学方法，提高科学素养，成为一个有创造力的人。二．前期分析“自由落体运动”是人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理1》（必修）第二章匀变速直线运动的研究中第五节的内容。本节首先把生活中常见的落体运动，采用抓住主要因素，忽略次要因素的方法抽象出自由落体运动这一理想化模型，然后通过实验探究分析得出自由落体运动的性质和规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。通过本节课的学习，学生不仅要知道自由落体运动的条件，还要理解自由落体加速度，并且掌握自由落体运动的规律，还能运用规律解决一些实际问题；体会理想化研究方法的重要意义，经历探究物体运动的过程，熟悉科学探究的方法和步骤。由于学生在学习本节之前已经掌握了匀变速直线运动的规律并能够熟练应用，学生往往看轻自由落体运动模型建立，运动性质的探究过程，更加看重的是其运动规律的应用；另外学生受日常经验的影响，对物体下落的运动普遍存在重快轻慢的错误认识；还有结合高一学生的抽象思维能力、物理思维方法和能力等正处于形成和发展的阶段，在研究方法和探究过程中还缺乏应有的能力。所以，应尽可能的使设计的演示实验具有针对性，设计的问题具有启发性。让学生在教师的引导下主动参与到学习中来，在教师的启发下积极思考，以培养学生的物理实验、物理思维等科学探究的方法和能力。最后考虑到课堂教学的有效性，在探究自由落体运动的性质时，在时间分配上很难对每一个方案进行深入研究，所以把重点放在利用打点计时器进行研究。同时如果每个小组对不不同重量的重锤都进行分析时间上也不允许，所以把不同的重锤分发到不同的小组，每个小组只做一个重锤的下落。还有在数据处理环节，可以借助计算机辅助处理。教学重点：1．自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程．2．掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题．教学难点：1．自由落体运动的探究过程三．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，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。（2）能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。（3）知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。第2页（4）掌握自由落体运动的特点和规律并能够运用自由落体规解决实际的问题。（5）初步了解探索自然规律的科学方法．培养学生的观察、概括能力。过程与方法（1）让学生通过演示实验的观察、分析、思考，学会归纳和总结问题的方法，培养学生的观察能力，推理能力，掌握科学研究的方法。（2）让学生经历探究自由运动运动性质和规律的同时让学生进一步体会科学探究方法。情感态度与价值观（1）通过实验探究，培养学生透过现象看本质的认识观。（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）培养学生的团结合作精神和协作意识。四．教学准备牛顿管，抽气机，碟片，硬币，纸片，电火花计时器，不同质量的重锤，刻度尺，铁架台。五．教学过程1.创设情境，关注社会的同时，引起疑问，构建模型视频1：“最美妈妈”吴菊萍伸手接住从10楼坠落的二岁妞妞。视频2：跳伞运动员从高空跳下安全着陆。这两个视频的主要目的使学生初步感知物体的下落，同时进行爱心、责任的教育。图片展示生活中常见下落运动：早春露水从树叶上落下，夏季的雷雨侵盆而下，深秋的树叶从树上飘落，严冬的鹅毛大雪飘飘扬扬。让学生知道落体运动是生活中一种比较常见的运动，是值得去进行研究的。提问：不同的物体，下落的快慢有哪些情况？回答：（1）重的比轻的快（2）一样快（3）轻的比重的快让学生利用桌上的器材通过实验对以上的不同情况进行检验，实验1：硬币跟纸片从同一高度由静止开始下落；硬币（重物）比纸片（轻物）先落地；实验2：硬币跟纸团从同一高度由静止开始下落；硬币（重物）跟纸片（轻物）几乎同时落地；实验3：纸片跟纸团从同一高度由静止开始下落；纸片（轻物）比纸团（重物）先落地。这个环节让学生亲身经历不同物体下落快慢的同时，激发学生的求知欲望。问：是什么原因导致不同物体下落快慢不一样？学生思考，交流，讨论，然后引导学生得到可能是由于空气阻力使物体下落快慢变得如此复杂。演示实验1：让牛顿管跟外界空气连通，让羽毛跟铁片从同一高度下落。演示实验2：现场对牛顿管抽气，让羽毛跟铁片从同一高度下落。学生通过体验、演示实验、讨论和教师的引导，归纳：如果没有空气阻力作用时，物体只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。进一步引导学生构建自由落体运动模型，在学习知识的同时体会模型建立的思想与方法以及构建理想化模型的意义。自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落运动，叫自由落体运动。引导学生总结运动条件：（1）从静止开始运动第3页（2）只受重力作用（当空气阻力影响很小可忽略不计时，实际物体的下落也可以看作自由落体运动）2.经历探究，感知概念，总结规律，感受科学研究方法，享受学习的乐趣（1）提出问题自由落体运动是怎样的运动？（2）提出猜想组织学生进行讨论，让学生提出讨论的结果并要求说出猜想的理由（3）设计方案组织学生进行讨论，确定实验方案（可以提示或者引导学生回忆本章第一节“探究小车速度随时间变化的规律”这一部分的内容，并从总受到启发。）方案1：利用打点计时器方案2：利用频闪照相方案3：利用数字传感器（4）获取证据学生分组实验：利用打点计时器研究自由落体运动在该环节中，要密切关注学生的实验操作，并同时做好指导，同时引导学生思考如何对纸带进行分析。让学生体会物理实验在物理学研究中的作用。（5）总结规律采集学生数据，借助计算机画出v-t图像，引导学生归纳得到结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速运动。提问：根据v-t图像计算重锤下落的加速度？汇总每个小组的结果，引导学生归纳出加速度的特点，指导学生阅读教材相关的内容总结自由落体加速度的规律。结论：（1）在同一地点，一切物体自由落体运动的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度。（2）在地球上的不同地方，重力加速度的值略有不同，从赤道到两极，随着纬度的增大，g值增大；（3）在通常的计算中，g取9.8m/s2,在粗略的计算中，还可以把g取10m/s2，方向都是竖直向下。进一步引导学生得出自由落体运动的规律：（1）v＝gt（2）x＝gt2/2（3）v2=2gx。3．联系实际，学以致用利用今天所学的知识，试估算：（1）妞妞从十楼坠下持续的时间，（2）妞妞被吴菊萍接住前的瞬间的瞬时速度。引导学生如何把实际的问题抽象为一个物理的问题同时，通过计算结果的分析让学生再次体会到“最美妈妈”的大爱精神，使学生从情感上得到熏陶。4．课堂总结，点评让学生概括总结本节的内容，教师要能够放开，让学生自己总结自己所学的内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们的知识框架。五．形成性练习1．甲、乙两物体的质量之比为1∶4，不考虑空气的阻力作用，它们在同一高度处同时下落，则下面说法正确的是（）A．甲比乙先着地第4页B．乙比甲先着地C．甲和乙同时落地D．甲比乙的加速度大2．利用自由落体运动规律测量反应时间？3．利用自由落体运动如何测量井深？