资源简介

《自由落体运动》教学设计
【学习任务分析】
本节内容是对前几节运动学的知识和研究方法的应用和提升。通过演示实验和学生合作实验，分析得出自由落体运动的性质，明确重力加速度的意义，不仅使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识和规律在实际问题中的应用，而且使学生在独立获取物理知识、探究物理规律、解决物理问题等方面获得具体的成果，体验科学研究的方法，让学生得到成功的体验，享受成功的愉悦，激发学习的热情和责任感。
本节教学的重点：引导学生思考研究自由落体运动的实验原理和方法，特别是利用打点计时器记录运动轨迹和时间的方法及实验数据处理、结论得出、误差分析等实验方法。
本节教学的难点：实验探究的思路、方法。
【学生情况分析】
在前面的教学中，学生已经初步掌握了匀变速直线运动的规律，并利用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动，同时对物理学中的理想模型有了一定的认识，具备了初步的逻辑思维能力和实验设计能力。因此在学习过程中，要让学生主动参与，设计实验，注重搜集和处理信息。
【教学目标】
知识与技能
知道物体做自由落体运动的条件。
2、掌握自由落体运动的特点和规律。
过程与方法
1、培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力，使之会验证匀变速直线运动；
2、通过分析，归纳出自由落体运动的速度，位移公式，培养分析、推理、综合的能力。
3、通过实验探究自由落体运动　加速度的大小，体会实验在发现自然规律中的作用。
情感态度与价值观
1、使学生领悟突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想。
2、通过实验探究，使学生形成实事求是的科学态度
【教学策略选择与设计】
1．以问题解决为主的教学策略
通过课上观看图片，从生活中引出本节课题，激发学生的学习兴趣。引导学生发现直觉经验和逻辑推理的矛盾，激发好奇心与探究欲望，明确本节的研究目标，通过用旧知识解决新问题，体验成功的愉悦。
2．以合作探究为主的教学策略
探究自由落体的运动性质时采取了分组实验的形式，让学生经历实验的设计、操作和测量，处理实验数据的过程。在做中学，让学生在师生和谐、互动的氛围中，愉快地、自然地、主动的探究新知识，通过学习，培养学生辨证思维的方法和能力，以及严谨的治学精神。
教学中创设物理情景是教师引导，学生边实验边思考，引导学生来探索规律并让学生试着自己得出结论。最大限度地调动学生积极参与教学活动，教师可给予恰当的思维点拨。
突破方法，在课堂上精心设计实验，用实验实例帮助学生建立起正确的观点。利用多媒体课件，依据学生已有的知识和物理研究方法，通过实验观察、分析数据、归纳结论、类比迁移自己推导出自由落体的运动性质和规律。
采用：“复习提问—直观演示—分析讨论—实验探究—揭示规律—巩固知识”并辅以现代教育教学手段等多种形式的综合启发式教学。
【实验器材】
1、演示实验：硬（薄）纸片、牛顿管、多媒体设备；
2、分组实验：打点计时器、纸带、交流电源、刻度尺。
【教学过程】
一、新课导入
问题导学：刻度尺为什么可以测量大脑的反应时间？
二、新课教学
（一）自由落体运动
影响物体下落快慢的因素有哪些？
学生实验1：硬纸片和薄纸片，由同高度同时下落
学生实验2：硬纸片和薄纸片，且小纸片揉成团，由同高度同时下落
学生通过分组实验观察进而对原有的观念产生质疑，
猜想：下落快慢不同可能是由于空气阻力的影响
问题导学：若没有空气阻力的影响，物体仅受重力作用时，轻重不同的物体下落快慢如何？
教师演示：牛顿管实验
演示：管内空气近似抽空时，轻重物体下落的快慢？
演示：管内充满空气时，轻重物体下落的快慢？
学生通过对比观察证实猜想： 真空时不同物体下落快慢相同，
下落快慢不同是由于空气阻力的影响。
引入自由落体运动的概念
①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。
②特点：a、初速度为零
b、只受重力
（说明“自由落体运动”是理想化模型，实际生活中在重力比阻力大得多的情况下，可以忽略阻力的影响。使学生了解突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想。）
（二）自由落体运动的性质
自由落体运动是一种什么样的运动？
学生猜想：“自由落体运动”可能是匀加速直线运动
问题导学：怎么证明你的猜想？
学生：根据实验
问题导学：自由下落很快，怎样抓住它运动的轨迹？
验证：自由落体运动的频闪相片
重物自由下落时用打点记时器打出的纸带
学生进行分组实验，测量数据。
学生对数据进行处理和分析
教师引导：假设自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，则可以用哪些方法证明呢？
学生回答：
A、连续相等时间的位移差ΔX=aT2
B、根据一段时间的平均速度等于这段时间中点的瞬时速度，计算各点速度大小，再由V=at,看V与t是否是正比的关系……
同学根据刚才提出的方案，判断自由落体运动是否是初速度为零的匀加速直线运动。经数据验证，假设成立。此时要充分发挥学生学习自主性、积极性，让学生自己讨论、分析得出结论，使学生真正成为课堂的主题。掀起课堂气氛的第二个高潮。
（三）自由落体加速度
问题导学：重锤和木块自由下落时的加速度是否相同？
教师引导学生:由牛顿管实验所知的，不同物体在仅受重力作用时的下落快慢相同，既而得出不同物体下落时具有相同的重力加速度g
1．在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同；方向：竖直向下。
让学生阅读书中“自由落体加速度”部分，得出：
2．地球上不同地方，重力加速度不同，从赤道到两极，重力加速度逐渐增大，
3．一般g取9.8m/s2或10m/s2。
（教师引导学生:由牛顿管实验所知的，不同物体在仅受重力作用时的下落快慢相同，既而得出不同物体下落时具有相同的重力加速度g）
4.自由落体运动的规律？
问题导学：根据匀加速直线运动的规律推导出“自由落体运动”的规律？
学生推导：
（三）课堂小结：
（四）小实验：学生互测反应时间
五、板书设计
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
运动性质：初速度为零的匀加速直线运动（a=g）
大小：通常g=9.8m/s2或g=10m/s2
方向：竖直向下
V=g t
h=g t2
V2=2gh

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