“自由落體運動”教學(xué)方案（教案）

1、“自由落體運動”教學(xué)方案課 題：自由落體運動（普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理·必修1第二章第5節(jié)，人教社2006年12月第2版）執(zhí) 教：江蘇省石莊高級中學(xué) 顧康清教學(xué)目的：1了解空氣阻力對落體運動的影響，知道自由落體運動的概念和性質(zhì)；2知道自由落體運動的加速度是恒定的，認(rèn)識自由落體運動的規(guī)律；3經(jīng)歷分析判斷、實驗探究、科學(xué)推理的思維過程，提高思維能力；4培養(yǎng)細(xì)致觀察、嚴(yán)謹(jǐn)分析、準(zhǔn)確表達(dá)的學(xué)習(xí)品質(zhì)。教學(xué)重點：探究自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動教學(xué)難點：自由落體運動概念的建立教學(xué)用具：小鐵錘（一把）；羽毛（一根）；硬幣（一枚）；長約15的塑料直尺（一根）；坐標(biāo)紙（每生一張）；計

2、算器（兩生一個）；米尺（兩生一根）視頻資料：毛錢管實驗；月面上的自由落體實驗教學(xué)方法：觀察、實驗、推理、探究設(shè)計思想：規(guī)范辦學(xué)行為實施素質(zhì)教育，在江蘇教育新政實施的背景下，如何打造優(yōu)質(zhì)的高效課堂成為廣大一線教師共同面對的挑戰(zhàn)。通過對自由落體運動教材內(nèi)容的分析，筆者將本節(jié)課的教學(xué)活動分為“自由落體運動概念的建立”、“ 對自由落體運動性質(zhì)的探究”、“認(rèn)識自由落體運動的規(guī)律”和“自由落體運動規(guī)律的運用測定反應(yīng)時間”四個板塊，基于打造高效課堂的理念，根據(jù)各板塊的內(nèi)容特點，分別運用優(yōu)選教學(xué)資源、統(tǒng)籌課內(nèi)課外、放手自主學(xué)習(xí)和營造趣味課堂等手段實施高效教學(xué)，努力打造高效課堂?！皠h繁就簡三秋樹，領(lǐng)異標(biāo)新二月花

3、?！苯虒W(xué)過程：第一板塊：自由落體運動概念的建立引入課題：（開門見山）本節(jié)課學(xué)習(xí)第二章第5節(jié)自由落體運動。學(xué)生舉例：生活中常見的落體運動。教師詢問：你見過月球表面上的落體運動嗎？視頻播放：月面上的自由落體實驗。（1971年，美國阿波羅15號登上月球，宇航員斯科特做了鐵錘、羽毛一同下落的實驗。）當(dāng)堂演示：鐵錘、羽毛從同一高度由靜止釋放的下落運動，結(jié)果鐵錘比羽毛下落得快。分析討論：為什么在月面上鐵錘跟羽毛一同下落，而到了地面上鐵錘比羽毛下落得快呢？揭示本質(zhì)：只在重力的作用下，不同重量的物體應(yīng)該一同下落。在地面上，羽毛之所以下落得慢，是因為受空氣阻力影響大的緣故。視頻演示：毛錢管實驗。（學(xué)校實驗室有此

4、器材，感興趣的同學(xué)課后不妨親自做一下。）歸納總結(jié)：通過剛才的觀察和實驗，同學(xué)們應(yīng)該認(rèn)識到，只在重力的作用下，不同的物體下落的快慢程度是相同的，與物體的輕重?zé)o關(guān)。平時我們經(jīng)?？吹降摹爸匚锉容p物下落得快”的現(xiàn)象是因為空氣阻力干擾的緣故，一旦排除掉空氣阻力的干擾，重物與輕物將下落得同樣快。定義“自由落體運動”：為了更好地研究物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，物理學(xué)上把這種運動叫做自由落體運動。由這個定義，同學(xué)們能理解“自由”一詞的含義嗎？預(yù)設(shè)答案：“自由”指物體“只受重力作用”，并“從靜止開始下落”。特別指出：在地球表面的環(huán)境下，嚴(yán)格意義下的自由落體運動是沒有的，如果一個物體所受的空氣阻力與其

5、所受的重力相比可以忽略，我們完全可以把這個物體從靜止開始下落的運動，視作自由落體運動。（如，硬幣的自由落體運動）第一板塊的教學(xué)設(shè)計：以播放“月面上的自由落體實驗”開課，在上課伊始就給學(xué)生以視覺上的震撼，鐵錘和羽毛“一反常態(tài)”的表現(xiàn)，能激起學(xué)生的認(rèn)知沖突，產(chǎn)生追根究源的認(rèn)知心理，進(jìn)而對落體運動的本質(zhì)現(xiàn)象輕重物體一同下落有所認(rèn)識。緊接著，視頻演示“毛錢管實驗”，使學(xué)生進(jìn)一步確信“只在重力的作用下，不同物體一同下落”的事實。視頻演示“毛錢管實驗”比現(xiàn)場演示效果好，因為在“毛錢管實驗”的視頻資源里有特寫鏡頭和慢鏡頭，能讓全班同學(xué)一下子看清稍縱即逝的落體過程，不僅省時而且現(xiàn)象明顯。在本板塊，筆者旨在以兩

6、個精心選擇的視頻資源為素材，亦即采用先進(jìn)的科技手段實施高效教學(xué)。第二板塊：對自由落體運動性質(zhì)的探究活動一：根據(jù)剛才的觀察、實驗，回答：自由落體運動是直線運動還是曲線運動？是勻加速運動還是非勻加速運動？預(yù)設(shè)答案：直線運動；可能是勻加速運動。 活動二：設(shè)計一個實驗，驗證你的猜想。（可相互討論）預(yù)設(shè)答案：利用打點計時器、頻閃攝影、光電計時器等儀器獲取重物自由落體時的有關(guān)數(shù)據(jù)，再運用“圖象”、“定值”、“”等方法分析實驗數(shù)據(jù)。信息平臺：同學(xué)們想到的方法都是可行的，建議大家課后到實驗室去完成自己的實驗。現(xiàn)在，請同學(xué)們對課本45頁圖2.5-4所提供的頻閃照片進(jìn)行分析，小組合作探究“自由落體運動的性質(zhì)”。展

7、示交流：課件展示學(xué)生的探究過程，課件的內(nèi)容如下圖所示，展示的流程與學(xué)生的交流同步。形成結(jié)論：自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動。第二板塊的教學(xué)設(shè)計：實驗探究“自由落體運動的性質(zhì)”，首先讓學(xué)生陳述自己的方案，教師作出可行性評價，接著不安排分組實驗，而是要求學(xué)生對本節(jié)“問題與練習(xí)”中的一幅頻閃照片進(jìn)行研究，驗證自己的猜想。之所以不在課上安排實驗，一方面是考慮到本章第一節(jié)剛剛做過類似的實驗，只不過紙帶的運動從水平方向變?yōu)樨Q起方向，另一方面，對打出的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，各組對數(shù)據(jù)的選擇不盡相同，不便于后面的展示交流?；谝陨峡紤]，將實驗的操作安排到了課后學(xué)生自主活動的時間中去了，課上集中精力做數(shù)據(jù)

8、的分析，著力培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識分析解決實際問題的能力。在本板塊，將“數(shù)據(jù)獲取”的技術(shù)過程放在了課外，將“數(shù)據(jù)分析”的智力過程放在了課內(nèi)，筆者旨在以統(tǒng)籌安排課內(nèi)、外的教學(xué)內(nèi)容實施高效教學(xué)。第三板塊：認(rèn)識自由落體運動的規(guī)律活動一：計算圖2.5-4所示頻閃照片中小球自由下落的加速度。預(yù)設(shè)答案：；。引發(fā)思考：換用不同質(zhì)量的小球重復(fù)上述實驗，測出的加速度值會不會改變？預(yù)設(shè)答案：不會改變。定義“重力加速度”：使用不同物體進(jìn)行的反復(fù)實驗表明，在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，即自由落體運動的加速度是恒定的，同學(xué)們剛才的推理判斷是正確的。物理學(xué)上把物體做自由落體運動時的加速度叫做自由落體加速度，也

9、叫做重力加速度，通常用字母表示。活動二：自主閱讀教材“自由落體加速度”部分的內(nèi)容，回答以下問題：在地球表面，隨緯度的增加，重力加速度的大小如何變化？重力加速度的值通常取多少？重力加速度的方向怎樣？預(yù)設(shè)答案：隨緯度的增加而增大；或；豎直向下?；顒尤和瞥鲎杂陕潴w運動的速度公式、位移公式和位移與速度的關(guān)系式，掌握自由落體運動的規(guī)律。預(yù)設(shè)答案：運動類型勻變速直線運動自由落體運動速度公式位移公式位移與速度的關(guān)系第三板塊的教學(xué)設(shè)計：“自由落體運動的加速度是恒定的”有兩層意思，一是同一物體做自由落體運動時的加速度是恒定的，二是不同物體在同一地點做自由落體運動時的加速度是相同的，這兩層含意的前一點通過實驗數(shù)

10、據(jù)的分析得出，后一點則在第一板塊教學(xué)的基礎(chǔ)上由學(xué)生推理判斷得出。關(guān)于“重力加速度”和“自由落體運動的三個公式”，相信學(xué)生在自主閱讀教材后能自行解決。對于相對淺顯的知識放手讓學(xué)生通過自己的閱讀、思考去獲取，一方面可以發(fā)展學(xué)生的自學(xué)能力，另一方面可以節(jié)省寶貴的教學(xué)時間。在本板塊，筆者旨在以充分相信學(xué)生、充分依靠學(xué)生、放手自主學(xué)習(xí)的理念實施高效教學(xué)。第四板塊：自由落體運動規(guī)律的運用測定反應(yīng)時間活動一：（師生合作，共玩游戲）教者用手指捏住長約的塑料尺的頂端，使尺處于豎直下垂的狀態(tài)，分別請兩位同學(xué)到講臺上來，讓他們用拇指和食指夾在尺的中部，做捏住尺的準(zhǔn)備，注意手的任何部位都不要碰到尺。當(dāng)看到老師松手放尺

11、的動作時，立即用手指捏，結(jié)果兩同學(xué)均不能捏住從手指間下落的尺。設(shè)計意圖：激趣引疑，營造氛圍，同時讓學(xué)生感覺反應(yīng)時間的存在。故弄玄虛：“想知道你的反應(yīng)時間嗎？我這兒有測量的工具，誰先來？”結(jié)果拿出的不是什么特殊的計時工具，而是普通的米尺。設(shè)計意圖：進(jìn)一步渲染氣氛，激發(fā)學(xué)生的求知欲?；顒佣簬熒俣群献?，用米尺測反應(yīng)時間。設(shè)計意圖：介紹方法，示范指導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會測定反應(yīng)時間的方法。活動三：生生合作，互測反應(yīng)時間。釋疑：通常人的反應(yīng)時間大于，依算，尺下落的距離約，這就不難理解起初的兩位同學(xué)捏不住尺的原因了。當(dāng)換用米尺后，在反應(yīng)時間內(nèi)能夠捏住尺，這時，只要測出米尺下落的距離，借助計算器根據(jù)就可算出反應(yīng)時間。第四板塊的教學(xué)設(shè)計：在學(xué)習(xí)高中物理的起步階段，讓學(xué)生感覺物理知識的有趣、有用，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的重要途徑之一。為此，首先以兩個“出乎意料”（一個是捏不住尺，一個是用尺測時間）把學(xué)生的參與熱情激發(fā)到最佳，之后再在盎然的趣味中進(jìn)行反應(yīng)時間的測定。在本板塊，筆者旨在以教師的教學(xué)智慧和風(fēng)趣幽默創(chuàng)設(shè)生動活潑的課堂氛圍實施高效教學(xué)。課堂小結(jié)：