2022-2023年度 名師 《自由落體運動》教案

1、PAGE10自由落體運動教學(xué)設(shè)計一、教材分析本節(jié)教材是學(xué)生學(xué)完勻變速直線運動規(guī)律后，知識的遷移和應(yīng)用部分，因此本節(jié)是本章的一個比較重要的、典型的應(yīng)用型知識點。表現(xiàn)其一：落體運動快慢的產(chǎn)生原因分析，要用到實驗探究，突破原有認(rèn)知，體會并應(yīng)用忽略次要因素、抓住主要因素這一科學(xué)思維方法，這不僅有利于學(xué)生掌握分析物理問題的方法，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力其二，這是一個貼近日常生活的實際問題，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和體會物理的生活化。二、學(xué)情分析在本節(jié)課教學(xué)中利用了實驗和理論探究的方法，讓學(xué)生自己體驗、分析、歸納、討論、評價等得出結(jié)論。學(xué)生有勻變速直線運動規(guī)律、打點計時器及紙帶分析的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，完全可以通過自

2、主體驗與自主學(xué)習(xí)來完成本節(jié)課的內(nèi)容。學(xué)生可能將自由落體運動與勻變速直線運動知識割裂，教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生，將新知識納入舊知識結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生體會到自由落體運動只是特殊勻變速直線運動而已。三、設(shè)計思想從興趣入手，精心設(shè)計學(xué)生活動以趣味實驗的新手段引入，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和探究欲望，通過分組實驗，感受物體下落快慢的原因；進(jìn)而小組討論、驗證、交流自由落體運動的條件；感悟自由落體這一理想化模型的實質(zhì)；成功解釋生活中自由落體現(xiàn)象。四、教學(xué)目標(biāo)1認(rèn)識自由落體運動現(xiàn)象；2知道產(chǎn)生自由落體運動的條件；3能夠運用勻變速直線運動規(guī)律分析、解決有關(guān)自由落體運動的問題。五、重點難點重點：什么是自由落體運動及產(chǎn)生自由落體

3、運動的條件、實質(zhì)。難點：（1）物體下落快慢影響因素的探究；（2）自由落體運動的運動性質(zhì)的分析。六、教學(xué)策略與手段“情景設(shè)置問題鏈接自主探究形成共識得出結(jié)論”的學(xué)生自主探究教學(xué)模式。七、課前準(zhǔn)備媒體的設(shè)計與準(zhǔn)備演示實驗：多媒體設(shè)備一套，鉤碼，牛頓管，抽氣機(jī)，天平，自制課件。學(xué)生每四人一組：刻度尺，鐵架臺，打點計時器，小石頭，羽毛，紙帶，鐵片、書簽若干（長10厘米左右），紙片若干張、鋼球（大小各一個）、面積相等的金屬片和紙片等。八、教學(xué)過程（一）新課引入：師生活動，請幾個學(xué)生參與活動，誰能捏住書簽就送給誰，由于書簽比較短，少有學(xué)生能捏住。激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，課堂氣氛活躍。教師：同學(xué)們一定想

4、知道為什么有人捏不住書簽，它與我們今天所要認(rèn)識和研究的一種運動自由落體運動密切相關(guān)。同學(xué)們仔細(xì)觀察過落體運動嗎我們來看，從同一高度釋放小石頭和羽毛，很顯然石頭比羽毛先落地（教師演示）。提出問題：是否重的物體一定比輕的物體下落的快（讓學(xué)生分組實驗探究）（板書）（1）分組實驗，發(fā)現(xiàn)問題。教師將學(xué)生分組。學(xué)生分組實驗利用面積相等的金屬片和紙片，設(shè)計小實驗，動手做一做，并對看到的現(xiàn)象進(jìn)行說明。（學(xué)生的實驗方案可能有：將紙片團(tuán)成紙團(tuán)，紙團(tuán)、金屬片同時釋放；將紙片團(tuán)成紙團(tuán)，紙團(tuán)、紙片同時釋放；金屬片、紙片呈豎直同時釋放；紙片放在金屬片上，釋放等等。）組內(nèi)討論交流。小組代表說說，小組成員在實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，

5、以及想知道的疑問。教師對學(xué)生的實驗方式和交流問題，做出適當(dāng)?shù)姆答伵c評價。（引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注觀察兩物體落地的前后的次序，將其原因暫時擱置）（2）師生合作研討，得出自由落體運動概念。學(xué)生的實驗方法可能各種各樣，為了將教學(xué)面向全體學(xué)生，讓全體學(xué)生明確概念。教師演示，引導(dǎo)學(xué)生觀察從同一高度同時下落的輕重物體下落的快慢，并歸納總結(jié)。步驟：先讓金屬片和一張等面積的薄紙片同時從同一高度下落。（觀察結(jié)果：重的物體下落得快）步驟：把薄紙片揉成紙團(tuán)再和金屬片同時從同一高度下落。（讓同學(xué)用耳朵聽聲音，結(jié)果：只有一個聲音，說明輕重不同的物體同時落地。）步驟：把金屬片和一張面積較大的薄紙片從同一高度下落到水平桌面。（觀察結(jié)

6、果：輕的物體下落得快）師生結(jié)合實驗探討得出結(jié)論：物體下落的快慢不是由它們的輕重決定的。生活中看到的物體下落有快慢是由于空氣阻力的原因。提出問題：那么在沒有空氣阻力時物體的下落是什么樣的情況呢演示：把事先抽成真空（空氣相當(dāng)稀?。┑呐ｎD管拿出來，讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。學(xué)生：同時落下。老師：這就是自由落體運動。教師再把牛頓管放氣，重復(fù)實驗，構(gòu)成強(qiáng)烈的對比。知識介紹：1971年美國宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子、一根羽毛同時下落，觀察到它們同時落到月球表面上。同學(xué)們根據(jù)這些過程、結(jié)論，給自由落體運動下一個定義：1自由落體運動：（板書）（1）物體只在重力作用下從靜止開始

7、下落的運動，叫做自由落體運動。（2）做自由落體運動的物體，在同一地點從同一高度下落的快慢是相同的。點評：此環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自己猜想、觀察、思考、理解、體會，學(xué)生在體驗中突破與原有認(rèn)識的沖突，在教師引導(dǎo)下可以從以上實驗中總結(jié)結(jié)論，提出物體下落快慢與物體質(zhì)量無關(guān)的設(shè)想。另外，學(xué)生可能會提出關(guān)于下一環(huán)節(jié)的一些問題，教師也要做出適當(dāng)評價，并為下面作鋪墊。教師：在認(rèn)識了什么是自由落體運動之后，新的問題就產(chǎn)生了，同學(xué)們一定想知道它是什么性質(zhì)的運動呢師：結(jié)合前面物體下落的現(xiàn)象，你覺得自由落體運動究竟是一種怎樣的運動2實驗探究二探究自由落體運動的性質(zhì)。（1）回味現(xiàn)象，進(jìn)行猜想。讓學(xué)生回憶上面實驗現(xiàn)象，大膽猜想。（

8、學(xué)生可能會提出：變速直線運動、加速直線運動、勻加速直線運動等）（2）組內(nèi)討論驗證小組內(nèi)成員針對問題進(jìn)行交流討論。討論主題：可以利用實驗桌上提供的器材自行設(shè)計實驗，用你們的實驗方式操作、記錄、研究自由落體運動的特點。學(xué)生的實驗設(shè)計方案可能有多種，教師必須做好充分的預(yù)設(shè)。（1）組織學(xué)生分組實驗：利用打點計時器記錄重物的下落過程。（提醒學(xué)生操作注意事項）（2）引導(dǎo)學(xué)生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析：小組實驗、操作、記錄、思考、交流討論，A軌跡直線方向豎直向下B變速速度越來越大比較相等時間內(nèi)發(fā)生的位移。初步實驗結(jié)論：大部分小組都能得到是加速運動，（此時教師一定要趁熱打鐵，是我們前面學(xué)過

9、的勻加速直線運動嗎要是該多好呀鼓勵學(xué)生去探究是否是勻加速直線運動）學(xué)生可能會有以下處理方法：連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差s是一個常數(shù)速度均勻增大（利用v-t圖像）st2（利用s-t2圖像）教師當(dāng)場對書本t2/s2000004000800016008003200064012007100144016012500256020196004024028400576若還有其他的方法也可。要鼓勵學(xué)生多角度思考問題。教師對所列方法應(yīng)當(dāng)做適當(dāng)?shù)慕忉?，也可以讓發(fā)言的學(xué)生說明方法的理論依據(jù)。（5）師生達(dá)成共識：自由落體運動是初速為零的勻加速直線運動。（板書）Vt=at；=（1/2）at2教師引導(dǎo)：根據(jù)你處理的數(shù)據(jù),請你

10、計算自由落體的加速度。各小組計算結(jié)果公布，教師把結(jié)果寫在黑板上，（各結(jié)果有可能有誤差）請同學(xué)們討論在實驗誤差允許下，不同物體的自由落體運動，它們的加速度是否同的結(jié)論：相同。3自由落體運動的加速度（板書）在地面附近的同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。重力加速度g的方向總是豎直向下的。教師強(qiáng)調(diào)我們這里的重力加速度的大小g=9801m/s2。在粗略的計算中，可以把g取作10m/s2。請學(xué)生看書本P46的表格，說說能得到的信息：在地球上不同的地方g的大小是不同的，從赤道到北極，隨著緯度的升高而增大。4做一做（反饋應(yīng)用鞏固知識）

11、教師：老師最近發(fā)明了一個儀器，能測出你到底是反應(yīng)靈敏還是反應(yīng)遲鈍（開玩笑），只要你一捏我就能知道你的反應(yīng)時間，（邊在過道走，邊為學(xué)生測量，學(xué)生的熱情和積極性很高）我把它叫做“反應(yīng)時間測量尺”，你能知道我這把尺子的奧秘嗎學(xué)生：知道（很不服氣）教師：現(xiàn)實生活中人們遇到某種情況時，大腦能迅速作出反應(yīng)。人從發(fā)現(xiàn)情況到作出反應(yīng)采取行動所需的時間叫做反應(yīng)時間。有些人反應(yīng)時間對他們很重要，像運動員，戰(zhàn)士，飛行員，司機(jī)等。你們也能做一把“反應(yīng)時間測量尺”嗎，同桌之間相互測一測彼此的反應(yīng)時間，我們現(xiàn)在不是有一門研究性學(xué)習(xí)的課程嗎！你完全可以用你自己制作的“反應(yīng)時間測量尺”定一下不同年齡，不同性別，不同職業(yè)人的反應(yīng)時間是多少也可以看一個人在一天是什么時候反應(yīng)最快其實這就是一個很好的研究性學(xué)習(xí)小課題。點評：通過、“做