高中物理-自由落體運動教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE4PAGE自由落體運動【教學(xué)目標(biāo)】1．通過觀察演示實驗分析得出影響物體下落快慢的因素，進(jìn)一步明確自由落體運動的概念和條件。培養(yǎng)學(xué)生抓住主要矛盾，忽略次要矛盾的科學(xué)思維方法。2．利用打點計時器探究自由落體運動的性質(zhì)，明確重力加速度的大小。培養(yǎng)學(xué)生敢于猜想、樂于求證的科學(xué)素養(yǎng)，體會自然規(guī)律的簡單之美。3．通過對自由落體規(guī)律的簡單應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，從而感受到物體貼近生活、聯(lián)系實際的特點?！窘虒W(xué)重點】自由落體運動的概念及條件，探究自由落體運動的性質(zhì)。利用自由落體運動規(guī)律解決實際問題?！窘虒W(xué)難點】通過分析紙帶得出自由落體運動的性質(zhì)?！窘虒W(xué)用具】多媒體課件、大小不同的兩個鋼球，兩張相同的紙片、牛頓管、真空泵、重錘、打點計時器、鐵架臺、紙帶、毫米刻度尺?！窘虒W(xué)過程】新課引入：利用物理學(xué)家費曼的名言引入：你能夠發(fā)現(xiàn)真理，因為它既美又簡單。激發(fā)學(xué)生的求知欲。展示動畫：樹葉落地，引出落體運動的概念，舉例說明落體運動的普遍性，暗示落體運動規(guī)律研究的現(xiàn)實意義。設(shè)問落體運動是否遵從某種規(guī)律，引入課堂。新課推進(jìn)：從最簡單的事例入手開啟探索之旅，首先比較兩個物體下落的快慢：演示1：大小不同的兩個鋼球從同一高度同時自由下落。問題1、實驗現(xiàn)象表明物體下落的快慢和質(zhì)量與體積有關(guān)嗎？（學(xué)生回答）演示2：一張答題卡和一張相同答題卡揉成的紙團(tuán)從同一高度同時自由下落。問題2、影響物體下落快慢的因素是什么？（學(xué)生回答）問題3、如果沒有空氣阻力，情況會是怎樣？（學(xué)生猜想）演示3：牛頓管實驗。得出結(jié)論：如果沒有空氣阻力，物體下落的一樣快。進(jìn)一步提出自由落體運動概念。自由落體運動定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。提醒學(xué)生思考定義中“自由”的含義，體會物體做自由落體運動的條件。條件：只受重力、初速度為零。問題4、生活中滿足這種條件的運動多不多？研究這種運動有沒有現(xiàn)實意義呢？提醒學(xué)生回憶最初的兩個鋼球演示實驗，得出近似看做自由落體運動的條件。說明：如果空氣阻力作用比較小，和物體自身重力相比，可以忽略，物體的下落可以近似看做自由落體運動。二、探究自由落體運動的規(guī)律列舉生活中可以近似看成自由落體運動的事例。明確手中的重錘下落可以近似看做自由落體運動，并以它為研究對象來探究自由落體運動的規(guī)律。1．記錄重物下落情況問題5、需要記錄那些物理量？眼睛觀察能否獲?。吭鯓訉崿F(xiàn)目的？（學(xué)生回答）模擬使用打點計時器記錄重物下落的操作流程，讓學(xué)生注意觀察并提出意見和建議。提出要求：打出至少兩條滿意的紙帶，并認(rèn)真觀察紙帶上點的分布特點。分析處理紙帶問題6、紙帶上點跡越來越稀疏說明什么？猜想它可能是在做什么運動？（學(xué)生回答）問題7、怎樣用所學(xué)知識驗證你的猜想？（學(xué)生回答）引導(dǎo)學(xué)生在多種方案中選擇形象直觀的速度時間圖象來驗證猜想。共同探討對紙帶的處理方法及流程，最終明確如下：選點測量：選擇合適的點研究，并測量相鄰各點間的距離。計算速度：依次算出這些點的瞬時速度。描點連線：利用直尺畫出速度時間圖像。求加速度：根據(jù)斜率求加速度。展示結(jié)果，得出結(jié)論通過投影設(shè)備展示幾組同學(xué)的處理結(jié)果。明確實驗結(jié)論：自由落體運動是初速度為零的加速直線運動?？梢愿鶕?jù)斜率求得加速度數(shù)值。（大約是9.8m/s2）三、自由落體加速度明確一個事實：大量精確的實驗表明，所有物體做自由落體運動的加速度大小為一個定值：9.8m/s2。這個加速度被稱作自由落體加速度。1定義：一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。說明它的方向就是物體下落的方向：豎直向下，再次明確大小。2.方向：豎直向下3.大?。篻=9.8m/s2說明：地球上不同地方的重力加速度數(shù)值略有不同，參見教材P44，提醒學(xué)生觀察變化規(guī)律，并說明在今后的學(xué)習(xí)中將會對這一現(xiàn)象作出解釋。自由落體的規(guī)律從前面的探究得知，自由落體運動本質(zhì)上就是一個特殊的勻變速直線運動而已。問題8、自由落體運動作為一個勻變速直線運動，其特殊之處在于什么？（學(xué)生回答）問題9、請表述勻變速直線運動規(guī)律的基本公式，并由此得出自由落體運動的基本公式。一種特殊的勻變速直線運動：v0=0，a=g，x=h基本公式：v=gtv2＝2gh學(xué)以致用：利用直尺的下落可以近似看做自由落體，對比同桌兩人的反應(yīng)快慢。要求課下進(jìn)一步算出具體反應(yīng)時間。思考如何把直尺改造成可以直接讀出反應(yīng)時間的測量工具。例題：一位觀察者測出，懸崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s。如果不考慮空氣阻力，懸崖有多高？而實際上是有空氣阻力的，因此實際高度比計算值大些還是小些？為什么？鞏固練習(xí)1．下列說法正確的是（）A．物體由靜止開始下落的運動一定是自由落體運動B．自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動C．當(dāng)空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時，物體從靜止開始下落的運動可視為自由落體運動D．各地重力加速度g數(shù)值略有不同，緯度越高的地方g值越小。2．一個做自由落體運動的物體，速度v隨時間t變化的圖象如圖所示，正確的是：AAtv0Btv0Ctv0Dtv03.利用自由落體運動的規(guī)律可以估算山高或井深，為了測出井口到水面的距離，讓一個小石塊從井口自由下落，經(jīng)過2.5s后聽到石塊擊水的聲音，估算井口到水面的距離。課堂小結(jié)【板書設(shè)計】一、自由落體運動1.概念：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。2.條件:只受重力、初速度為零（近似處理條件）3.性質(zhì):勻變速直線運動二、自由落體加速度1.定義:自由落體運動的加速度，也叫重力加速度，用字母g表示。2.方向：豎直向下3.大?。篻=9.8m/s2三、自由落體運動的規(guī)律v=gtv2＝2gh【課后作業(yè)】1.利用實驗數(shù)據(jù)計算一下重力加速度的數(shù)值，并分析誤差產(chǎn)生的原因。（嘗試多種方法）2.利用直尺計算自己的反應(yīng)時間，并把直尺改造成可以直接讀出反應(yīng)時間的工具。3.查閱資料了解，探究自由落體運動規(guī)律，還有哪些實驗方案，它們的原理是否相同？學(xué)情分析在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運動的相關(guān)知識，打點計時器的使用方法以及只帶的處理方法，而自由落體運動作為勻變速直線運動的一個特殊的實力，其基本的研究方法與研究勻變速直線運動的方法是一致的，因此學(xué)生在知識上已經(jīng)具備了接受自由落體運動知識的條件，在此時引入該內(nèi)容是恰到好處的。但本節(jié)課面向的主要的是高一學(xué)生，這部分學(xué)生已經(jīng)具備了一定的實際生活經(jīng)驗，通常學(xué)生會認(rèn)為物體越重下落的越快，這種錯誤的“前概念”直接影響了對本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，同時學(xué)生的抽象思維比較弱，因此教師需要創(chuàng)設(shè)物理情境，通過演示正確合理的實驗來創(chuàng)建一定的具體形象模型，從而幫助學(xué)生構(gòu)建正確的自由落體運動的概念，摒棄前概念的干擾。效果分析這節(jié)課完成了預(yù)期設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生的課堂表現(xiàn)超出預(yù)期，課堂氣氛活躍，課堂效果良好。從學(xué)生表現(xiàn)的積極情況來看，今后的課堂設(shè)計還應(yīng)該給予學(xué)生更多的表達(dá)機(jī)會，提高學(xué)生的參與度。教材分析本節(jié)課選用人教版高中物理新課標(biāo)必修一第二章第五節(jié)的內(nèi)容，在此之前，教科書已安排了勻變速直線運動的內(nèi)容以及勻變速直線運動的研究方法，有關(guān)打點計時器的使用方法和紙帶的處理方法，因此自由落體運動可以作為勻變速直線運動的一個具體實例來進(jìn)行講解。因此，本節(jié)課既是對前面所學(xué)習(xí)到的知識的回顧與應(yīng)用，同時也為日后學(xué)習(xí)平拋運動等復(fù)雜運動奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課的內(nèi)容主要是組織同學(xué)們進(jìn)行探究活動，培養(yǎng)同學(xué)們解決實際問題、探究規(guī)律的能力，同時對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思想的教育。本節(jié)課中還包含了大量的實驗，通過實驗起到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會研究物理問題方法的作用。自由落體運動導(dǎo)學(xué)案【前置補償】打點計時器的使用1.打點計時器是一種工具，相鄰兩點間的時間間隔為t=s。2.利用紙帶求某點瞬時速度：兩點間的平均速度等于的瞬時速度。勻變速直線運動的規(guī)律：基本公式：速度公式：位移公式：速度位移關(guān)系：2.勻變速直線運動的速度--時間圖像為：。在速度時--間圖像中，表示加速度。【新課探究】自由落體運動請舉出生活中落體運動的實例。演示:對比兩個物體下落的快慢。實驗現(xiàn)象表明：影響物體下落快慢的因素是：。3演示：牛頓管實驗。實驗現(xiàn)象表明：如果沒有空氣阻力，所有物體下落快慢的情況為。物體做自由落體運動的條件是：、。通常情況下只要就可以把物體的下落近似看做自由落體運動。探究自由落體運動的規(guī)律問題1：為了定量地研究自由落體運動，需要記錄那些物理量？問題2：實驗中，影響重物“自由”下落的主要因素是什么？實驗操作時應(yīng)注意哪些事項？問題3：觀察所得紙帶上點的分布有什么特點？猜想它可能是那種運動？如何驗證你的猜想？選擇一條紙帶來研究，完成以下任務(wù)：選點測量：舍去前面幾個點開始研究，給計數(shù)點標(biāo)注序號，并測量點間的距離。計算速度：依次算出這些點的瞬時速度。描點連線：畫出速度時間圖像。（若是直線，應(yīng)該用直尺）求加速度：根據(jù)斜率求加速度。（選做）求某點的瞬時速度，如：=m/s序號12345對應(yīng)時刻（s）0.020.040.060.080.10瞬時速度（m/s）2.由圖可知：自由落體運動的運動性質(zhì)為。加速度為：a=m/s2三、自由落體運動加速度g(重力加速度）大?。篻=m/s22.方向：。自由落體運動的規(guī)律速度公式：位移公式：速度位移關(guān)系：學(xué)以致用：測量反應(yīng)時間例：一位觀察者測出，懸崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s。如果不考慮空氣阻力，懸崖有多高？而實際上是有空氣阻力的，因此實際高度比計算值大些還是小些？為什么？【鞏固練習(xí)】1．下列說法正確的是A．物體由靜止開始下落的運動一定是自由落體運動B．自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動C．當(dāng)空氣阻力比較小、可以忽略不計時，物體從靜止開始下落的運動可視為自由落體運動D．各地重力加速度g數(shù)值略有不同，緯度越高的地方g值越小。2．一個做自由落體運動的物體，速度v隨時間t變化的圖象如圖所示，正確的是AAtv0Btv0Ctv0Dtv03．對下列關(guān)于自由落體運動的說法正確的是A．物體開始下落時速度為零，加速度也為零B．物體下落過程中速度增加，加速度不變C．物體下落過程中，速度和加速度同時增大D．物體下落過程中，速度的變化率是個恒量4．關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是A．自由落體運動是豎直方向的勻加速直線運動B．豎直方向的位移只要滿足x1:x2:x3…=1∶4∶9…的運動就是自由落體C．自由落體運動在開始連續(xù)的三個2s內(nèi)的位移之比為1∶3∶5D．自由落體運動在開始連續(xù)的三個1s末的速度之比為1∶3∶5．利用自由落體運動的規(guī)律可以估算山高或井深，為了測出井口到水面的距離，讓一個小石塊從井口自由下落，經(jīng)過2.5s后聽到石塊擊水的聲音，估算井口到水面的距離。6．從離地面320m的空中自由落下一個小鋼球，取g=10m/s2，求小球：

（1）經(jīng)過多長時間落到地面？

（2）自開始下落計時，最后ls內(nèi)的位移。7．一礦井深為125m，在井口每隔一定時間自由下落一個小球。當(dāng)?shù)?1個小球剛從井口開始下落時，第1個小球恰好到達(dá)井底，（g=10m/s2）求：（1）相鄰兩個小球開始下落的時間間隔；（2）此時第3個小球和第5個小球間的距離。課后反思首先，本節(jié)課最重要是對一些科學(xué)研究方法的教學(xué)，若僅僅是對這些知識的傳授而不重視科學(xué)物理研究方法的教學(xué)，則這堂還不能算是一堂成功的課。其次，在教學(xué)過程中應(yīng)多讓學(xué)生自己參與到探究活動中去，這樣讓學(xué)生自己做實驗探究出來的結(jié)果比教師告訴得到的結(jié)果印象要深刻的多，也讓課堂教學(xué)的師生互動有了更好的效果。另外，這節(jié)課要注重把實驗做好，如果實驗不成功，這節(jié)課就如同讓學(xué)生去死記幾個結(jié)論了，效果不好。這節(jié)課完成了預(yù)期設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生的課堂表現(xiàn)超出預(yù)期，課堂氣氛活躍，課堂效果良好。從學(xué)生表現(xiàn)的積極情況來看，今后的課堂設(shè)計還應(yīng)該給予學(xué)生更多的表達(dá)機(jī)會，提高學(xué)生的參與度。課標(biāo)分析根據(jù)課標(biāo)要求制定以下教學(xué)目標(biāo)，確定教學(xué)重點與難點：知識與能力

（1）理解自由落體運動和自由落體運動性質(zhì)；

（2）理解重力加速度和重力加速度大小、方向；

（3）掌握自由落體運動的規(guī)律；

（4）培