高中物理自由落体运动教案及教学设计精选.docx
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高中物理自由落体运动教案及教学设计精选
高中物理自由落体运动教案及教学设计精选
导语：
自由落体运动是日常生活中比较常见的物理现象，学生往往能感受到，但并没有注意到这一现象的特点，也不明确这就是自由落体运动现象。
怎样才能让学生不是机械化地记住自由落体运动的现象，而是通过各种方式真正理解自由落体运动的条件与本质所在，才是本堂课学习重点和难点。
以下是品才整理的，欢迎阅读参考！
高中物理自由落体运动教案及教学设计
教学目标
知识目标
1、知道什么是自由落体运动.
2、知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题.
能力目标
调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述.
教学建议
教材分析
教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为
的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题的方法.研究自由落体运动时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可.教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度的讲述，也比较适合学生的思维习惯，根据实验在同一地点，从同一高度同时自由下落的物体，同时到达地面的事实.由
知它们的加速度必相同，所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析.
教法建议
可以按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过实验，边讲边议，如果学生条件许可，可采取讨论式的教法.
教学设计示例
教学重点：
认识自由落体运动是初速度为零、加速度为
的匀变速直线运动，并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.教学难点：
自由落体运动中不同物体下落的加速度都为
.
主要设计：
一、自由落体运动
1、思考与讨论：
（1）重的物体下落得快?
还是轻的物体下落得快?
（2）请举出一重的物体下落快的实例?
（演示一团棉花和一块石头下落的现象）
（3）请举出一轻的物体下落快的实例?
（演示一小粒石子和一大张纸片下落情况）
2、分析引导：
（1）上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂，（教师指出）
（2）演示：
把纸片团成一个小纸团，再让它和小石子同时下落的现象.
（3）提问：
如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?
（4）演示：
按教材要求做“牛顿管”实验.
3、分析与小结：
（1）分析“牛顿管”实验的特点，引出自由落体运动的定义.
（2）展示课件“自由落体运动的频闪效果”
（3）分析频闪效果，分析出自由落体运动是加速运动，进而指出，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.
1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动，即物体下落的运动，问学生：
重的物体下落快还是轻的物体下落的快?
2、启发学生回想所见过物体的下落运动，有没有轻的物体下落快的现象?
引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”（配合演示）
3、提问：
怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?
让学生看教材30页有关伽利略的推理，认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论.
4、提问：
为什么有时重的物体下落快?
有时轻的物体下落快?
可通过前面的演示启发学生想到：
空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂.
5、教师问：
我们应该怎样研究物体的下落运动?
引导学生想到研究问题应从简单到复杂，因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况.指出可根据实验来研究.
6、演示：
“牛顿管实验”让学生得出结论：
没有空气阻力，只有重力作用时，轻重不同的物体下落快慢相同.
7、教师小结：
物体只在重力作用下从静止下落的运动叫自由落体运动，轻重不同的物体自由下落快慢相同.
8、展示课件“自由落体运动的频闪效果”，总结特点：
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.
二、自由落体加速度：
1、分析引导：
在同一地点，从同一高度同时下落的物体，下落到同一位置时（这个位置是任意的）所用时间总是相同的.可知：
这些初速度为零的匀加速运动，在相同时间里发生了相等的位移，由
知，它们的加速度必相同.
2、让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些地区的重力加速度的数值.
3、让学生根据匀变速运动的公式，推导出自由落体运动的公式：
若学生基础较好，可根据自由落体频闪照片，用分析纸带的方法
粗算一下自由落体加速度.
探究活动
滴水法测重力加速度的过程是这样的，让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头，测出几滴水落到盘中的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h，即可算出重力加速度.请思考：
为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?
按前面给的方法测出一个水滴下落时间
还是
?
为什么?
重力加速度的表达式是什么?
实际做一做，计算一下，当地的重力加速度.高中物理自由落体运动教案及教学设计
一、教材分析
1.课标要求是：
“通过实验认识自由落体运动现象”，要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验自由落体运动。
理解自由落体运动产生的条件与实质。
2.本节教材是学生学完匀变速直线运动规律后，知识的迁移和应用部分，因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。
表现其一：
落体运动快慢的产生原因分析，要用到实验探究，突破原有认知，体会并应用忽略次要因素、抓住主要因素这一科学思维方法，这不仅有利于学生掌握分析物理问题的方法，也有助于培养学生的探究能力.其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。
3.自由落体运动是日常生活中比较常见的物理现象，学生往往能感受到，但并没有注意到这一现象的特点，也不明确这就是自由落体运动现象。
怎样才能让学生不是机械化地记住自由落体运动的现象，而是通过各种方式真正理解自由落体运动的条件与本质所在，才是本堂课学习重点和难点。
二、学情分析
自由落体运动，学生有一定感性和模糊的体会，但理解自由落体运动概念，对学生而言有一定的困难。
我觉得主要来自两方面，首先是物理语言的误导，使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动;其次生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。
因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。
激发了学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。
学生有匀变速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础，完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。
学生可能将自由落体运动与匀变速直线运动知识割裂，教学中要注意引导学生，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到自由落体运动只是特殊匀变速直线运动而已。
三、设计思想
为了体现新课程所倡导的教学理念，在教法上，采取以学生为主体，以问题为中心，以教师为引导，以小组的合作为主要方式，让学生进行简单的实验设计，亲身体验科学实验探究的过程。
为了让学生更好地体验科学研究的方法和过程，发展自主学习能力，培养良好的思维品质，强化小组交流与合作意识，淡化机械式训练，摒弃灌输式教学;教师一定要把握好自己的角色，是适时适度地“引导”和“参与”，决不能搞型式化的探究。
在以往的教学中，课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向，学生被动地接受，很难从多方面培养学生的综合素质。
从兴趣入手，精心设计学生活动──以趣味实验的新手段引入，充分调动学生学习热情和探究欲望，通过分组实验，感受物体下落快慢的原因;进而小组讨论、验证、交流自由落体运动的条件;感悟自由落体这一理想化模型的实质;成功解释生活中自由落体现象;强调学生思维和体验过程，让学生亲身经历科学探究，变过去教师要学生学，而为学生自己“我要学、我想学、从中我学到了什么”的主动建构知识的自主学习;通过交流、合作的互动过程，更进一步培养了学生团结、协作的精神。
当然同时要发挥教师的课堂机智，适时地去引导，去启发，去控制，去答疑，去评价，这是符合新课标以学生发展为本的要求，成功实现新课程理念下师生关系的转换。
四、教学目标
1.知识与技能：
（1）认识自由落体运动现象;
（2）知道产生自由落体运动的条件;
（3）能够运用匀变速直线运动规律分析、解决有关自由落体运动的问题。
2.过程与方法：
（1）经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验自由落体运动现象。
（2）经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用匀变速直线运动规律解决实际问题的方法。
3.情感、态度与价值观：
（1）体会生活中的自由落体运动现象，生成“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。
（2）体验自主学习过程，养成乐于细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。
五、重点 难点
重点：
什么是自由落体运动及产生自由落体运动的条件、实质。
难点：
（1）物体下落快慢影响因素的探究;
（2）自由落体运动的运动性质的分析。
六、教学策略与手段
“情景设置──问题链接──自主探究──形成共识──得出结论”的学生自主探究教学模式。
七、课前准备──媒体的设计与准备
演示实验：
多媒体设备一套，钩码，牛顿管，抽气机，天平，自制课件。
学生每四人一组：
刻度尺，铁架台，打点计时器，小石头，羽毛，纸带，铁片、书签若干（长10厘米左右），纸片若干张、钢球（大小各一个）、面积相等的金属片和纸片等。
八、教学过程
（一）新课引入：
教师节的时候，大家有礼物送给老师，来而不往非礼也，今天老师也有礼物回赠给大家，是有我亲笔签名的精美书签。
（师生活动，请几个学生参与活动，谁能捏住书签就送给谁，由于书签比较短，少有学生能捏住。
激发学生的好奇心和学习兴趣，课堂气氛活跃，）
教师：
同学们一定想知道为什么有人捏不住书签?
，它与我们今天所要认识和研究的一种运动──自由落体运动密切相关。
同学们仔细观察过落体运动吗?
我们来看，从同一高度释放小石头和羽毛，很显然石头比羽毛先落地（教师演示）。
提出问题：
是否重的物体一定比轻的物体下落的快?
（让学生分组实验探究）（板书）
（1）分组实验，发现问题。
教师将学生分组。
学生分组实验──利用面积相等的金属片和纸片，设计小实验，动手做一做，并对看到的现象进行说明。
（学生的实验方案可能有：
将纸片团成纸团，纸团、金属片同时释放;将纸片团成纸团，纸团、纸片同时释放;金属片、纸片呈竖直同时释放;纸片放在金属片上，释放等等。
）
组内讨论交流。
小组代表说说，小组成员在实验中发现的现象，以及想知道的疑问。
教师对学生的实验方式和交流问题，做出适当的反馈与评价。
（引导学生关注观察两物体落地的前后的次序，将其原因暂时搁置）
（2）师生合作研讨，得出自由落体运动概念。
学生的实验方法可能各种各样，为了将教学面向全体学生，让全体学生明确概念。
教师演示，引导学生观察从同一高度同时下落的轻重物体下落的快慢，并归纳总结。
步骤①：
先让金属片和一张等面积的薄纸片同时从同一高度下落。
（观察结果：
重的物体下落得快）
步骤②：
把薄纸片揉成纸团再和金属片同时从同一高度下落。
（让同学用耳朵听声音，结果：
只有一个声音，说明轻重不同的物体同时落地。
）
步骤③：
把金属片和一张面积较大的薄纸片从同一高度下落到水平桌面。
（观察结果：
轻的物体下落得快）
师生结合实验探讨得出结论：
物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的。
生活中看到的物体下落有快慢是由于空气阻力的原因。
提出问题：
那么在没有空气阻力时物体的下落是什么样的情况呢?
演示：
把事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管拿出来，让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。
学生：
同时落下。
老师：
这就是自由落体运动。
教师再把牛顿管放气，重复实验，构成强烈的对比。
知识介绍：
1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子、一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面上。
同学们根据这些过程、结论，给自由落体运动下一个定义：
1.自由落体运动：
（板书）
（1）物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
（2）做自由落体运动的物体，在同一地点从同一高度下落的快慢是相同的。
点评：
此环节，让学生自己猜想、观察、思考、理解、体会，学生在体验中突破与原有认识的冲突，在教师引导下可以从以上实验中总结结论，提出物体下落快慢与物体质量无关的设想。
另外，学生可能会提出关于下一环节的一些问题，教师也要做出适当评价，并为下面作铺垫。
教师：
在认识了什么是自由落体运动之后，新的问题就产生了，同学们一定想知道它是什么性质的运动呢?
师：
结合前面物体下落的现象，你觉得自由落体运动究竟是一种怎样的运动?
2.实验探究二──探究自由落体运动的性质。
（1）回味现象，进行猜想。
让学生回忆上面实验现象，大胆猜想。
（学生可能会提出：
变速直线运动、加速直线运动、匀加速直线运动等）
（2）组内讨论验证
小组内成员针对问题进行交流讨论。
讨论主题：
可以利用实验桌上提供的器材自行设计实验，用你们的实验方式操作、记录、研究自由落体运动的特点。
学生的实验设计方案可能有多种，教师必须做好充分的预设。
（1）组织学生分组实验：
利用打点计时器记录重物的下落过程。
（提醒学生操作注意事项）
（2）引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析：
小组实验、操作、记录、思考、交流讨论。
A.轨迹──直线方向──竖直向下
B.变速──速度越来越大──比较相等时间内发生的位移。
初步实验结论：
大部分小组都能得到是加速运动，（此时教师一定要趁热打铁，是我们前面学过的匀加速直线运动吗?
要是该多好呀?
鼓励学生去探究是否是匀加速直线运动）
学生可能会有以下处理方法：
Ⅰ.连续相等时间内的位移之差Δs是一个常数
Ⅱ.速度均匀增大（利用v-t图像）
Ⅲ.s∝t2（利用s-t2图像）──教师当场对书本P47的“问题与练习”的问4的闪光照片上的数据利用计算机的EXCEL的图表功能在投影上演示自由落体的s-t2图像和v-t图像，以扩展学生的思路，开阔学生的眼界，懂得用多种方法进行研究。
t/s
x/m
t2/s2
0
0
0
0．04
0．008
0．0016
0．08
0．032
0．0064
0．12
0．071
0．0144
0．16
0．125
0．0256
0．2
0．196
0．04
0．24
0．284
0．0576
若还有其他的方法也可。
要鼓励学生多角度思考问题。
教师对所列方法应当做适当的解释，也可以让发言的学生说明方法的理论依据。
（5）师生达成共识：
自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。
（板书）
Vt=at;x=（1/2）at2
教师引导：
根据你处理的数据,请你计算自由落体的加速度。
各小组计算结果公布，教师把结果写在黑板上，（各结果有可能有误差）请同学们讨论在实验误差允许下，不同物体的自由落体运动，它们的加速度是否同的?
结论：
相同。
3.自由落体运动的加速度（板书）
⑴在地面附近的同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。
⑵重力加速度g的方向总是竖直向下的。
⑶教师强调我们这里的重力加速度的大小g=m/s2。
在粗略的计算中，可以把g取作10m/s2。
请学生看书本P46的表格，说说能得到的信息：
在地球上不同的地方g的大小是不同的，从赤道到北极，随着纬度的升高而增大。
4.做一做（反馈应用巩固知识）
教师：
老师最近发明了一个仪器，能测出你到底是反应灵敏还是反应迟钝（开玩笑），只要你一捏我就能知道你的反应时间，（边在过道走，边为学生测量，学生的热情和积极性很高）我把它叫做“反应时间测量尺”，你能知道我这把尺子的奥秘吗?
学生：
知道（很不服气）
教师：
现实生活中人们遇到某种情况时，大脑能迅速作出反应。
人从发现情况到作出反应采取行动所需的时间叫做反应时间。
有些人反应时间对他们很重要，像运动员，战士，飞行员，司机等。
你们也能做一把“反应时间测量尺”吗?
，同桌之间相互测一测彼此的反应时间，我们现在不是有一门研究性学习的课程吗!
你完全可以用你自己制作的“反应时间测量尺”定一下不同年龄，不同性别，不同职业人的反应时间是多少?
也可以看一个人在一天是什么时候反应最快?
其实这就是一个很好的研究性学习小课题。
点评：
通过、“做一做”进一步巩固了结论，培养学生分析、解决问题的能力、动手能力和创造力，让人真正感受到自由落体运动就在我们身边，体验物理知识的生活化。
据教学时间情况，不一定在课堂内完成，尤其“做一做”让学生在课外动手体验。
）
5.自我评价小结
课堂小结：
让学生以“本节课我学到了什么”为话题进行评价性小结。
教师引导学生从知识和方法两个角度来小结。
九、布置作业课后习题与做一做
十、教学反思
1.本节课采取“情景设置──问题链接──自主探究──形成共识，得出结论”的教学方法，学生在趣味实验的激发中，问题的引领下，“我要学、我想学”的情绪洋溢在整个课堂。
通过自主体验、小组互动、组间互评、自我评价改变学生以往的学习方式，体现新课程提倡自主学习的新理念。
2.趣味实验虽简单，但对其的热情高涨出乎教学前的预料;自行制作的测定反映时间尺效果非常好;教学软件的使用也让学生体会到科技的力量。
3.学生自主探究时，有的学生不知道从哪里下手，要求教师给以必要的指导，应该提示学生自主探究的三个环节，如果疏于引导，将会拖延时间，导致教学被动。
高中物理自由落体运动教案及教学设计
课标
要求高考要求：
Ⅱ级要求。
对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际的问题的分析、综合、推理和判断等过程中应用。
小高考要求：
Ⅱ级要求。
对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际的问题的分析、综合、推理和判断等过程中应用。
教
学
目
1、标知识与能力使学生知道什么是自由落体运动，理解自由落体运动的条件和特征，掌握重力加速度的概念;
2、掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。
过程与方法1、通过推导自由落体公式，经历由特殊到一般的推理过程，体会科学研究方法;
2、通过寻找规律得出自由落体运动公式，并找出其与匀变速直线运动公式的联系。
情感、态度与价值观1、调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述能力。
2、通过的公式理解及应用，培养学生透过现象看本质，用不同方法表达同意规律的科学意识。
教学
重点1、自由落体运动的特征和规律;
2、运用合适的公式解决实际的的问题。
教学
难点研究自由落体运动的特征
教学
方法讲授法、讨论法、练习法。
教学程序设计
教
学
过
程
及
方
法环节一明标自学
过程设计二次备课
“明标自学”：
（1）新课导入
一阵秋风吹过，熟透的苹果从树上纷纷落下，仔细观察，苹果下落时是越来越快的。
那么你如何能够求出苹果落地时的速度及落地时间?
苹果在空中下落一定时间，下落的高度又是多少呢?
（2）自学内容
1、什么叫自由落体运动?
它有怎样的特点?
影响物体下落快慢的因素是什么
2、什么是自由落体加速度?
其大小等于多少?
它的方向是怎样的?
3、自由落体运动的性质是什么?
4、如何推导自由落体运动的公式?
教
学
过
程
及
方
法环节二合作释疑环节三点拨拓展
（备注：
合作释疑和点拨拓展可以按照顺序先后进行，也可以根据教学设计交叉进行设计）
过程设计二次备课
“合作释疑”：
1、在现实生活中，物体的下落在什么情况下才可当成自由落体运动来处理?
在实际中物体下落时由于受到空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可当成自由落体运动来处理。
2、观察课本44页表格，总结影响自由落体加速度大小的因素是什么?
自由落体加速度随纬度的增加而增大，且随着物体离地面的高度的增大而减小。
“点拨拓展”：
对自由落体运动的理解：
1、自由落体运动是一种理想化模型，具备两个特征：
（1）初速度为零;
（2）只受重力作用。
2、 自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例，并不是一种新的运动。
初速度为零的匀加速直线运动的所有规律对自由落体运动都适用。
3、利用公式、解题时，必须以物体刚开始下落时刻为计时时刻，即t=0时v0=0。
通常规定竖直向下的方向为正方向。
因为自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以其v-t图象是一条过原点的直线，该直线的斜率k=g。
教
学
过
程
及
方
法环节四当堂检测二次备课
“当堂检测”：
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.如果从高楼相隔ls先后释放两个相同材料制成的小球，假设小球做自由落体运动，则它们在空中各个时刻………………………………………（）
A.两球的距离始终保持不变B.两球的距离越来越小
C.两球的距离先越来越小，后越来越大D.两球的距离越来越大
3.在某地让一个小球从 m高的地方自由下落，测得小球下落到地面处所用的时间是s，求此地的重力加速度和s末的速度。
4.一个物体从 m高的地方自由下落，问经过多长时间落到地面?
它落到地面时的速度是多少?
课
堂
小
结 本节课我们学习了自由落体运动，其中自由落体运动的特征和规律是本节课的重点，大家要重点掌握，运用合适的公式解决实际的的问题是本节课的难点，课后大家要及时整理并完成相关练习。
请同学们课后及时复习，按时完成作业.
课后
作业>第10页
板
书
设
计1、自由落体运动
2、自由落体加速度g
3、自由落体运动的公式
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