高中人教版 (2019)4 自由落体运动教学设计及反思

这是一份高中人教版 (2019)4 自由落体运动教学设计及反思，共7页。教案主要包含了物理观念，科学思维，科学探究，科学态度与责任，教学重点，教学难点等内容，欢迎下载使用。

【物理观念】
1、知道物体做自由落体运动的条件
2、了解自由落体运动
3、知道自由落体运动的加速度
4、了解自由落体运动的历史
【科学思维】
运用逻辑推理、掌握实验法、公式法
通过自由落体模型的构建，体会伽利略对自由落体运动的研究方法
【科学探究】
1、探究自由落体运动速度、位移与时间的关系
2、探究自由落体运动的加速度的大小
【科学态度与责任】
1、体会科学探究的方法
2、分析生活中的自由落体运动
教学重难点
【教学重点】
自由落体运动的性质与规律
【教学难点】
设计实验并验证自由落体运动为匀变速直线运动
教学过程
新课导入 影响物体下落的因素
新课教授 自由落体运动
新课教授 探究自由落体的加速度
课堂小结
板书设计
2.4自由落体运动
一、探究影响物体下落快慢的因素
物体下落的快慢与质量无关
物体下落的快慢与空气阻力有关
二、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
条件：①只受重力作用②初速度为0
性质：自由落体运动是一种理想模型
三、自由落体加速度
定义：同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同
符号：g 大小：9.8m/s2 方向：竖直向下
g随纬度的增加而增加 随高度的增加而减小
教学环节与教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
1．从生活中的落体运动入手，如雨滴下落、雪花飘落、落叶纷飞，引入新课。
2．看一看，想一想：观察以上图片， 引导学生思考并分析，从物理学的角度来看，上述运动存在哪些共同的特征？
3．[探究活动]落体运动快慢的影响因素
探究一：影响物体下落快慢的主要因素是什么？
演示实验：将纸揉成纸团(质量相同)，与另一张相同的纸处于同一高度同时释放。
结论：空气阻力是影响物体下落快慢的主要因素。
探究三：若无空气影响时，物体下落的快慢又是如何？
结论：在真空中，物体下落情况完全相同，与物体的重量、形状和大小等无关。
[引导并提问]同学们，物体下落现象在生活中是很常见的，大家来说一说你们常见到的物体下落的现象。这些运动存在哪些共同的特征？
[引导并提问]既然我们发现物体在下落过程中速度会发生变化， 那么同学们思考：什么因素会影响到物体下落的速度呢？如一个重的物体与一个轻的物体同时下
落，下落快慢是否一样？我们一起来完成下面三个探究：不同轻重物体的下落快慢。
[引导]通过实验知道，物体下落快慢与重量没有关系。那么同学们还有什么猜想呢？到底影响物体下落快慢的因素是什么？老师用粉笔和纸来演示两个小实验， 大家观察两物体落地情况。
[提问]在第二个实验中，纸团被揉成了团，重量并没有变化，相比第一个实验，为什么就和粉笔同时落地了？
[引导]将纸片揉成了纸团，它的什么发生了变化？
[总结]因此我们可以得到什么结论呢？空气阻力对物体下落快慢有影响。

[探究实验]既然空气阻力对下落快慢有影响，那如果没有空气的情况下，物体会不会是同时落地呢？我们有没有什么办法可以验证一下？
牛顿管实验：管内是羽毛和铁片， 所以也称毛钱管，管内现在是真空态，我们来看一下羽毛和铁片同时下落后落地情况是怎样的？ 我们再充入一些空气，羽毛和铁片落地情况怎么样？
[引导并提问]实验现象和结论是
什么？
[回答]下雪雪花会飘落下来，熟透了的水果会自动掉落下来，等等。
[回答]
⑴都是静止下落的；
⑵速度都在逐渐增大；
⑶都受到重力作用；
⑷都在空气中发生的。
[观察并思考]同学们观察了两个演示实验，在第一个实验中，粉笔先落地，纸片后落地。在第二个实验中，粉笔和纸团几乎同时落地。

[回答]纸与空气接触的面积发生了变化。空气对纸片有向上的托力（空气阻力），而对纸团的空气阻力可能略小一点，所以下落的比纸片要快。



[回答]可以找一个没有空气的地方做实验，比如月球。


[回答]锤子和羽毛同时落地了。



[回答]羽毛和铁片同时落地了。
[回答]铁片先落地，羽毛后落地。
[回答]结论：在无空气阻力影响下，物体下落的运动情况完全相同。
在新课授课之前先设置生 活 情境，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛。从贴近学生生活的物理现象入手，符合学生的认知特点。
在领略大自然美妙和谐中进入物理世界。图片展放，提出问题， 分析解释，引入课题，体现了从生活走向物理的课程理念。
通过实验对比分析，纠正学生对物体下落快慢与物体轻重有关的错误感性认识。

可以让学生亲自操作实验，发挥学生的主 体 作用，使学生深入体验。


实验过程中让学生们认真观察， 看清实验现象， 然后在教师的引导下得出结论。
教学环节与教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
[构建新知]
知识点一：探究物体下落快慢的影响因素
知识点二：自由落体的定义
知识点三：探究自由落体运动
在前面几节已经熟悉了匀变速直线运动，在教师的引导下，让学生猜想到自由落体运动可能属于匀变速直线运动，然后进一步设计实验验证猜想。
原理： Δ x = 恒量
[提问并总结]通过以上三个探究活动，总结如下：
实验探究结论总结：
⑴物体下落快慢与物体的重量无关。
⑵影响物体下落快慢的主要因素是 ，但如果忽略 ， 不同物体同时同地同一高度下落运动的情况是 。
[引导并提问]不同物体同时同高度下落会同时落地，这是忽略了空气阻力，请同学们思考，在没有空气时，物体受到了几个力的作用？
这就是我们今天要学习的自由落体运动。有没有同学可以归纳出自由落体运动的定义？
从定义上我们可以看出自由落体运动的条件是什么？
[提问并注意]自由落体运动在实际生活中真实存在吗？不存在， 因为多少都会受到空气阻力作用，因此自由落体运动是一个理想的模型。
实际上，如果空气阻力同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落就可以看作自由落体运动。
[引导并提问]自由落体的轨迹很容易判断是直线，而我们一开始分析几个生活中常见的落体运动时就知道，这些落体运动的初速度都是零，而且它们在下落的过程中的速度都在变化，因此自由落体运动肯定是一个初速度为零的加速运动，那速度的变化是不是均匀的？你怎么来验证？
教师引导学生完成实验探究，分析数据。
例 X1=S1 X2=S2-S1
ΔX=X2-X1
[提问]连续相等时间的位移差都等于什么？在误差允许的情况下，有什么规律？
[提问] Δx = 恒量，说明物体做的是什么运动？
[提问]所以自由落体的运动性质是什么？
影响物体下落快慢的主要因素是空气阻力，但如果忽略空气阻力，不同物体，同时同地同一高度自由下落运动的情况是完全相同的。
[回答]物体只受到了重力作用
[回答]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。
[回答]⑴只有重力作用；
⑵初速度为零。
[回答]存在/不存在
[学生实验]使重物自由下落，用打点计时器打出一条清晰的纸带，处理纸带，进行数据的处理。

学生计算连续相等时间内的位移差，观察规律。
[回答]在连续相等时间的位移差是相等的。即Δx = 恒量。
[回答]匀加速直线运动。
[回答]自由落体运动就是初速度为零的匀加速直线运动。

抓住学生的思维兴趣，归纳总结，课堂小结，出自由落体的定义。
将课堂实验以及启发式讲授法相结合，由浅入深，把攻克难点的过程变成巩固并加深对旧知识的理解和应用的过程。
给学生创造出科学研究的情景，提供给学生动手、动脑、动口的时间和空间，使他们参 与 探究、发现和体验，在探究过程中学会学习，掌握探究实验的基本步骤和科学的方法。并逐步形成一种善于质疑、乐于探索、努力求知心理倾向； 培养良好的科学态度、探索精神和创新意识。
教学环节与教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
[构建新知]
知识点四：探究自由落体的加速度
1.计算自由落体的加速度
处理纸带数据，算出加速度，即为自由落体加速度。
2.自由落体加速度也叫重力加速度
3.重力加速度的大小
4.重力加速度的方向
[提问]物体做匀变速直线运动，如何求物体的加速度？有哪些方法？尝试计算一下物体在桃源一中做自由落体运动的加速度。
（9.78m/s2）
我们算出的是物体做自由落体运动的加速度，因此我们就定义为自由落体加速度。
[强调]⑴同一地点，一切物体的
自由落体加速度都是相同的。
⑵自由落体运动只受重力作用，
因为自由落体加速度也叫重力加
速度。
⑶符号用 g 表示，方向与重力方
向相同，所以也是竖直向下的。
[思考]任何地方的 g 都是相同的
吗？我们强调同一地点，也就是
说，不同地点的重力加速度可能
是不同的，那有没有什么规律呢？请同学们看书上的表格，你发现了什么规律？（地球表面） 离地球有一定高度的话也会受到重力的影响，因此在同一纬度， 高度越高，g 值越小，这个以后会深入学习。
国际上将地球表面的自由落体加
速度定为9.8m/s2。
[回答]逐差法、推论法等。
[回答]纬度增加，重力加速度 g 值增加。

由于课堂时间有限，不能完成多次测量，在有限的时间内算出1～2组数据，近似接近9.8m/s2，
告诉学生这就是自由落体运动的加速度。课后让学生自己再进行多次测量并求得加速度。有效的节省时间，提高课堂效率。
与前面所学知识紧密联系，及时复习，达到了从旧知获得新知的教学思路。
教学环节和教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
[总结升华 学以致用]
[课堂练习]
[课堂总结]
[作业布置]
教材p47做一做
用手机测自由落体加速度
课后同步导练
[复习引导]
在PPT上列出本节课重点内容，引导学生进行总结。
[作业布置]
教材p47做一做
用手机测自由落体加速度
课后同步导练
认真完成课堂总结
完成课后作业
从学生的反馈中得到学生对新知识的接受程度，及时调整教学。
落实新课标的要求，在强调理解记忆知识的同时，注重科学研究方法的学习，培养学生良好的学习习惯。