高中物理教科版 (2019)必修 第一册5 自由落体运动教学设计及反思

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第一册5 自由落体运动教学设计及反思，共5页。教案主要包含了学情分析，教学内容分析等内容，欢迎下载使用。
【学情分析】
录这堂课的学生，基础相对比较好，在上这堂课之前，已经学习了匀变速直线运动的规律，熟悉了运动学公式以及计算技巧。用打点计时器研究匀变速运动的方法，学生们掌握的也比较好了，所以探究自由落体运动相对比较容易，通过实验、视频、动手等方式可以获得比较好的效果。
【教学内容分析】
本节课的内容相对比较简单，是匀变速直线运动规律的一种应用，公式相对比较简单。主要是让学生学会思考和探究，体会一个过程。我们使用的教材是教科版，上面大量的篇幅讲的是伽利略的研究方法，这一部分让同学们预习，把主要的精力放在探究的过程上，纸带上对应的运动性质和加速度的结果是最重要的探究成果，这样把效果做的更好一些。最后还是要推出公式做练习题，巩固所学的知识。
一、教学目标

1．让学生知道自由落体运动的定义，是什么影响了自由落体运动，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
2．会用打点计时器探究自由下落的规律
3．知道自由落体的加速度的特征
4．让学生学会运用自由落体规律解决问题。
5．培养学生的实验能力和推理能力。

二、教学重点
1．自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2．用规律解决实际问题。
三、教学难点
探究过程以及用规律解决实际问题。
四、教具准备
课件、牛顿管、打点计时器、铁架台、纸带、三张相同的白纸。。。。

设计思路：开始先通过测反应快慢引入课程内容，简单介绍落体运动后，让同学自述亚里士多德和伽利略的内容，然后展开学生探究，得出结论。最后总结自由落体运动的规律和做题巩固所学的知识。让学生体验探究的快乐并能学以致用。
教学内容
引入
老师：有个女生，在篮球场边散步，突然篮球飞来，这个女生躲过了篮球，这需要一定的反应能力。那我们可不可以测一下同学们的反应快慢？
请一部分同学到场上用捏下落的刻度尺的方式来测反应的快慢，同学们认为在反应时间内刻度尺下降的越多，反应越慢。
老师设问：知道反映的快慢，那能不能算出反应的具体时间呢？带着这个问题，我们来学习自由落体运动。
内容推进：
老师介绍几种简单的落体运动，设问：这些物体谁落得更快一些，运动又有什么样的规律。
学生介绍：
让学生扮演亚里士多德和伽利略说明各自的观点，然后让另外一个同学总结伽利略的科学研究方法。
实验探究：
下一步让同学们自己探究，第一步，让半张纸团成的纸团和一整张纸一起下落，学生会发现半张纸团成的纸团下落的更快，再拿一张纸团成的纸团和一整张纸一起下落，纸团也下落的更快，说明了亚里士多德的观点是不正确的。
然后探寻规律，先用牛顿管演示羽毛和铁片在接近真空的情况下下落的一样快，然后打开阀门，让空气进入玻璃管内，发现羽毛明显比铁片下落的慢一些。但由于玻璃管比较短，后面的同学看得不太清晰，所以又用一个视频（最大的真空实验室），展示一个保龄球和羽毛的下落情况。
最后得到的结果是，在没有空气阻力的情况下，轻重物体下落的一样快。
老师再提问：怎么样证明它是一个自由落体运动？
这时拿出铁架台，固定上打点计时器，纸带在自由落体的铁锤的作用下，打出点，但由于学校条件的限制，在录播教室不能让每一个学生都做实验，老师拿出提前准备好的做的比较好的纸带，让同学们通过纸带来计算物体下落的过程是不是匀变速运动。
给学生充足的时间讨论，不管是方法还是结果。最后让学生得出结论。请部分学生回答。
得出结论：
判断自由落体运动是不是匀变速，应该用连续相等时间的位移差相等来做出判断，即
X2-X1=X3-X2=X4-X3等，学生很快就会发现这个规律，然后用逐差法计算加速度。
最后，让每个组把他们的结果说出来。
一起总结：
最后根据学生的结果说明，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，不管轻重物体，下落的加速度都是一样的。算出来的加速度的大小约为9.8m/s2，指出自由落体运动的加速度就是9.8（虽然实验有一定的误差），这个加速度就是自由落体运动的加速度，把它定义为重力加速度g。并告诉同学们，这个和初中所学过的重力常数是同一个量，现在的单位可以写成m/s2，最后说明自由落体运动就是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
然后和学生一起总结加速度的特点，通过PPT展示，让学生知道重力加速度随纬度的增加而增加，还和海拔高度有关。
（1）大小：g=9.8 m/s2
（2）产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的；
（3）方向：总是竖直向下
注意：a.同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同
b.不同地点，g值一般不同。
随着纬度的增加而增加，两极最大，赤道最小
随着高度的增加而减小，距地面越高，g值越小
c.在一般的计算中，可以取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2（粗略计算）
然后根据匀变速运动的公式退出自由落体运动的公式1．规律
速度变化规律：v＝gt
位移变化规律：h＝
位移速度公式：v2＝2gh
实际应用：
由于数据不好算，让同学们算了反应10厘米和20厘米吧对应的反应时间，分别是0.14s和0.2s，得出大部分同学的反应时间为0.1s到0.2s之间。
例题：[精典示例]
[例1] 关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )
A．质量大的物体自由下落时的加速度大
B．从水平飞行的飞机上释放的物体将做自由落体运动
C．雨滴下落的过程是自由落体运动
D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动
特别注意c答案，雨滴下降到地面附近时速度已经比较大，它的空气阻力相对于空气来说已经比较大，不能忽略不计，所以不能看成自由落体运动。
2.从离地面500 m的空中自由落下一个小球,g取10 m/s2,求小球:
(1)落到地面所用的时间。
(2)自开始下落计时,在第1 s内的位移、最后1 s内的位移
答案:(1)10 s (2)5 m 95 m
例二的主要目的是让学生熟悉公式，因为学生匀变速运动的公式已经练习过了，这道题应该比较轻松。还有就是让学生注意格式的规范
七、板书设计
一.物体做自由落体运动的条件
(1)初速度为零。
(2)除重力之外不受其他力的作用。
二.自由落体运动的实质
自由落体运动的实质是初速度为零、加速度a=g的匀加速直线运动,它是匀变速直线运动的一个特例。
关于g
（1）大小：g=9.8 m/s2
（2）产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的；
（3）方向：总是竖直向下
随着纬度的增加而增加，两极最大，赤道最小
随着高度的增加而减小，距地面越高，g值越小
速度变化规律：v＝gt
位移变化规律：h＝
位移速度公式：v2＝2gh
注：由于学生有边听课边记笔记的习惯，所以板书主要是PPT的部分内容，学生能够记下来。