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人教版 (2019)必修 第一册4 自由落体运动优质课教案
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册4 自由落体运动优质课教案，共8页。教案主要包含了自由落体运动，自由落体运动加速度，课堂练习，自由落体运动的公式等内容，欢迎下载使用。
备课人
学科
物理
课题
2.4 自由落体运动
教学内容分析
本节通过逻辑推理、实验演示与实验探究，分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动的规律有了更具体和深入的认识。同时加强学生质疑精神、科学推理和科学论证能力的培养。“做一做”栏目让学生利用生活中的器材测量重力加速度。“科学漫步”中伽利略关于落体运动的研究方法和过程，体现了实验与逻辑推理结合的科学思维方式和研究方法。“STSE”中伽利略的生平体现了科学对社会的作用及二者间的关系。教师在教学中应注意落实这些内容，这对培养学生科学思维、科学探究、科学态度与责任等物理核心素养是有价值的。
对自由落体运动的研究是本节的第一个难点，因为它与学生常见的生活中的落体运动并不完全相同，教学要转变学生的已有认识。教科书从亚里士多德观察得到的经验性结论(也是学生脑海中可能有的对落体运动的认识)与伽利略的科学论证结果间的矛盾出发，引发对落体运动的实验探究，发现空气阻力是影响物体下落快慢的因素，进而提出没有空气阻力的理想化模型--自由落体运动。教师在教学中应注意突出这样的科学探究和基于证据的推理论证过程，引导学生转变认识。
探究自由落体运动的规律，是对前面所学知识的综合应用。教科书通过实验结合前两节所学的匀变速直线运动的规律，得出自由落体运动的规律并测得重力加速度g的大小，进而得出自由落体运动的速度、位移与时间之间的关系式。
学情分析
学生通过对本章前三节的学习，已经具备了探究匀变速直线运动特点的实验能力，也清晰的知道了匀变速直线运动的运动规律，所以对本节的学习，学生在认知的难度上相对来说不大，对本节课的学习是很有帮助的。
教学目标
1.通过实验探究自由落体运动，体会基于事实证据和科学推理对不同观点和结论进行质疑、分析和判断的科学研究方法。
2.知道物体做自由落体运动的条件。通过实验探究自由落体运动的规律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地点的重力加速度可能会不同。
教学
重难点
1.了解探索自由落体运动规律的过程，了解实验及科学的思维方法在探究过程中的重要作用。（重点）
2.通过实验探究自由落体运动规律的过程。（重点、难点）
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
思考与讨论：
站在高层建筑物上，让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，你认为哪个下落的快？
学生分组讨论分析
为探究轻重物体下落快慢做铺垫。
讲授新课
一、自由落体运动
伽利略认为由亚里士多德“重的物体下落快”的论断，会推出矛盾的结论。
动手小实验：
【思考与讨论】
(1)物体下落的快慢是否与质量有关？
(2)你认为影响物体下落快慢的可能的因素什么？
【牛顿管实验演示】
【新授内容】
1.定义：物体只有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.条件：①只受重力作用；②从静止开始
3.如果实际问题中，空气阻力与其重力相比很小，可以忽略，则物体的下落也可近似看作自由落体运动。
【思考与讨论】
(1)从前面的实验中我们看到，自由落体运动是什么性质的运动呢？
(2)它的加速度在下落过程中是否变化呢？
(3)你是否可以大胆的假设加速度不变呢？
二、自由落体运动加速度
【思考与讨论】
你是否可以利用以下实验器材设计一个实验来研究自由落体运动的规律呢？
【实验思路与方案】
(1)实验思路：
利用打点计时器能够把做自由落体运动的物体的位置和相应的时刻记录下来，根据对匀变速直线运动的研究，测量物体下落的速度，进而研究自由落体运动速度变化的规律，以证实自由落体运动是否是匀加速直线运动，并求出加速度的大小。
(2)实验方案：
实验装置如图所示。打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。改变重物的质量，重复上面的实验。
(3)数据记录：
(4)数据分析：根据测得数据做出v-t图像
(5)实验结论：
①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
②加速度恒定(约为9.8 m/s2，与物体的质量无关)。
【实验演示】
【新授内容】
1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。
2.方向：竖直向下
你从表中能发现什么规律？
3.重力加速度的不同：
（1）地球上不同地方重力加速度值大小不一样，赤道处重力加速度g值较小，南北极重力加速度g值较大。
（2）一般取值g=9.8m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。
做一做：用手机测自由落体加速度
自由落体运动的公式
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。
【学以致用动手小实验】
(1)若给你一把刻度尺，你是否可以测一下你的反应时间呢？两名同学相互配合试试看。
(2)你是否可以用一把测长度的刻度尺改造成一把测“人反应时间的测量尺”呢？
四、课堂练习
学生听讲比较
学生听讲理解
学生分组实验分享实验结果
学生分组讨论
学生分组做实验
学生观看视频
学生记录识记
学生分组讨论分析结论
学生设计实验
学生分享实验思路
学生分享实验方案
学生分组实验记录数据
学生根据记录数据，借助电脑，拟合出v-t图像
学生分享结论
学生观看演示实验
学生记录识记
学生观察表格数据发现规律
学生记录识记
学生观看视频
学生记录识记
学生分组实验
学生练习
让学生认识到同一个问题，权威也有认识上的不同。
一是让学生明白要有敢于挑战权威勇气。
二是让学生明白看到的不一定是正确的。合理的推理也是研究物理问题的好办法。
培养学生实验探究问题的能力。
明确影响物体下落快慢的因素。
让学生明确物体下落快慢阻力因素的影响。
掌握理解概念规律
引导学生大胆猜测自由落体运动特征。
培养学生独立设计实验方案的能力。
培养学生独立的实验能力。
培养学生独立的实验能力。
培养学生独立的实验能力。
培养学生独立的实验能力。
通过v-t图像明确自由落体运动的特征，并求出加速度。
规范学生的实验操作
掌握理解概念
明确地球表面重力加速度随纬度的变化规律
展示现代手段测自由落体加速度
明确自由落体运动的基本规律
学以致用，强化对自由落体运动规律的掌握。
巩固知识
课堂总结
板书设计
§2.4 自由落体运动
一、自由落体运动
1.定义：物体只有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.条件：①只受重力作用；②从静止开始
二、自由落体运动加速度
1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。
2.方向：竖直向下
3.重力加速度的不同
三、自由落体运动的公式
作业设计
教学反思与评价
备课人
学科
物理
课题
2.4 自由落体运动
教学内容分析
本节通过逻辑推理、实验演示与实验探究，分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动的规律有了更具体和深入的认识。同时加强学生质疑精神、科学推理和科学论证能力的培养。“做一做”栏目让学生利用生活中的器材测量重力加速度。“科学漫步”中伽利略关于落体运动的研究方法和过程，体现了实验与逻辑推理结合的科学思维方式和研究方法。“STSE”中伽利略的生平体现了科学对社会的作用及二者间的关系。教师在教学中应注意落实这些内容，这对培养学生科学思维、科学探究、科学态度与责任等物理核心素养是有价值的。
对自由落体运动的研究是本节的第一个难点，因为它与学生常见的生活中的落体运动并不完全相同，教学要转变学生的已有认识。教科书从亚里士多德观察得到的经验性结论(也是学生脑海中可能有的对落体运动的认识)与伽利略的科学论证结果间的矛盾出发，引发对落体运动的实验探究，发现空气阻力是影响物体下落快慢的因素，进而提出没有空气阻力的理想化模型--自由落体运动。教师在教学中应注意突出这样的科学探究和基于证据的推理论证过程，引导学生转变认识。
探究自由落体运动的规律，是对前面所学知识的综合应用。教科书通过实验结合前两节所学的匀变速直线运动的规律，得出自由落体运动的规律并测得重力加速度g的大小，进而得出自由落体运动的速度、位移与时间之间的关系式。
学情分析
学生通过对本章前三节的学习，已经具备了探究匀变速直线运动特点的实验能力，也清晰的知道了匀变速直线运动的运动规律，所以对本节的学习，学生在认知的难度上相对来说不大，对本节课的学习是很有帮助的。
教学目标
1.通过实验探究自由落体运动，体会基于事实证据和科学推理对不同观点和结论进行质疑、分析和判断的科学研究方法。
2.知道物体做自由落体运动的条件。通过实验探究自由落体运动的规律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地点的重力加速度可能会不同。
教学
重难点
1.了解探索自由落体运动规律的过程，了解实验及科学的思维方法在探究过程中的重要作用。（重点）
2.通过实验探究自由落体运动规律的过程。（重点、难点）
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
思考与讨论：
站在高层建筑物上，让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，你认为哪个下落的快？
学生分组讨论分析
为探究轻重物体下落快慢做铺垫。
讲授新课
一、自由落体运动
伽利略认为由亚里士多德“重的物体下落快”的论断，会推出矛盾的结论。
动手小实验：
【思考与讨论】
(1)物体下落的快慢是否与质量有关？
(2)你认为影响物体下落快慢的可能的因素什么？
【牛顿管实验演示】
【新授内容】
1.定义：物体只有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.条件：①只受重力作用；②从静止开始
3.如果实际问题中，空气阻力与其重力相比很小，可以忽略，则物体的下落也可近似看作自由落体运动。
【思考与讨论】
(1)从前面的实验中我们看到，自由落体运动是什么性质的运动呢？
(2)它的加速度在下落过程中是否变化呢？
(3)你是否可以大胆的假设加速度不变呢？
二、自由落体运动加速度
【思考与讨论】
你是否可以利用以下实验器材设计一个实验来研究自由落体运动的规律呢？
【实验思路与方案】
(1)实验思路：
利用打点计时器能够把做自由落体运动的物体的位置和相应的时刻记录下来，根据对匀变速直线运动的研究，测量物体下落的速度，进而研究自由落体运动速度变化的规律，以证实自由落体运动是否是匀加速直线运动，并求出加速度的大小。
(2)实验方案：
实验装置如图所示。打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。改变重物的质量，重复上面的实验。
(3)数据记录：
(4)数据分析：根据测得数据做出v-t图像
(5)实验结论：
①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
②加速度恒定(约为9.8 m/s2，与物体的质量无关)。
【实验演示】
【新授内容】
1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。
2.方向：竖直向下
你从表中能发现什么规律？
3.重力加速度的不同：
（1）地球上不同地方重力加速度值大小不一样，赤道处重力加速度g值较小，南北极重力加速度g值较大。
（2）一般取值g=9.8m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。
做一做：用手机测自由落体加速度
自由落体运动的公式
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。
【学以致用动手小实验】
(1)若给你一把刻度尺，你是否可以测一下你的反应时间呢？两名同学相互配合试试看。
(2)你是否可以用一把测长度的刻度尺改造成一把测“人反应时间的测量尺”呢？
四、课堂练习
学生听讲比较
学生听讲理解
学生分组实验分享实验结果
学生分组讨论
学生分组做实验
学生观看视频
学生记录识记
学生分组讨论分析结论
学生设计实验
学生分享实验思路
学生分享实验方案
学生分组实验记录数据
学生根据记录数据，借助电脑，拟合出v-t图像
学生分享结论
学生观看演示实验
学生记录识记
学生观察表格数据发现规律
学生记录识记
学生观看视频
学生记录识记
学生分组实验
学生练习
让学生认识到同一个问题，权威也有认识上的不同。
一是让学生明白要有敢于挑战权威勇气。
二是让学生明白看到的不一定是正确的。合理的推理也是研究物理问题的好办法。
培养学生实验探究问题的能力。
明确影响物体下落快慢的因素。
让学生明确物体下落快慢阻力因素的影响。
掌握理解概念规律
引导学生大胆猜测自由落体运动特征。
培养学生独立设计实验方案的能力。
培养学生独立的实验能力。
培养学生独立的实验能力。
培养学生独立的实验能力。
培养学生独立的实验能力。
通过v-t图像明确自由落体运动的特征，并求出加速度。
规范学生的实验操作
掌握理解概念
明确地球表面重力加速度随纬度的变化规律
展示现代手段测自由落体加速度
明确自由落体运动的基本规律
学以致用，强化对自由落体运动规律的掌握。
巩固知识
课堂总结
板书设计
§2.4 自由落体运动
一、自由落体运动
1.定义：物体只有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.条件：①只受重力作用；②从静止开始
二、自由落体运动加速度
1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。
2.方向：竖直向下
3.重力加速度的不同
三、自由落体运动的公式
作业设计
教学反思与评价
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