高一物理教案：《自由落體運動》教案二
一．教學設計思路
基礎教育課程改革倡導教學方式多樣化，根據學習內容和目標的不同，採用多樣化的學習方式和現代化的教學手段，使學生的學習成為主動、富有個性的過程。那麼，在物理教學中，應該通過多樣化的方式，激發學生的內在動機，促進學生自主學習；通過不同形式的探究，理解科學本質、學習科學技能，體驗科學過程與方法，形成科學態度，激發對科學的愛好和尊重，培養創新意識和實踐能力，從而提高科學素養；通過在恰當的時機設置一些活動，通過合作學習的方式，從而促進其合作、創新精神，提高其交往、承受能力，培養其競爭、平等意識。總之，在整個教學設計中，突出有效的學習方式，讓我們的學生在獲取物理知識的同時，掌握科學方法，提高科學素養，成為一個有創造力的人。
二．前期分析
「自由落體運動」是人民教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書《物理1》（必修）第二章勻變速直線運動的研究中第五節的內容。
本節首先把生活中常見的落體運動，採用抓住主要因素，忽略次要因素的方法抽象出自由落體運動這一理想化模型，然後通過實驗探究分析得出自由落體運動的性質和規律，明確重力加速度的意義，使學生對自由落體運動規律有具體、深入的認識。
通過本節課的學習，學生不僅要知道自由落體運動的條件，還要理解自由落體加速度，並且掌握自由落體運動的規律，還能運用規律解決一些實際問題；體會理想化研究方法的重要意義，經歷探究物體運動的過程，熟悉科學探究的方法和步驟。
由於學生在學習本節之前已經掌握了勻變速直線運動的規律並能夠熟練應用，學生往往看輕自由落體運動模型建立，運動性質的探究過程，更加看重的是其運動規律的應用；另外學生受日常經驗的影響，對物體下落的運動普遍存在重快輕慢的錯誤認識；還有結合高一學生的抽象思維能力、物理思維方法和能力等正處於形成和發展的階段，在研究方法和探究過程中還缺乏應有的能力。所以，應儘可能的使設計的演示實驗具有針對性，設計的問題具有啟發性。讓學生在教師的引導下主動參與到學習中來，在教師的啟發下積極思考，以培養學生的物理實驗、物理思維等科學探究的方法和能力。
最後考慮到課堂教學的有效性，在探究自由落體運動的性質時，在時間分配上很難對每一個方案進行深入研究，所以把重點放在利用打點計時器進行研究。同時如果每個小組對不不同重量的重錘都進行分析時間上也不允許，所以把不同的重錘分發到不同的小組，每個小組只做一個重錘的下落。還有在數據處理環節，可以藉助計算機輔助處理。
教學重點：
1．自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程．
2．掌握自由落體運動的規律，並能運用其解決實際問題．
教學難點：
1．自由落體運動的探究過程
三．教學目標
1．知識與技能
（1）認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。
（2）能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關的運動軌跡並能自主進行分析。
（3）知道什麼是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。
（4）掌握自由落體運動的特點和規律並能夠運用自由落體規解決實際的問題。
（5）初步了解探索自然規律的科學方法．培養學生的觀察、概括能力。
過程與方法
（1）讓學生通過演示實驗的觀察、分析、思考，學會歸納和總結問題的方法，培養學生的觀察能力，推理能力，掌握科學研究的方法。
（2）讓學生經歷探究自由運動運動性質和規律的同時讓學生進一步體會科學探究方法。
情感態度與價值觀
（1）通過實驗探究，培養學生透過現象看本質的認識觀。
（2）滲透物理方法的教育，在研究物理規律的過程中抽象出一種物理模型——自由落體。（3）培養學生的團結合作精神和協作意識。
四．教學準備
牛頓管，抽氣機，碟片，硬幣，紙片，電火花計時器，不同質量的重錘，刻度尺，鐵架臺。
五．教學過程
1.創設情境，關注社會的同時，引起疑問，構建模型
視頻1：「最美媽媽」吳菊萍伸手接住從10樓墜落的二歲妞妞。
視頻2：跳傘運動員從高空跳下安全著陸。
這兩個視頻的主要目的使學生初步感知物體的下落，同時進行愛心、責任的教育。
圖片展示生活中常見下落運動：早春露水從樹葉上落下，夏季的雷雨侵盆而下，深秋的樹葉從樹上飄落，嚴冬的鵝毛大雪飄飄揚揚。
讓學生知道落體運動是生活中一種比較常見的運動，是值得去進行研究的。
提問：不同的物體，下落的快慢有哪些情況？
回答：
（1）重的比輕的快
（2）一樣快
（3）輕的比重的快
讓學生利用桌上的器材通過實驗對以上的不同情況進行檢驗，
實驗1：硬幣跟紙片從同一高度由靜止開始下落；硬幣（重物）比紙片（輕物）先落地；
實驗2：硬幣跟紙團從同一高度由靜止開始下落；硬幣（重物）跟紙片（輕物）幾乎同時落地；
實驗3：紙片跟紙團從同一高度由靜止開始下落；紙片（輕物）比紙團（重物）先落地。
這個環節讓學生親身經歷不同物體下落快慢的同時，激發學生的求知慾望。
問：是什麼原因導致不同物體下落快慢不一樣？
學生思考，交流，討論，然後引導學生得到可能是由於空氣阻力使物體下落快慢變得如此複雜。
演示實驗1：讓牛頓管跟外界空氣連通，讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。
演示實驗2：現場對牛頓管抽氣，讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。
學生通過體驗、演示實驗、討論和教師的引導，歸納：
如果沒有空氣阻力作用時，物體只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同。
進一步引導學生構建自由落體運動模型，在學習知識的同時體會模型建立的思想與方法以及構建理想化模型的意義。
自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落運動，叫自由落體運動。
引導學生總結運動條件：
（1）從靜止開始運動
（2）只受重力作用（當空氣阻力影響很小可忽略不計時，實際物體的下落也可以看作自由落體運動）
2.經歷探究，感知概念，總結規律，感受科學研究方法，享受學習的樂趣
（1）提出問題
自由落體運動是怎樣的運動？
（2）提出猜想
組織學生進行討論，讓學生提出討論的結果並要求說出猜想的理由
（3）設計方案
組織學生進行討論，確定實驗方案（可以提示或者引導學生回憶本章第一節「探究小車速度隨時間變化的規律」這一部分的內容，並從總受到啟發。）
方案1：利用打點計時器
方案2：利用頻閃照相
方案3：利用數字傳感器
……
（4）獲取證據
學生分組實驗：利用打點計時器研究自由落體運動
在該環節中，要密切關注學生的實驗操作，並同時做好指導，同時引導學生思考如何對紙帶進行分析。讓學生體會物理實驗在物理學研究中的作用。
（5）總結規律
採集學生數據，藉助計算機畫出v-t圖像，引導學生歸納得到結論：自由落體運動是初速度為零的勻加速運動。
提問：根據v-t圖像計算重錘下落的加速度？
匯總每個小組的結果，引導學生歸納出加速度的特點，指導學生閱讀教材相關的內容總結自由落體加速度的規律。
結論：
（1）在同一地點，一切物體自由落體運動的加速度相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度。
（2）在地球上的不同地方，重力加速度的值略有不同，從赤道到兩極，隨著緯度的增大，g值增大；
（3）在通常的計算中，g取9.8m/s2,在粗略的計算中，還可以把g取10m/s2，方向都是豎直向下。
進一步引導學生得出自由落體運動的規律：（1）v＝gt（2）x＝gt2/2（3）v2=2gx。
3．聯繫實際，學以致用
利用今天所學的知識，試估算：
（1）妞妞從十樓墜下持續的時間，
（2）妞妞被吳菊萍接住前的瞬間的瞬時速度。
引導學生如何把實際的問題抽象為一個物理的問題同時，通過計算結果的分析讓學生再次體會到「最美媽媽」的大愛精神，使學生從情感上得到薰陶。
4．課堂總結，點評
讓學生概括總結本節的內容，教師要能夠放開，讓學生自己總結自己所學的內容，允許內容的順序不同，從而構建他們的知識框架。
五．形成性練習
1．甲、乙兩物體的質量之比為1∶4，不考慮空氣的阻力作用，它們在同一高度處同時下落，則下面說法正確的是（ ）
A．甲比乙先著地
B．乙比甲先著地
C．甲和乙同時落地
D．甲比乙的加速度大
2．利用自由落體運動規律測量反應時間？
3．利用自由落體運動如何測量井深？
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