2.4《自由落體運(yùn)動(dòng)》— 【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì)

第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第4節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)安徽省臨泉第一中學(xué) 郭雪鵬一、 教學(xué)內(nèi)容分析自由落體運(yùn)動(dòng)是普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）必修課程必修1模塊中“機(jī)械運(yùn)動(dòng)與物理模型”主題下的內(nèi)容，課程標(biāo)準(zhǔn)要求為：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理在物理學(xué)研究中的作用。查閱資料，了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法。普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀對(duì)這部分內(nèi)容的解讀為：自由落體運(yùn)動(dòng)是在沒有空氣阻力時(shí)物體的下落運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。這兩個(gè)結(jié)論都需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得認(rèn)識(shí)。學(xué)生應(yīng)該了解伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的貢獻(xiàn)，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理在物理學(xué)研究中的作用。自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例，本節(jié)課的教學(xué)要引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識(shí)解決實(shí)際生活中的問(wèn)題，組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題、尋找規(guī)律的能力。本節(jié)課是本章知識(shí)的復(fù)習(xí)課，培養(yǎng)學(xué)生思維的研究課，聯(lián)系生活的應(yīng)用課，也是后面課程知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課。二、 學(xué)情分析學(xué)生剛學(xué)完勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，需要一次真正的實(shí)踐去更深刻的理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究適應(yīng)這一要求。學(xué)生對(duì)于生活中的下落運(yùn)動(dòng)非常熟悉，很容易把二者混淆，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)只是表面上的感性認(rèn)識(shí)，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理性學(xué)習(xí)。本節(jié)課從人類對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)歷史引入，介紹亞里士多德、伽利略的研究方法，強(qiáng)調(diào)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解，讓學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)有全面清除的認(rèn)識(shí)。三、 教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)生觀看牛頓管的演示實(shí)驗(yàn)和月球上自由落體視頻，認(rèn)識(shí)到忽略空氣阻力后物體下落快慢想通過(guò)，與質(zhì)量無(wú)關(guān)。2.學(xué)生理解自由落體運(yùn)動(dòng)的含義，知道自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。3.學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究理解自由落體運(yùn)動(dòng)是加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。4.學(xué)生類比勻變速直線運(yùn)動(dòng)，掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能在生活情境中提取自由落體運(yùn)動(dòng)的模型，用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。四、 教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和物理規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)：在實(shí)際生活情景中建立落體運(yùn)動(dòng)模型，運(yùn)用落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)方法：講授法、實(shí)驗(yàn)探究、啟發(fā)式教學(xué)、小組合作五、 教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)情境問(wèn)題教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課導(dǎo)入播放高空拋物傷人視頻從高空落下的物體為何具有這么大的破壞力？播放視頻，提出問(wèn)題。介紹中華人民共和國(guó)民法典第一千二百五十四條內(nèi)容。觀看視頻，思考問(wèn)題。用真實(shí)案例引入新課，激發(fā)學(xué)生探究的興趣自由落體運(yùn)動(dòng)亞里士多德觀點(diǎn)和伽利略的邏輯推理伽利略的邏輯推理過(guò)程是怎樣的？介紹亞里士多德觀點(diǎn)：物體下落快慢與重量有關(guān)，重的物體下落快。動(dòng)畫演示伽利略的邏輯推理過(guò)程閱讀教材45頁(yè)內(nèi)容，了解伽利略的邏輯推理過(guò)程。讓學(xué)生了解邏輯推理與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的物理學(xué)研究方法演示實(shí)驗(yàn)讓一元硬幣和紙片從同一高度下落；將紙片和硬幣從一高度下落；紙片和紙團(tuán)從同一高度下落。從演示實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫绞裁唇Y(jié)論？重的物體和輕的物體下落快慢相同嗎？演示紙片、紙團(tuán)和硬幣從同一高度下落。提出猜想：如果沒有空氣阻力，重的物體和輕的物體下落快慢相同。觀察演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考問(wèn)題：物體下落時(shí)受到空氣阻力影響，無(wú)法得出確切的結(jié)論通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到空氣阻力對(duì)研究落體運(yùn)動(dòng)帶來(lái)了困難實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓管演示實(shí)驗(yàn)；阿姆斯特朗在月球同時(shí)釋放羽毛和手錘視頻；NASA真空實(shí)驗(yàn)室羽毛和保齡球自由落下動(dòng)態(tài)圖片忽略空氣阻力，重的物體和輕的物體下落快慢相同嗎？演示牛頓管實(shí)驗(yàn)，播放視頻。提出問(wèn)題：沒有空氣阻力時(shí)，物體下落快慢和質(zhì)量有關(guān)嗎？認(rèn)真觀察演示實(shí)驗(yàn)和視頻，思考問(wèn)題，得出結(jié)論：不考慮空氣阻力，所有物體下落快慢相同，與質(zhì)量無(wú)關(guān)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，澄清學(xué)生關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)與質(zhì)量有關(guān)的錯(cuò)誤前概念，形成正確的認(rèn)識(shí)歸納總結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)的概念自由落體運(yùn)動(dòng)是什么樣的運(yùn)動(dòng)？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律?？偨Y(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)含義：無(wú)初速度只受重力理想化物理模型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題讓重物的運(yùn)動(dòng)近似為自由落體運(yùn)動(dòng)？根據(jù)教師講解理解自由落體運(yùn)動(dòng)的概念。對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)提出猜想。為忽略空氣阻力，選擇的物體質(zhì)量應(yīng)較大，截面積較小，減小空氣阻力.形成對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的正確概念，用實(shí)驗(yàn)探究研究落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分組合作、實(shí)驗(yàn)探究探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律將學(xué)生分成小組，4人一組；介紹實(shí)驗(yàn)裝置和原理，數(shù)據(jù)處理方法。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，選小組代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論分組合作，完成探究實(shí)驗(yàn)，繪制落體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程總結(jié)歸納自由落體加速度自由落體加速度是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。講解自由落體加速度，與緯度有關(guān)，緯度越高，自由落體加速度數(shù)值越大。觀察不同地點(diǎn)自由落體加速度的數(shù)值，猜想原因。寫出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：速度-時(shí)間關(guān)系、位移-時(shí)間關(guān)系、速度-位移關(guān)系思考與討論自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，自由了落體運(yùn)動(dòng)有哪些規(guī)律？速度、位移隨時(shí)間如何變化？提出問(wèn)題，寫出自由落體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間關(guān)系、位移時(shí)間關(guān)系和速度-位移關(guān)系根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，寫出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律：v=gtx=gt2v2=2gx將勻變速直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)用于自由落體運(yùn)動(dòng)，發(fā)展學(xué)生遷移應(yīng)用能力例題講解課堂練習(xí)1例題1 從離地面500m的空中自由落下一個(gè)小球,取g=10m/s2.求(不計(jì)空氣阻力)： (1)落到地面的時(shí)間;(2)自開始下落計(jì)時(shí),在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移練習(xí)1展示例題1，分析題目情境，示范求解過(guò)程。認(rèn)真聆聽教師分析過(guò)程，如何繪制示意圖，觀察求解、解答書寫等。求解練習(xí)1將自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用于具體情境，發(fā)展學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力課堂小結(jié)布置作業(yè)總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容：1.自由落體運(yùn)動(dòng)的含義2.自由落體加速度3.自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容六、 板書設(shè)計(jì)§ 2.4 自由落體運(yùn)動(dòng)一、 自由落體運(yùn)動(dòng)條件：只受重力；無(wú)初速度 理想模型二、 自由落體加速度g=9.8m/s2，豎直向下三、自由落體運(yùn)動(dòng)感規(guī)律v=gt x= gt2 v2=2gx七、 教學(xué)反思學(xué)生生活經(jīng)?？吹铰潴w運(yùn)動(dòng)，例如樹葉下落、球的下落等，這些生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有積極作用，也有消極作用，教學(xué)過(guò)程要重視對(duì)學(xué)生錯(cuò)誤前概念的分析，讓學(xué)生意識(shí)到空氣阻力在落體運(yùn)動(dòng)的作用，然后建立自由落體運(yùn)動(dòng)的理想模型。在探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，要讓學(xué)生充分交流，表達(dá)意見，提出實(shí)驗(yàn)方案，在此基礎(chǔ)上教師補(bǔ)充完善，將前面學(xué)習(xí)過(guò)的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器知識(shí)應(yīng)用在此處，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，教師不能包辦代替。5 / 5