高中物理自由落體運動教案設計
本節課的重點是：自由落體運動概念、性質、規律;重力加速度。至于自由落體運動規律的應用我主要把它作為以后要考慮的重點。接下來是小編為大家整理的高中物理自由落體運動教案設計，希望大家喜歡!
高中物理自由落體運動教案設計一
一、教材分析
(一) 教材內容
1、地位與作用
本節是在學習了運動學的基本概念和勻變速直線運動等知識后安排的，自由落體運動作為勻變速直線運動的一種特例，是一種理想化模型，生活中應用非常多。通過對自由落體運動的研究，一方面在復習和鞏固前面所學知識的同時也加強了課本知識與實際生活的聯系;另一方面通過對分析物理問題的思維和科學方法的學習，為學生今后研究比較復雜的運動問題打下良好的基礎。因此本節課既是“勻變速直線運動的復習課，培養學生思維的探究課，聯系生活的應用課，也是學生后繼學習的準備課”具有承上啟下的作用。
2、教材內容安排
教材通過“觀察思考”中提出的幾個問題引起學生思考，以此引入新課，接著展示錢毛管試驗并提出自由落體運動的概念，然后講述伽利略對自由落體運動的探究過程，提煉其“發現問題——提出猜想——設計方案——合理外推”的科學研究方法，最后講述了自由落體加速度，用表例舉了不同地區的重力加速度，并通過例題讓學生對所學知識深刻理解。
3、新課程標準的要求
經歷自由落體運動規律的實驗探究過程，了解自由落體運動的規律，體會實驗在發現自然規律中的作用。
4、教材特點
教材在本節設計上有兩個特點：第一、注重學生活動，突出實驗探究; 第二、重視物理知識在日常生活中的應用。
(二) 教學目標
1.知識與技能：
◆ 知道自由落體運動的概念。
◆ 理解重力加速度，知道它的大小和方向，了解不同地方加速度不同。
◆ 掌握自由落體運動的規律，并能運用規律解決實際問題。
2.過程與方法：
◆ 用改進的實驗裝置引領學生探究自由落體運動的規律，提煉科學研究方法。
◆ 參與探究過程，增強學生觀察、思考、總結、歸納的能力。
3.情感態度與價值觀：
◆ 通過探究過程，學習伽利略敢于堅持真理，實事求是的科學態度。
◆ 指導學生完成探究過程，培養學生團隊合作精神。
(三) 教學重難點
重點：對自由落體運動規律的理解。
難點：對自由落體運動規律的探究過程。
二、學情分析
1.日常生活
學生對落體運動有一定的生活經驗。
2.知識基礎
在本節之前學生已經學習了“運動的描述”“勻變速直線運動的研究”等相關知識，能運用公式解決一些簡單的運動學問題。
3.不足之處
剛進入高中的學生思維能力偏重于形象思維和感性思維，抽象邏輯思維和理性思維還處于初級發展階段，利用科學研究方法進行探究的能力還沒有完全形成。
三、教學手段
1、教學模式
◆ 啟發引導模式
由于本節內容和前邊幾節內容緊密相連，在實驗探究時，通過啟發引導模式，引導學生猜想靜止下落的物體可能是做初速度為零的勻加速直線運動。
◆ 探究模式
書本只描述了“觀察思考”的簡單幾個問題，然后演示了“錢毛管試驗”就直接提出了自由落體運動的概念，沒有達到真正引導學生探究自然規律的目的，在此利用自主設計的實驗器材，引領學生重走伽利略“發現問題——提出猜想——設計方案——合理外推”的科學研究方法這條道路，不僅能夠讓學生體驗像科學家一樣探究問題的樂趣，而且也能讓學生自己在習得知識的同時掌握科學研究方法。
◆ 合作學習模式
在進行學生實驗時，由于實驗過程較多，必須邊操作邊讀數邊記錄，然后計算，所以應由小組配合共同完成，再交換角色，如此合作交流并得出結論。
2、教學方法
◆ 啟發法
在整個教學過程中，用啟發法引導學生提出猜想、設計方案、合理外推，啟發學生思考，對所學的知識能更深入的理解。
◆ 實驗法
在學生提出影響物體下落快慢的因素是空氣阻力之后，用牛頓管進行實驗，并且向學生介紹考慮主要因素忽略次要因素的研究思想，從而提出自由落體運動的概念。
◆ 講授法
理解自由落體運動的概念和規律以及重力加速度是本節的重點內容，運用講授法，幫助學生進行分析，從而加深理解。
◆ 探究法
利用自主設計的減緩下落速度的實驗器材，引領學生經歷“發現問題——提出猜想——設計方案——合理外推”的科學研究方法這條道路，讓學生去探究下落物體的運動規律，為學習自由落體的知識做鋪墊，在課堂總結時再提出其實同學們重走了偉大科學家伽利略的道路，不僅能夠讓學生體驗像科學家一樣探究問題的樂趣，而且也能讓學生自己在習得知識的同時掌握科學研究方法。
3、學法指導
在教學過程中，以觀察、猜想、實驗探究、分析論證、歸納總結的形式，鍛煉學生的邏輯思維能力。首先，激發學生的求知欲重視學生的猜想，同時引導學生去探索、分析和總結，使學生的學習過程本身構成一個解決問題的過程，為以后的學習打下基礎。
4、教學策略
◆ 認知沖突策略
在日常生活中，學生根據生活經驗會認為重物一定比輕物下落得快，采用認知沖突策略，使學生意識到輕物有時也會比重物下落得快，使學生產生認知沖突，從而產生解決問題的欲望。
◆ 任務驅動策略
進入新課之后，引導學生猜想落體運動可能遵循的運動規律，然后讓學生帶著 任務去思考、討論、交流應該怎樣設計實驗來驗證猜想。
5、實驗改進
◆ 書本實驗
在“觀察思考”部分設計到三個實驗即比較橡皮和紙片的下落;把紙片對折再和橡皮從同一高度下落;錢毛管試驗。
◆ 改進實驗
■ 斜面實驗：
如圖所示，將伽利略的“沖淡重力”斜面實驗的計時方法改為用光電傳感器來計時，可以在顯示屏上直觀的讀出小球所用的時間且比較精確，用此裝置作為學生探究自由落體運動規律的器材，可以節約課堂時間。將其設計成斜面，可以達到減緩小球下落速度的目的，從而引領學生經歷“發現問題——提出猜想——設計方案——合理外推”的科學探究之路。
■ 牛頓管實驗：
教材中在驗證物體下落受空氣阻力影響時用的是錢毛管裝置，該裝置效果不明顯，原因是在倒轉管時速度很快，學生不易觀察，而將其改為用牛頓管，可以用磁鐵吸住羽毛和鐵塊，然后撤去磁鐵使兩物體同時下落，沒有倒轉管的過程，演示時將牛頓管放于日光燈處，學生更容易觀察。
■ 時間尺
在一根小木棍上的一定長度處標上對應的時間，制作成一把時間尺，利用該尺測量學生的反應時間，并讓學生思考該尺與刻度尺的區別，以此讓學生應用本節知識。一把時間尺不僅能在課堂最后再次激起學生的興趣，而且可以達到教學反饋的目的。
四、教學媒體
PPT、Flash動畫、實驗器材(斜面裝置、牛頓管、白屏、時間尺、鋼球、羽毛球、泡沫塊等)
教學流程
用鋼球、羽毛球、泡沫塊分別從某一高度處靜止釋放，學生觀察三個物體下落有哪些共同點，學生發現它們都豎直下落且速度越來越大。 探究實驗;探究下落物體遵循的運動規律。
實驗驗證;用牛頓管驗證影響物體下落快慢的因素是由于空氣阻力的原因。
自由落體運動;提出自由落體運動的概念、讓學生討論總結它的規律、最后提出重力加速度。 通過“抓錢游戲”和自制教具“時間尺”在引起學生興趣的同時，不僅可以體現物理來源于生活，而且還可以幫助學生達到知識內化的目的。 帶領學生回顧知識點，然后告訴學生，他們經歷的探究過程就是伽利略對自由落體運動的探究過程，讓學生體會探究的樂趣，最后用詩歌來總結本節課，讓知識由點成線，由線成面，幫助學生達到認知的螺旋式上升。
六、教學過程
教學過程 教學內容 時
間
教師活動
學生活動
設計意圖
創設情境
引入新課
2分鐘 用李白詩句引入，然后用PPT展示生活中蘋果、樹葉、水滴的下落，接著做演示實驗。
演示實驗1：將鋼球、羽毛球、泡沫塊分別從某一高度處靜止下落。
提問：下落物體的運動有哪些共同點呢?
觀看物體下落情況，經過思考發現它們都在做速度增大的落體運動。
■用生活中常見的物體下落現象引起學生的興趣，將注意力轉移到課堂上來。
新課教學
探究小球下落的運動規律
分鐘 【提出猜想】
用Flash動畫幫助學生進行猜想。
猜想：小球可能是做初速度為零的勻加速直線運動。
觀察照片，發現連續相等時間間隔內各段位移比近似于正奇數比，由此提出猜想。
■培養學生觀察現象和分析問題的能力。
新課教學
探究小球下落的運動規律
分鐘 【發現問題】
提問：要驗證猜想，必須要知道小球下落的哪些物理量?
演示實驗2：拿出一個小球使其從某一高度處靜止下落，讓學生用秒表測量小球下落的時間。
現象：每組測量的時間都不相同而且誤差很大。
提問：怎樣才能使小球運動慢一些便于測量時間呢?
1.必須知道小球下落的位移和所用的時間。
2.造成誤差很大的原因是小球下落速度非常快，很難準確測量時間。
3.將小球放在斜面上運動可以減緩其下落速度，便于測量時間。
■引導學生去發現問題，并思考原因，培養學生的觀察能力.
■讓學生發現時間很不好測這個問題，目的是讓學生自己去發現問題，尋找答案，同時培養學生的合作能力。
高中物理自由落體運動教案設計二
一、課程分析
1.本節課使用的教材是《普通高中課程標準實驗教科書物理(必修1)(人民教育出版社)》， 教學 的內容是第二章第5節關于自由落體運動的內容。
2.教學內容(教學重點、難點、關鍵)
(1)自由落體運動的研究。
(2)對自由落體運動規律的實驗探究過程。
(3)運用自由落體運動的規律解決簡單問題。
二、學情分析
1.學生在剛學完勻變速直線運動的規律后，急需一次真正的實踐去更深刻的理解勻變速直線運動的規律，而對自由落體運動的研究，恰恰適應了學生的這一要求，在本節課的學習中，要讓學生的認識有進一步的提高。
2.本節課從人類對自由落體運動的認識歷史引入，介紹亞里士多德、伽利略的研究過程，對輕重物體下落快慢的因素和自由落體運動的理解，以期學生對自由落體運動有全面、清楚的認識。
3.兩位科學家在研究自由落體運動中做出了杰出的貢獻，講課時講出他們的研究成果，這樣既可以培養學生熱愛科學的思想，又可以活躍課堂氣氛。
三、設計理念
本節課從生活實踐出發，結合學生在實際生活中的觀察，初步了解自由落體運動，并通過對兩位科學家對自由落體運動的研究，結合伽利略的理想實驗，得出自由落體運動的特點。接著，通過實驗讓學生自主探究自由落體運動所遵循的規律。通過學生對自由落體運動規律的理解加以訓練，讓學生初步接受自由落體運動的規律，最后，在學生深入了解和掌握了自由落體運動的規律后，通過回扣課堂游戲，使學生對自由落體運動的規律加以鞏固和提高。
四、學習目標
1. 知識與技能：
(1)研究并認識自由落體運動的特點和規律。
(2)理解自由落體運動的特點和規律;并會運用自由落體運動的特點和規律解答相關問題。
2.過程與方法：
(1)通過觀察演示實驗，概括出自由落體運動的特點，培養學生觀察，分析能力。
(2)利用已知的直線運動規律來研究自由落體運動。
3.情感態度價值觀：
(1)培養學生仔細觀察、認真思考、積極參與、勇于探索的精神。
(2)培養學生嚴謹的科學態度和實事求是的科學作風。
五、教學過程設計
(一)新課引入
設計思路：在復習之前勻變速直線運動規律的基礎上引入本節課我們將學習一中特殊的勻變速直線運動自由落體運動。復習不僅能起到之前知識鞏固的作用，而且能使學生在新課當中更好更快的學習。
師：我們已經學習了勻變速直線運動中的一些運動規律請同學到黑板上寫出我們之前學過的一些規律。
生：到黑板前寫出。
師：很好那么我們今天要繼續學習一種特殊的勻變速直線運動自由落體運動。
【板書】課題：第五節? 自由落體運動
新課研究：
設計思路：在教學中，教師應運用物理本身的魅力激發學生求知的欲望和情感，同時，教師本身以飽滿的熱情、強烈的求知欲、熱愛物理學科的情趣，帶領學生去探索物理世界的奧秘，就會對學生的學習興趣產生巨大影響。
師：同學們，請看屏幕上的日常生活當中的四幅圖片他們分別是什么。
生：分別是蘋果的掉落，露珠的滑落，雪花的飄落，還有樹葉的掉落。
師：我們看到的四幅圖片中都有物體的下落那么誰下落的快誰下落的慢呢?
生：蘋果下落的快樹葉和雪花下落的慢。
師：為什么呢?
生：因為蘋果重樹葉和雪花輕
師：那難道是重的物體下落的快輕的物體下落的慢么我們通過幾個小實驗一起驗證一下同學們的結論是否正確。
實驗1：用重的橡皮和和輕的紙片同時下落發現重的橡皮下落的快。
師：兩千多年前，古希臘哲學家亞里士多德也持有這一觀點，在人類還處于懵懂時期的時候，亞里士多德就對這一現象作出研究，這本身就值得我們尊敬。但這個觀點是否正確呢?我們還是通過實驗來驗證。
實驗2：兩張相同材質的紙一張大的一張小的，顯然小的輕一些，讓小的制片團成紙球，讓他們同時下落，發現輕的物體比重的物體下落的快。亞里士多德的觀點是不正確的。
實驗3：用橡皮和輕的紙團同時釋放看一看下落快慢程度，發現下落快慢差不多
介紹意大利物理學家伽利略早在400多年前就做過類似的實驗，他的觀點是物理下落與物體的質量沒有必然聯系。
提出疑問為什么有時重的物體下落的快有時輕的物體下落的快有時輕重物體下落一樣快?
學生回答。。。這些因素最后導致的都是空氣阻力的不同。
師：如果我們忽略空氣阻力的影響，同學們猜一下，會出現什么情況?
實驗4：用牛頓管制造出真空狀態讓輕的羽毛和重的鐵片同時下落發現下落快慢是相同的。
得出結論：在物體只受重力或空氣阻力可以忽略的情況下，從靜止開始下落物體的快慢應該是相同的，而與物體的質量沒有關系。
設計思路：美國著名心理學家布魯納曾說：掌握一般概念和原理是通向普遍遷移的大道。因此，我們在組織教材時，應把基本概念和規律放在首位，突出教材的系統性和規律性。通過上述幾個學生實驗，讓學生充分體驗學習的快樂，體驗實驗探究在物理規律研究中的重要作用;同時也活躍課堂氣氛，增強學生的學習興趣。
【板書】
自由落體運動：
定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動稱為自由落體運動。
特點：(1)只受重力(2)v0=0
師：那么，自由落體運動到底是一種什么樣的運動呢?他遵循什么樣的規律呢?現在我們通過實驗來探究自由落體運動的規律。
師：從直觀來看我們可以看出來什么?
生：從靜止開始、運動是一條直線、速度越來越大。
高中物理自由落體運動教案設計三
教學目標
知識目標
1、知道什么是自由落體運動.
2、知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、會應用相應的運動學公式解答有關自由落體運動的問題.
能力目標
調動學生積極參與討論的興趣，培養邏輯思維能力及表述.
教學建議
教材分析
教材把自由落體運動作為初速度為零、加速度為 的勻加速直線運動的特例來處理，沒有另外給出自由落體運動的公式，這體現了物理學從簡單問題入手，用理想化的方法處理實際問題的方法.研究自由落體運動時，給出了頻閃照相機的照片，但沒有作定量的詳細分析，只要求從圖上看出物體越落越快，物體作加速運動即可.教材為了簡便，援引伽利略的研究結果，直接給出了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，重力加速度的講述，也比較適合學生的思維習慣，根據實驗在同一地點，從同一高度同時自由下落的物體，同時到達地面的事實.由 知它們的加速度必相同，所以本節課的重點和關鍵是做好實驗和推理分析.
教法建議
可以按照教材安排的順序，在講解的同時，通過實驗，邊講邊議，如果學生條件許可，可采取討論式的教法.
教學設計示例
教學重點：認識自由落體運動是初速度為零、加速度為 的勻變速直線運動，并能應用勻變速直線運動的規律解決自由落體運動的問題.
教學難點：自由落體運動中不同物體下落的加速度都為 .
主要設計：
一、自由落體運動
[方案一]
1、思考與討論：
(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
(2)請舉出一重的物體下落快的實例?(演示一團棉花和一塊石頭下落的現象)
(3)請舉出一輕的物體下落快的實例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導：
(1)上述實驗現象是因為有空氣阻力存在使現象變得復雜，(教師指出)
(2)演示：把紙片團成一個小紙團，再讓它和小石子同時下落的現象.
(3)提問：如果沒有空氣阻力，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何?
(4)演示：按教材要求做“牛頓管”實驗.
3、分析與小結：
(1)分析“牛頓管”實驗的特點，引出自由落體運動的定義.
(2)展示課件“自由落體運動的頻閃效果”
(3)分析頻閃效果，分析出自由落體運動是加速運動，進而指出，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見得非常多的物體運動，即物體下落的運動，問學生：重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發學生回想所見過物體的下落運動，有沒有輕的物體下落快的現象?引導學生對觀察到的物體下落現象總結為“有時重的物體下落快、有時輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問：怎樣從理論上說明重的物體比輕的物體下落快是不對的?讓學生看教材30頁有關伽利略的推理，認識到從“重的物體下落快”會導出矛盾的結論.
4、提問：為什么有時重的物體下落快?有時輕的物體下落快?可通過前面的演示啟發學生想到：空氣阻力的作用使得物體下落問題變得復雜.
5、教師問：我們應該怎樣研究物體的下落運動?引導學生想到研究問題應從簡單到復雜，因此應首先研究沒有空氣阻力時物體的下落情況.指出可根據實驗來研究.
6、演示：“牛頓管實驗”讓學生得出結論：沒有空氣阻力，只有重力作用時，輕重不同的物體下落快慢相同.
7、教師小結：物體只在重力作用下從靜止下落的運動叫自由落體運動，輕重不同的物體自由下落快慢相同.
8、展示課件“自由落體運動的頻閃效果”，總結特點：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.
二、自由落體加速度：
1、分析引導：在同一地點，從同一高度同時下落的物體，下落到同一位置時(這個位置是任意的)所用時間總是相同的.可知：這些初速度為零的勻加速運動，在相同時間里發生了相等的位移，由知，它們的加速度必相同.
2、讓學生看書，記住重力加速度的方向，了解一些地區的重力加速度的數值.
3、讓學生根據勻變速運動的公式，推導出自由落體運動的公式：
若學生基礎較好，可根據自由落體頻閃照片，用分析紙帶的方法 粗算一下自由落體加速度.
探究活動
滴水法測重力加速度的過程是這樣的，讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤子里，調整水龍頭，讓前一滴水滴到盤子時后一滴恰好離開水龍頭，測出幾滴水落到盤中的總時間t，用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h，即可算出重力加速度.請思考：為什么不只測出一滴水下落的時間即開始計算?按前面給的方法測出一個水滴下落時間 還是 ?為什么?重力加速度的表達式是什么?實際做一做，計算一下，當地的重力加速度.
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