自由落体运动教学案例.doc

自由落体运动教学案例一、教材分析自由落体运动是自然界广泛存在的物体自由下落的一种理想模型，是一种典型的匀变速直线运动，对自由落体运动的深入分析有利于学生更加深刻的理解匀变速直线运动该节知识解决了三个问题怎样的运动是自由落体运动，自由落体运动的位移、速度随时间的变化规律怎样？自由落体运动的加速度是否相同？这三个问题有利于学生主动探究。通过这节课的教学，不仅仅让学生知道有关自由落体运动的知识，而且可以在这三个问题的解决过程中,让学生了解探究的方法，了解解决物理问题的一般方法，培养学生对知识进行再次发现与探索的学习观念、激励学生的探索精神、使学生在探究过程中获得知识、发展技能、培养能力特别是创新能力。二、教学目标知识目标：理解自由落体的性质，了解重力加速度，掌握自由落体规律并应用能力目标：培养学生实验观察能力，分析归纳总结能力情感目标：渗透科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段的思想，并将理论联系实际三、设计思路本节知识中，自由落体运动的速度和位移随时间变化的规律是本节的重点，而理解不同物体在同一地点下落的加速度都相同，都是重力加速度则是本节的难点。探究式教学可以采用“设定情景，提出问题”“分析问题，提问假设”“设计实验，验证假设”“分析结论，得出结果”的程序设计课堂教学。在本节课中创设三个问题，并逐个解决物体下落的快慢和什么因素有关？教师引导学生按照上述程序得出结果，即自由落体运动的模型。自由落体运动的st和vt关系如何？继续按照上述的过程得出结果，即匀变速直线运动。不同物体下落的加速度是否相同？由于考虑到一节课的时间限制，该问题在教师的引导下得出结果，即加速度是一样的，都等于自由落体（重力）加速度。四、教学准备：牛顿管，抽气机，自制课件。学生每四人一组：刻度尺，铁架台，打点计时器，纸带，铁片、纸片若干张、钢球（大小各一个）五、教学过程（一） 引入新课，解决什么是自由落体运动T：教师演示 教师手中的球松手后下落，同学们看到这一现象，想研究什么问题？ S：学生活动观察讨论回答：物体下落的快慢和什么因素有关？物体在下落过程中所遵守的规律。：设计意图学生对物体自由下落的现象较熟悉，但是，让他们看到现象提出要研究的问题，学生可能会提出很多问题，教师引导下总结出为以上两个问题，其他问题可以告诉学生以后在研究。T：教师活动我们开始研究影响物体下落的快慢的因素，请同学们根据生活经验大胆猜想物体下落的快慢究竟和什么因素有关。S：学生回答学生答案很多，最后总结出可能和物体的重量、物体的表面积有关T：教师活动 教师指出得出猜想后，应该用实验或理论去验证。如果知道和重力以及空气阻力有关，涉及到三者之间的关系，物理上用什么方法？ S：学生回答控制变量法T：教师活动 随后教师指出供实验用的器材，两张纸片、铁片、两个不同大小的钢球。请同学们利用上述器材通过实验来研究上述问题？只要弄清楚影响物体下落快慢的因素，也就可以解决不同的物体下落的快慢是否相同的问题。T：教师巡查后选择几组有代表性的学生实验S：学生实验1、用一张纸片和一个铁片实验，使它们从同一高度同时下落，结果铁片下落的快。2、取两个同样大小的纸片，将其中的一个团成团，另一个不团，使它们从同一高度同时下落，结果是团成团的下落的快。 3、将两个纸片都团成团再做实验。4、用质量不同的两个钢球再做上述实验，结果两个钢球同时落地T：教师活动通过实验，可以简单的说明物体的运动和重力无关，在两千多年前，希腊的哲学家亚里士多德得出物体下落的快慢和重力有关，认为重的物理下落比轻的物体快，大家能否把他的话驳倒在学生思考回答后，结合学生的回答，介绍伽利略的巧妙推理结合课件进行分析同时分析亚里士多德和伽利略的研究和贡献/T：教师活动教师可以再问：既然和重力无关，那和什么因素有关呢？学生通过实验1、2分析得出纸片比铁片和纸团下落的慢是因为纸片受到空气的阻力作用比较大通过实验3、4可分析得出：当物体受到的空气阻力作用很小，可以忽略不计时，不同物体下落的快慢是相同的结论这样一步一步层层深入地研究，从不同条件下得出不同结论，使学生初步了解研究问题的方法T：教师活动演示：“牛顿管”实验，使用电磁式的“牛顿管”，并且展示在真空环境中的铁片和羽毛的下落的录像，并且用慢动作播放。：设计意图由于在“牛顿管”中物体下落较快，学生难以观察，借助多媒体让学生直观的看到羽毛和铁片同时下落，加深学生的印象。S：学生观察思考学生观察实验现象得出：如果物体只受重力，不同物体由静止开始下落的快慢都相同的结论：设计意图 通过教师进一步演示实验，使学生确信物体只受重力不同质量的物体自由下落的快慢是相同的由此引入新课，给出自由落体运动的定义 T：教师讲解提问物体只在重力作用下，由静止开始下落的运动称为自由落体运动谁能根据自由落体运动的定义说说自由落体运动的条件？S：学生回答条件：物体只受重力，初速度为零T：教师强调在实际当中，如果物体下落时受到的空气阻力作用比重力小得多、阻力可忽略不计时，物体自由下落的运动可看成自由落体运动如：钢球、房檐水滴等的自由下落板书：提出问题猜想导致悖论实验验证结果问题1：不同的物体下落快慢是否相同物体的重量、物体的表面积有关伽利略的巧妙推理牛顿管实验1、F=G， V0=0自由落体 2、理想模型运动模型 3、近似条件：空气阻力远小于重力：设计意图通过学生总结自由落体运动的条件，可加深对自由落体运动的理解，为以后应用概念分析具体问题打下牢固基础板书的设计让学生对科学演技的方法有大致的了解（二）研究自由落体运动的位移、速度随时间的变化规律T：教师活动：给出挂图自由落体运动的小球的频闪照相的照片，让学生观察分析小球运动的特点S：学生观察回答：回答出小球自由下落的运动是加速运动T：教师提问是匀加速运动吗？S：学生思考后猜想是匀加速运动T：教师并且追问根据，然后引导学生利用实验验证S：学生活动学生分组利用实验仪器测量并计算，在连续相等的时间里的位移差S1、S2、S3：，看S1、S2、S3是否相等S1S2S3S4数据(cm)S(cm)T：教师活动选择学生的纸带进行投影分析，由公式S=aT2可知，若S1、S2、S3近似相等，则可判断出重物自由落体运动是匀加速运动：设计意图由实验事实和所学过的知识分析，解答问题，培养学生分析问题的能力T：教师讲述板书：提出问题猜想实验验证处理数据结果问题2：自由落体运动的st和vt关系v=atS=at21、v=at自由落体 运动规律 2、S=at2：设计意图通过和刚才第一个问题一样的研究方法，进一步加强学生对研究过程的认识（三）研究不同物体做自由落体运动的加速度相同 T：教师提问物体自由下落的是的运动是匀加速运动，不同物体下落的加速度是否相同？S：学生活动学生通过分析、思考得出：两物体下落的时间t相同，位移s也相同，由公式S=1/2at2，可得出a相同的结论：设计意图由实验事实和所学过的知识分析，解答问题，培养学生分析问题的能力T：教师讲述、提问在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，用g表示g是矢量，方向总是竖直向下的大家阅读书上的表格，从表格中你能发现什么，同一地点物体的g值都相同吗？有何规律？一般计算中取何值？粗略计算中取值为多少？S：学生阅读回答纬度越高，g值越大，而且都接近9.8m/s2。T：教师活动：教师通过大屏幕投影来说明重力加速度的大小、方向和随位置的变化规律指出一般计算时取g=9.8m/s2，粗略计算中常取g=10m/s2板书：提出问题猜想实验验证理论验证结果问题3：不同物体下落时的加速度是否相同a和物体无关牛顿管实验h=1/2at2不同物体h相同所以a相同1、 全同性 a=g自由落体(重力)加速度 2、差异性 随纬度而改变（四）自由落体运动的规律T：教师讲述提问自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动前面学过的匀变速直线运动的基本公式和推论是否适用于自由落体运动？在自由落体运动中，如果物体下落的位移用h表示，前面的公式在这里可写成什么形式？S：学生回答 适用：vt=gt h=1/2gt2 ：设计意图这样可以避免学生死记硬背公式，明确在特定条件下公式的形式，实现知识的迁移（五）巩固练习T：教师活动：用大屏幕打出例题： 1991年5月11日北京晚报报道了一位青年奋勇接住一个从15层高楼窗口跌出的孩子的动人事迹设每层楼高是2.8米，这位青年从他所在的地方冲到一楼窗下需要的时间是1.3秒请估计一下，他要接住孩子至多允许他有多长的反应时间？（将剪报与题同时投影至屏幕上）S：学生活动学生思考，然后分析过程并解决问题：设计意图通过本题的分析过程，可以让学生知道如何利用自由落体运动的性质解决自由落体运动问题，既可以养学生科学的思维方式，让学生感受到物理就在我们的身边，又可以向报道中的青年学习，学习那种奋不顾身的精神，渗透思想品德的教育自由落体运动性质和规律定义和条件（六）小结知识小结：方法小结： “设定情景，提出问题”“分析问题，提问假设”“设计实验，验证假设”“分析结论，得出结果”（七）作业1 书本38页练习1，22 查阅资料，结合现有知识以“测量重力加速度的不同方法”为题，写一篇科技小论文。六、评价方案学生自评：1根据实际情况填写以下表格：目标掌握程度ABCD自由落体运动的定义及其特点自由落体运动的性质实验观察能力及归纳总结能力科学探究方法2一物体从距离地面20m高的地方自由下落，经过多少时间落到地面？落地时的速度大小是多少？3 请谈谈你对亚里士多德和伽利略的看法。关于自由落体运动探究式教学案例的几点说明1物理学是一门以实验为基础的自然科学我在实际教学工作中深深体会到应在物理教学上给学生以主动探究、自主学习的空间一般说来，学生要解决的问题大多是科学上已经解决了的问题，这些问题所包含的原理都作为基础知识列入教材中不过，对学生来说，这些问题则是新的、未知的培养学生对知识进行再次发现与探索的学习观念、激励学生的探索精神、使学生在探究过程中获得知识、发展技能、培养能力特别是创新能力，这是新世纪对教师提出的重要课题探究式教学着重于全面提高学生的素质，特别是科学素质，尊重学生的主体和主动精神、培养学生的创新能力在平时教学中应根据教材内容适当采用探究式教学自由落体运动是一节比较适合采用探究式教学的内容2探究式教学采用“设定情景，提出问题”“分析问题，提问假设”“设计实验，验证假设”“分析结论，得出结果”的程序设计课堂教学所以在本节课中可以提出三个问题，把本节课的知识内容分成三个问题物体下落的快慢和什么因素有关？教师引导学生按照上述程序得出结果，即自由落体运动的模型自由落体运动的st和vt关系如何