高中物理-自由落体运动教学设计学情分析教材分析课后反思

物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第四节《自由落体运动》的教学设计【课题】自由落体运动【课型】新授课【课标解读】本节内容属于高中物理人教版（2019）中必修一第二章《匀变速直线运动的研究》第四节《自由落体运动》的教学内容。课标要求是“通过实验认识自由落体运动现象”，要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验自由落体运动。理解自由落体运动产生的条件与实质本节是共同必修模块“物理1”中第一个二级主题“运动的描述”中所涉及到的内容。内容标准中这节有关的条目是：（1）通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。（2）经历匀变速直线运动的实验过程，理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。本节教学内容要体现实验在认识自由落体规律中的作用，并通过介绍伽利略对自由落1问题提出设计思路：在教学中，教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感，同时，教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣，带领学生去探索物理世界的奥秘，就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。【探究过程一】：轻重不同的物体下落的快慢是否相同？你的观点是什么？并证明①轻重不同的两个物体②轻重相同的两个物体师：二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德就提出：轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。那么你和亚里士多德的这个观点是否正确呢？师：我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。【演示实验一】纸片和铁片从相同的高度同时下落，看谁下落的快？【学生活动】学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币要比轻的纸片下落的快。师：两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点，在人类还处于懵懂时期的时候，亚里士多德就对这一现象作出研究，这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢？我们还是通过实验来验证。【演示实验二】再把轻重不同的重纸片和轻的纸片揉成纸团从相同的高度同时落下可观察到什么现象？【学生活动】，得到结论：轻的纸团下落快。【教师提问】为什么会得到相互矛盾的结论？学生思考师：对表面现象的观察有时会得出错误的结论，我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前，伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。【演示实验三】取轻重不同的纸，都揉成纸团，再让它们从相同的高度同时下落可观察到什么现象？【学生活动】纸团一块落地。【教师提问】等重的物体为什么下落快慢不同呢？【学生思考与讨论】物体下落的快慢与重力大小无关。物体下落快慢不同可能是空气阻力的影响。【演示实验四】取轻重相同的纸，让它们从相同的高度同时下落可观察到什么现象？【学生活动】纸团片一块落地。【演示实验四】取轻重相同的纸，把其中一个揉成纸团，让它们从相同的高度同时下落可观察到什么现象？【学生活动】纸团先落地。【提问】实验结果如此复杂，原因是什么？结论：空气阻力是重要的影响因素。【探究过程二】：两物体在无阻力情况下自由下落会如何呢?【演示实验四】牛顿管实验把硬币、粉笔、纸片和羽毛放在一个玻璃管的底部，将其倒竖起来，我们会看到什么？若抽去管里的空气，然后在把它倒竖起来，我们又将看到什么?抽气后，就排除了空气的影响注意：观察实验，得出结论现象：在真空中同时落地结论：在真空中下落快慢与物体的重量无关【板书】物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。如果空气阻力对物体影响很小，可忽略不计，那么，物体在空气中从静止开始下落的运动就可以看作是自由落体运动。[目标2检测]：1、自由落体运动的判断（填“是”或“否”）、枫叶从树上飘落到地上（）从手中斜方向抛出去的粉笔（）、重锤从手中自由释放后下落（）【探究过程三】：自由落体运动的运动性质小组讨论要从以下几方面来回答问题：猜想到是匀速?匀加速？怎样验证？用到的仪器有哪些？怎样操作？期望得到什么样的结果从而能验证猜想？检验猜想：1、根据频闪照片记录的各时刻小球位置，可直接判定轨迹为直线根据小球在不同时间里下落的位移的规律可判定是否是匀变速直线运动实验一：1、竖直固定打点计时器在铁架台上，2、用手提着纸带，使重物静止在紧靠在计时器的下方93、先接通电源后松开纸带。4、取下纸带从点迹清晰的点开始每隔一个点选取一个计数点，分别记为0、1、2、3、4、5、6、5、重复以上操作，多做几次实验验证方法：S1=______,S2=______,S3=______,S4=______,S5=______,S6=______,S2-S1=______,S3–S2=______,S4–S3=______,S5–S4=______,S6–S5=______,结论：_____________________________如何测量自由落体的加速度？实验结果A、物体做初速度为零的匀加速直线运动由∆s=at²可得a=∆s/t²得a=9.8m/s2实验二：频闪照相测重力加速度展示过程，用同样的方法测出重力加速度自由落体运动是初速度为零的加速直线运动。重力加速度在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g表示。在地球上不同地点，g的值略有不同。地点北极北京上海广州赤道纬度90039056/31012/23006/00g(m/s2)9.8329.8019.794.9.7889.780在通常的计算中，取g=9.8m/s2。说明:（1）g的方向总是竖直向下。g的大小可通过实验来确定。（3）不同地方的g不同。在计算中无特殊说明g=9.8m/s2。与地理位置有关：纬度越高，g值越大与高度有关：高度越高，g值越小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。两中运动规律的比较【板书】Vt=gt221gthV2=2gh设计思路：人的每一个认识活动都含有一定的认知结构，它是人类认识客观事物在主观上的反映。建构认知结构，是中学物理教学的中心环节。促进新、旧知识的交互作用，对于完善认知结构，使认知结构系统化、综合化、整体化具有重要作用。在教学中，要引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中原有的适当概念相联系，把新概念、规律纳入原有概念、规律中，同时使新概念、规律与原有的有关概念、规律进一步分化和融汇贯通，组成一个整体结构。巩固练习[目标4检测]：剪报中,若每层楼高度是2.8m,共15层，这位青年从他所在的地方冲到楼窗下需要的时间是1.3s,请估算他的反应时间最多为多长。七、自由落体运动的应用如何让测定反应时间：用一长尺，记录下落位移，根据自由落体运动规律和已知的g值来计算12反应时间课堂小结本节课我们学习了什么是自由落体运动自由落体运动的特点和规律自由落体加速度自由落体的运用板书设计自由落体运动自由落体运动只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。自由落体运动的特点初速度为零的匀加速直线运动。自由落体运动的规律自由落体加速度g=9.8物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第四节《自由落体运动》的学情分析对自由落体运动，学生生活中有一定感性和模糊的体会，但理解自由落体运动概念，对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面，首先是物理语言的误导，使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动；其次生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。学生有匀变速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础，完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。学生可能将自由落体运动与匀变速直线运动知识割裂，教学中要注意引导学生，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到自由落体运动只是特殊匀变速直线运动而已。物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第四节《自由落体运动》的效果分析本堂课很好地完成了教学目标，对自由落体运动的定义,运动性质和规律都有较好的认识和把握，为下一步学习奠定基础。导入部分设计的小游戏起到了很好的效果，学生非常感兴趣，看得非常认真。本堂课把重点放在了自由落体加速度上，进行了针对性实验数据分析，学生学得非常专注，效果较好。整堂课，学生能主动思考问题，达到了预期目的，回答问题也够积极，课堂气氛够热烈,教学效果良好.物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第四节《自由落体运动》的教材分析本节内容是在学生学习了运动学的基本概念、匀变速直线运动等知识后编排的，自由落体运动作为匀变速直线运动的一种特例，在日常生活中比较常见，具有重要的研究价值；历史上曾经有很多科学家研究过落体运动，其亚里士多德、伽利略等对落体运动的研究，对物理学的发展起到了非常只有的推动作用，通过向学生介绍相关的物理学史，可以让学生收到科学精神、科学方法的熏陶；自由落体运动规律的探究过程，不仅可以激发学生的学习欲望，巩固前面的知识，而且可以培养学生的观察能力、以及分析和概括能力。重力是产生重力加速度的原因；地球上不同地点的重力加速度一样，这些内容将在后面的进一步学习。因此本节课是高中物理的重要内容，在这里具有承上启下的作用。物体的下落运动是日常生活中最为常见的现象，学生对物体的下落运动已有自己的认识，这可以成为教学的起点，通过实验和科学的辨析，认识自由落体运动的规律。自由落体运动是匀变速直线运动的一个重要实例，通过自由落体直线运动规律的研究，加深对匀变速直线运动规律的理解。自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。此前，学生已经学习了匀变速直线运动的规律，也学习了研究匀变速直线运动的基本方法，对本课的学习，实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动，既有利于巩固所学的知识，培养学生解决实际问题、探求规律的能力，还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第四节《自由落体运动》的评测练习下列各种运动中，属于自由落体运动的是()A.在沿水平方向运动的飞机上释放一个物体.B.纸片由静止释放，在空气中下落.C.初速度为零，加速度大小恒等于g的运动.D.小铁球由静止下落，空气阻力要略去不计.2、以下关于自由落体运动的说法，正确的是（）A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B．物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动C．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D．在有空气的空间里，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体的下落运动就可以看作自由落体运动，如水平抛出的小钢球的运动就可以看作自由落体运动3、一小块石块与一片羽毛从同一高度同时自由落下，不考虑空气阻力，则以下说法正确的是（）A．石块和羽毛一定同时落地B．石块比羽毛先落地C．羽毛下落的加速度比石块下落的加速度小D．羽毛落地的速度比石块落地时的速度小4、关于重力加速度的以下说法正确的是（）A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常在计算中g取作9.8m/s2B．在地球上不同的地方，g的大小是不同的，但它们相差不是很大C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D．重力加速度的大小由物体的重力决定5、如图所示，可以表示两个做自由落体运动的物体同时落地的速度－时间图象的是（t0表示落地时间）6、甲、乙两物质量分别为m1、m2，它们分别从h1、h2高处同时释放，不计空气阻力，在它们均未落地前，以下正确说法是A．它们运动加速度相同（即重力加速度）B．由于不知质量和高度谁大，故不知哪个加速度大C．它们在同一时刻的速度相同D．它们任何时刻的高度差都相同7、两位同学利用长直尺测定反应时间，甲同学用两个手指捏住直尺的顶端，乙同学将手放在直尺上刻度为2cm的地方，但手的任何部位都不能碰到直尺.当甲同学释放直尺时，乙同学立即握住直尺.发现乙同学的手恰好位于直尺上22cm处，则该同学的反应时间为__s.(g取10m/s2)8、从离地面高500m的高空自由下落一个小球，取g=10m/s2，求：（1）经过多少时间落到地面；（2）落下一半位移的时间；（3）从开始下落时刻起，在第1s内的位移和最后1s内的位移。9、一物体从某行星表面处的一个悬崖上，从静止开始下落，第一秒内下落的高度为4m，求：（1）该行星表面的重力加速度为多大？（2）接下来的4s内，物体下落的距离为多少？10、物体作自由落体运动，经过最后的200m所用的时间为4s，求：（1）物体下落的总时间为多少？（2）物体开始下落的高度为多少？11、水滴由屋顶自由下落，经过最后2m所用的时间是0.15s，则屋顶高度约为多少?12、屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，如图8-3所示，取g＝10m/s2，问：(1)此屋檐离地面多少米?(2)滴水的时间间隔是多少?13、某一物体从高处自由下落，则物体在3s内的位移是________m，第3s内的位移是_________m，第3s末的速度是_________m/s，前3s内的平均速度是_________m/s，第3s内的平均速度是_________m/s。(g=10m/s2)物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第四节《自由落体运动》的课后反思上完这一节课，回顾一下，有以下几点值得思考：重视物理实验，学生实验老师不代办实验过程是学生积极观察、思考和探索的过程。通过实验，模拟物理知识发现的过程，让学生受到物理思想方法的教育。通过趣味、新奇的物理实验，激发学生发好奇心理，从而激发他们的思索的欲望。本课中设计了多个学生实验，演示实验和自主探究实验，将原本较为抽象、枯燥的思维活动转化为生动活泼、兴趣昂然的学习体验，让学生在以小课题研究为载体的研究性活动中，获得了知识、能力和情感方面的提升和发展。设置问题要有层次和梯度教师的课堂提问是将知识引向深入的重要渠道，从引入新课到课后小结，尽力设计适当的问题。创造物理情境，进行有意识的引导，点拨，激发学生的求知欲，在本