高中物理必修第一册《自由落体运动》教学设计

《自由落体运动》教学设计[设计思想]：本节课本着以学生为主体的原则，充分体现新课标强调培养学生科学探究能力的要求，将物理情景、实验探究与逻辑推理结合在一起，渗透了对学生的实验技能、探究意识、科学思维能力的培养。

先从生活情景中构建物理情景，再结合物理学史，回顾历史上关于自由落体运动的探索历程以及相应的科学方法。

不仅展现了科学家的思想和科学研究方法，而且还体现了科学家的求实精神。

通过简单易行的实验探究，寻找论据，通过探究自由落体运动的性质，使学生学会如何透过生活中的表面现象去探究规律，渗透科学思想方法，由此培养学生的观察能力、协同学习的能力、合作精神、科学的思维能力。

1、创设情景，引入新课
两张一样的相对小的白纸1、2，一张大而厚的纸3。

演示实验一：白纸1和纸3举在同一高度，同时让他们下降，让学生观察哪个先着地。

提问：落体运动的快慢与什么因素有关？
2、前人对问题的探索历程—物理学史教育
公元前4世纪，古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德通过观察，直接得出重的物体比轻的物体下落得快。

这一观点正好应和了人们潜意识里的想法，同时，又是伟大的亚里士多德提出的论断，故人们深信不疑，流传了近2000年。

但是伽利略不同意亚里士多德的观点，他采取了截然不同的研究方法，他在一百多次实验的基础上用数学的方法对实验数据进行逻辑分析和推理，从而推翻了亚里士多德的结论
3、推理验证落体运动的快慢和质量无关
（1）.伽利略的推导验证---理论探究
假设有两个不同质量的小球，设重的小球下落速率为8m/s，轻的小球下落速率为4m/s，如果将两个小球绑在一起，整体的下落速度会怎样？
使学生逐步认识到探究有理论探究和实验探究两种形式
（2）.设计实验推理验证—实验探究验证
演示实验二：白纸1弄成纸团，与纸3举在同一高度，同时让他们下降，让学生观察哪个先着地。

演示实验三：弄成纸团的白纸1与白纸2举在同一高度，同时让他们下降，让学生观察哪个先着地。

演示实验四：分别演示完好无损的牛顿管实验（抽成真空）和一端破有小口的牛顿管实验（内有空气）
通过牛顿管实验使学生认识到：科学实验是科学探究的有效方法，探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰。

综合上述实验，得出结论：
实例：①1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面上。

②1993年4月8日上午，来自世界各地的一些科学家用精密的自动投卸仪器把乌檀木、塑料、铝等不同材料制成的小球，从比萨斜塔塔身44米处投下，用精密电子仪器和摄像仪纪录，结果所有小球以同一速度落地。

适时联系现代科技的发展状况，有效利用可用资源，培养学生学习物理的积极性，对学生进行情感态度和价值观的教育。

4、探究自由落体运动的性质
（1）伽利略研究落体运动的实验构想：
铜球从斜面上由静止下滑做直线运动，实验验证：在同一个倾角的斜面上，小铜球滚下的位移总是与运动时间的平方成正比。

即证明了从静止下滑的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90°的情况，小球将自由下落，他认为这时小球仍会保持匀加速直线运动的性质，构思相当之巧妙。

（2）小球自由下落的频闪照片进行自主实验探究
（教师提示从ΔS=at2分析，让学生自己根据数据计算相同时间间隔内相邻位移之间的差值ΔS，找出规律来，最后教师总结。

）
通过学生的独立探究，锻炼学生的动手、动脑、动笔、专心的良好探究习惯，培养学生分析实验能力、逻辑思维能力和团队合作精神。

让学生知道科学是来源于实验与探究。

5、强调“从生活走进物理，从物理走向社会”
提出问题：利用本节知识，如何测定反应时间？鼓励学生上来测反应时间，比比谁的反应时间快。

让学生感受到物理学就在身边，物理学对社会发展的巨大推动作用，同时也培养学生善于观察，乐于探究，注意从身边现象探索物理规律，注重将物理知识与生活实践相联系的探究能力与科学精神。