自由落体运动案例分析

自由落体运动案例分析

长沙市天心一中陈霞

一、教学目标

1．知识与技能：

(1)理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

(2)知道什么是自由落体加速度，知道它的方向。知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

(3)掌握自由落体运动的规律并用来解决实际问题。

2．过程与方法

(1)通过观察演示实验，否定了亚里士多德的观点，培养学生的观察能力和逻辑推理能力；

(2)通过研究自由落体运动，获得科学探究过程的体验并感悟科学研究的基本方法

(3)通过运用计算机处理实验数据，体会科技发展对实验研究的促进作用

3．情感态度与价值观：

(1)通过演示实验和学生分组实验的师生互动和生生互动，培养学生严谨求实的科学态度，激发学生认识自然、主动探究科学的热情，并使学生学会交流与合作。

(2)通过自由落体规律的获得和应用，使学生认识物理学对现代文明的重要作用，进而对科学产生亲近感，对物理学习产生深厚的兴趣。

(3)通过救一高楼坠落小孩的故事与自由落体教学的结合，增强学生理论联系实际的能力，使学生既品尝到获得知识的愉悦，又培养学生高尚精神情怀和远大理想。

二、教学重点、难点

1．教学重点及其教学策略：

重点：不同物体下落的加速度都是g

教学策略：学生通过自主实验探索，得出自由落体运动的不同物体在同一地点加速度都是g，且方向竖直向下．

2．教学难点及其教学策略：

难点：物体下落的快慢与物体所受重力无关

教学策略：由于学生对重的物体下落快、轻的物体下落慢的印象很深，因此在课堂教学中精心设计实验，用事实战胜假象，帮助学生建立正确的观点。

三、设计思路

本节课在教学设计时主要体现以学生发展为本的追求，对学生学习方式转变的引导——倡导自主学习、合作学习和探究学习，同时对主题内容的探究，采取与学生生活比较熟悉的真实案例入手，据此展开探究学习，最终揭示出自然现象的科学规律，实现与学生的经验和生活世界的有机结合。本节课在教学时突出以下几个特点：

1.注重对学生科学方法的教育：在自由落体运动概念的形成过程中，突出理想化的科学研究方法；在探究自由落体规律时，让学生经历科学研究过程：“提出问题，假设猜想,设计方案，实验研究，得出规律，迁移运用，提出新问题,再作探索”，培养学生严谨的科学态度和科学精神。

2.注重德育教育：在习题中设置以“青年工人不顾个人安危，在极短的时间救了一个高速坠落的小孩”的故事，对学生是一次很好的教育。结合反应时间测算，使学生意识到我们正常人是有能力完成这件事的。这样把德育贯穿于理科课堂教学当中，激发学生乐于助人，勇于助人的热情。

3.重视多媒体教学手段的运用：运用多媒体展示直观的自由落体实例，给出自由落体的

最新科学证实；运用计算机处理实验数据，把传统的实验手段与先进的电脑数据处理方法相结合；充分体现教学的直观性、形象性、趣味性等特点。

4.突出自主、合作、探究学习：在课堂上创设有利于学生主动学习的教学环境，引导学生积极参与小组活动，让学生在探索的过程中自主地建构知识，在与人交往，与人合作，以及师生互动中自己教育自己，由“知”内化为“信”，为“导行”打下思想基础。

四、教学资源

1．学生实验器材：物理课本、等大的纸片若干张、打点计时器、铁架台、学生电源、纸带、重锤（重量不等）、刻度尺、剪刀、天平等。

2．演示器材：金属片、小羽毛等；物理课本，等大的纸片若1张；牛顿管及抽气机1台；米尺1把；多媒体教学系统及自制课件等。

3.图片资料：自由落体的闪光动画、月球的落体实验图片、科学馆图片等。

五、教学设计

3、上面这几个方案设计得都较精妙,也符合实验要求.但在几

个设计中哪个测量得会更准确,操作更简便呢?

下面我们通过实验探索自

由落体运动快慢的本质。

实验研究,寻求规律

4、请同学们首先根据方案乙制定实验步骤、设计实验数据记录表格.然后开始实验研究。

5、同学们，根据实验数据我们得出了什么结论？

教师小结: 自由落体是初速度为零的匀变速直线运动。

三、自由落体加速度

1、前面我们多次提到物体下落的“快”、“慢”，这可以是指物体在一定时间内下落距离的大小（或下落一定距离的时间长短），也可以指物体下落的速度大小。那么，对一种变速运动来说，最能反映它的运动本质特点的物理量是什么呢？

2、请同学们根据老师所提供的思考问题阅读教材

教师小结：自由落体加速度也叫做重力加速度

不同的地理位置，重力加速度的大小不同（引导学生看g值表），通常情况下g 取9.8m/s2，粗略计算时g 取10m/s2。

重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下．

总结归纳,迁移运用

四、自由落体运动的规律

１、由于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的基本公式及其推论都适用于自由落体运动，只要把初速度V0取为０，时间的平方成正比,那么结论正确.

其它方案:(略)

学生讨论,发表见解：方案乙在

测量上较准确、操作上较简便,是现

实的最佳实验方案.

请学生代表说说步骤,展示表

格.数据记录表格如下表所示

学生回答：△s是恒量，说明自

由落体运动是匀变速直线运动。

学生讨论后回答：

１、最能反映自由落体运动本

质特点的物理量是加速度．

２、由公式S＝at2/2，得出在同

一地点自由落体运动的物体都具有

相同的加速度。

３、从同学中收集得到的a的

结果，取七八个值进行平均值计算，

得到自由落体运动的加速度为g，大

小大约为9.8m/s2。

方向竖直向下的，与重力方向

相同。

４、从表中发现：重力加速度在

赤道处最小，两极最大；g值与纬度

有关，随着纬度增大而增大．

这可能是由于物体受到地球的

吸引力随着纬度的增大而增大．

科学大师爱因斯坦认为：

“提出一个问题往往比解决

一个问题更重要、更困难。”

要让学生知道，提出问题也是

学习的一个重要组成部分。

自由落体运动性质的探

究，让学生置身于类似科学家

研究的氛围中，亲身经历了科

学探究的基本环节：提出问题

→猜想和假设→设计实验→

获取事实与证据→得出结论。

通过科学探究式学习提

高了学生的科学素养，发展了

学生科学探究的能力，并增进

了学生对科学探究的理解。

由于绝大多数学校都没

有频闪照相机，既便有也不可

能有过多的时间和学生一起

进行频闪照相，所以几乎没有

多少学生见过相关现象，因此

多媒体模拟动画就派上用场

了，信息技术与学科整合就显

得尤为重要了。