对自由落体运动的研究教学设计 教科版(实用教案)

教学设计

对自由落体运动的研究

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单位：北京市丰台区实验学校

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课题对自由落体运动的研究

丰台实验学校毕海星教材分析

本节课选自《物理》必修（教科版）第一章第节“对自由落体运动的研究”。本节内容紧跟在匀变速直线运动的后面，要借助学生对刚刚学习过的匀变速直线运动规律的迁移来顺利完成这一节课的教学。自由落体运动是一种非常重要的运动过程模型，在现实生活中有许多落体运动可以近似看成是自由落体运动，研究自由落体运动有着普遍的意义。

在讲解亚里士多德和伽利略的研究过程时，介绍了归谬法，这也是理论推导的一种重要方法。同学们在学习中重要的是研究解决问题的方法而不是知识本身，知识的结论当然重要，但更重要的是如何获取知识，中学学习的一个非常重要的方面就是如何获取知识、处理知识。

在研究自由落体运动的过程中，我们运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的物理模型——自由落体运动，并且研究了自由落体的运动规律，理想化是研究物理问题常用的方法之一，在后面的学习中我们还要用到。自由落体运动是一种简单的基本的运动形式，抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成，也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础，一定要抓住其产生的条件和运动规律。

学情分析

学生刚刚学习过匀变速直线运动的相关规律，而且学会了运用打点计时器测量速度，要引导学生把自由落体运动当成一种特殊的匀变速直线运动进行研究。学生头脑中对物体下落的问题有大量感性认识，但未必都是正确的。对于亚里士多德的一些错误观点，教师应当带领学生进行分析，设计多个演示实验来支持学生的学习进程。

为了让学生更容易理解自由落体运动的规律，教学中设计了观看阿波罗登月的视频。宇航员在月球表面所做的自由落体实验，不仅有力地说明了物体自由下落时的运动特点，而且是一次科学精神熏陶的良好契机。

教学目标

.知识与技能

（）认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动；

（）能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析；

（）知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同；

（）掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规解决实际问题；

（）初步了解探索自然规律的科学方法。培养学生的观察、概括能力。

．过程和方法

（）由学生自主进行实验探究，采用实验室的基本实验仪器——打点计时器，记录下运动的信息，定量地测定重物自由下落的加速度，探究运动规律的同时让学生进一步体验科学

探究方法；

（）培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力；

（）引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法；（）引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体的加速度随纬度变化的规律；

（）教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会，根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流。

．情感态度和价值观

（）调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述能力；

（）渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体；

（）培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解。

教学重难点分析

（一）教学重点分析：自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程；掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。

（二）教学难点分析：理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

教学资源

多媒体课件、牛顿管、硬币、天平、小纸片、打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带，重物(两个质量不同)等。

教学流程

教学过程设计

教学

环节

教师活动设计学生活动设计教学意图

引入

实验探究

实验演示

建立模型在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢在不

少情况下是不同的．从苹果树上落下的苹果和飘下的

树叶能一起同时下落吗?

提出问题：

．重的物体一定下落得快吗?

．你能否证明自己的观点?

取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸

片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，

都让它们从同一高度自由下落，观察下落快慢情况。

①从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积

相同的纸片；

②两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高

度同时释放；

③将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度

同时释放；

④一块面积较大的硬纸板、一个小软木塞，分别放到

已调平的托盘天平的两个盘中，纸板比软木塞重，从

同一高度同时释放它们。

结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无

关．

“牛顿管”的实验

物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自

由落体运动

观察下面的图，解释现象

展示宇航员在月球上做过的实验

猜想出各种可能，一一

列举

回答下面的结论：

可以看到硬币比纸片

下落得快，说明质量大

的下落得快．

观察到卷紧的纸团比

纸片下落得快，说明质

量相同时体积小的下

落得快

观察到一样快，说明体

积相同质量不同时下

落一样快

可以看出软木塞比纸

板下落得快．说明在特

定的条件下，质量小的

下落得会比质量大的

还快．

描述：观察到的现象

分析自由落体运动的

特点

特点是：()初速度为

零；()只受重力作用，

没有空气阻力或空气

阻力可以忽略不计．

解释这两幅图像

观看录像资料

由熟悉的

情境引入

对比各种

实验，和

日常观念

进行“碰

撞”

彻底打破

旧有观念

运用新建

立的知

识，重新

对比日常

所见

由视频加