自由落体运动教案(精选多篇)

第一篇：高中物理(人教版)必修一优秀教案--2.5《自由落体运动》精品教案(教师版)

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必修一2.5 自由落体运动

一、教材分析

本节内容属于《普通高中物理课程标准》中必修模一第二章《匀变速直线运动的研究》第五节《自由落体运动》的教学内容。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。

二、教学目标

1、知识与能力

（1）理解自由落体运动，理解是重力加速度，

（2）掌握自由落体运动的规律，

（3）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。

2、过程与方法

通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

3、情感态度和世界观

感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。

三、教学重点、难点

重点：不同物体自由下落有共同加速度g、做好实验

难点：斜面实验设计的巧妙性、实验过程中科学猜想、数学推导、合理外推的体现

四、学情分析

在前面的教学中，学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，对自由落体运动也有过思考，接触过亚里士多德的观点和伽利略著名的比萨斜塔实验，但未曾接触匀变速直线运动和理想实验的概念。

五、教学方法

实验探究法、分析法、实验归纳法、讲授法、讨论法。

六、课前准备

1、牛顿管、抽气机；

2、10套：纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器（带复写纸片）、纸带、重锤、海绵垫、接线板；长刻度尺。

七、课时安排1课时

八：教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

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（二）情景导入、展示目标 vt2?v02?2as

在日常生活中，我们会看到这种现象：把小石头和树叶举到相同高度，石头的重量比树叶重，同时由静止开始释放。观察哪个先落地？

（演示：石头和树叶）

观察结果：石头先落地

类似的现象在生活中还有很多，早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。在我们今天看来，他这个说法是否正确呢？

提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？

（三）合作探究、精讲点拨。

我们可以通过实验研究这个问题，桌上有两张纸片（同种材料，质量不同）观察掉落在桌面的情况：

1. 两张纸平摊，同一高度，同时静止释放。

2. 把质量小的纸捏成纸团，同一高度，同时静止释放。

可见，重的物体不一定下落得快，轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢？ （受空气阻力的影响）

正是由于有空气阻力的影响，物体下落得才有快有慢。同学们想想看，如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体只受重力，从静止开始下落的情况是什么样子呢？

（演示牛顿管）看，这是一根玻璃管，管中的空气已经用抽气机抽掉了，里边有

一个金属片和羽毛，观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。

（观察实验）

定义：物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

要注意理解“自由”这两个字：只受重力、初速度为零。

结合上面的实验我们一起总结下，小结：如果没有了空气阻力，不同物体从同一高

度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。

这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在存在空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。

亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。限于当时科技发展的水平，他在物理方面的论述，今天看来很多是不恰当的。但是，在两千年前他能够通过观察、归纳，形成自己的一套理论体系，已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。

我们知道了什么是自由落体运动，下面我们继续深入的分析这种运动。

（学生分组实验：将点火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，

纸带下方固定在重锤上，先用夹子夹住纸带上方，使重物静止在靠近计时器的下方，然后接通电源，待打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打出一系列小点，那么这些点记录了重物的运动情况。）

下面大家结合学案来分析下纸带。

提问：轨迹为直线还是曲线？

答：轨迹为一条直线，物体作直线运动。

提问：是匀速直线运动吗？

答：在连续相等的时间内通过的位移不相等，逐渐的增大，所以是加速直线运动。

提问：是匀加速吗？是如何判断出来的？

（提示：回忆前面学过的匀变速直线运动规律：连续相等的时间t内，物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式，?s?at，已知的t=0.02秒，见学案表格。）

答：可以测出连续相等的时间t内，物体通过的位移之差为定值（在误差允许的范围内）。则物体做匀变速直线运动。

我们一起总结一下：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 2

提问：能求出自由落体运动的加速度吗?

（同样根据上面的公式，我们对自由落体运动的加速度进行计算一下，大家选取不

同的时间间隔来读取数据，见学案表格）

通过多次测量计算：

（1）我们通常用g来表示自由落体加速度，也叫重力加速度，数值近似为9.8s2，重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中，如果要获得更精确的数据，还可以用频闪照相来测量。

（看到课本37面的表格，从表格上可以看出，在不同的地方，g的取值是不同的，纬度越高数值越大，越靠近赤道数值越小。）

（2）地球上不同的地方，g取值不同。从赤道到两极，g逐渐增大。同一地点g值相同。

（3）既然自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动，那么其运动规律与一般规律类似： ……此处隐藏6850个字……本节课在教材中的地位和作用的分析：

新课程比较注重物理量引入、建立的来龙去脉，这也是为实现教学三维目标服务的。高中物理人教版（必修1）第二章非常重视概念、规律的探究过程，整章紧紧围绕研究匀变速运动规律而展开。而“自由落体运动”是最常见的一种匀变速运动，教材的目的显然是把它作为匀变速直线运动的特例来处理。由于学生对重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的印象很深，因此，教材的主体思想是，经过实验及分析，学习自由落体运动规律、以及学习伽利略的科学思维方法，以达到培养学生研究物理问题的方法和思维能力提高认识层次的目的。同时通过本节内容的知识探究，也为以后学习较复杂的运动打下良好的基础。在教材中具有重要的地位和作用。

2、学生情况及学习方法的分析：

学生已经掌握了匀变速运动的规律和处理方法，可以说理论知识上已经没有什么障碍 ，但是暗示学生对重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的日常生活经验印象很深，因此重的物体落的快这个问题既是难点也是教师应该抓住的思维碰撞的关键点，充分发挥学生的主体作用，引导学生积极参与，激发学习兴趣，活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性，使学生始终保持积极探索的学习心态。

3、教学三维目标的分析

１.知识与技能

（1）通过学习认识自由落体运动，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。

（2）通过学习能用打点计时器得到相关的运动轨迹,并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。

（3）通过学习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。

2.过程与方法

1）通过演示实验、打点计时器研究自由下落物体的运动性质，了解研究过程与方法。

2）学习运用理想化的方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型的方法

3.情感态度与价值观

（1）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。

（2）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。

4、教学重点、难点的分析

重点：对自由落体运动性质及运动规律的掌握和运用；

难点：自由落体运动性质的认识。

5．教学方法与手段：

本节课的知识很重要而且有一定的难度所以，教学设计以建构主义理论为指导，在以学为中心的建构主义学习环境中采用“抛锚式教学法”把教学内容以问题的形式提出，通过多媒体最大程度的呈现物理情景，应用启发与探究相结合的方式有目的的引领学生互相交流，互相沟通，互相启发，互相补充使课堂中所有的设计与安排都要围绕学生来展开。接下来我将具体谈一谈我是如何采用以上教学方法来实施课堂教学的。

二、教学过程

（一）引入新课

创设情景：拿一张新的100元钱，如果谁能按老师的要求抓住下落的钱，老师就把钱给他。让学生亲自观察和感受下落物体的运动

教师说明这是个骗局，由此激发学生探索，通过这节课的学习让我们来揭示骗局的本质。目的：创设情景兴趣引入激发学生的探索的欲望，调动学生的积极性

二、初探落体运动

创设情景：让羽毛和小铁片从同一高度静止下落。重的物体落得快伟大的哲学家亚里士多德就曾通过观察生活中的现象得出了物体下落的快慢与物体的重量有关，越重的物体下落的越快这个结论。创设情景：小贴片和一团棉花从同一高度静止下落。轻的物体先落(请你继续关注www.)地。学生产生疑问并提出疑问：到底是什么影响物体下落的快慢学生很容易达成共识是空气阻力的作用。预见：没有空气会如何用牛顿管实验，把管内抽成真空时比较羽毛和铁块下落的快慢，播放：美国宇航员斯科特的月球实验。验证猜想。

讲述小故事：纪伽利略通过抽象思维加科学实验的方法才否定了亚里士多德的观点。

目的：形成感性认识为下一步教学打下基础。

三．深入探索自由落体运动的性质

问题：重锤的下落能不能看成自由落体运动？可以近似看成

一、提出问题：重锤下落时自由落体运动，它下落有什么特征，有什么运动规律。

二、学生猜想提出假设：可能是匀加速直线运动

三：教师引导学生讨论，制定计划应用打点计时器设计实验验证自己的猜想，教师要对学生的想法给与鼓励和肯定学生回顾之前学习的内容，和教师提供的仪器，设计不同的实验和验证方法：

1.如果△s=at2为一恒量，则物体做匀加速直线运动。

2.利用,如果s和t2成正比，则是匀加速直线运动。

3.利用v=at，如果v和t成正比，则是匀加速直线运动。

4.连续相等时间的位移比为1：3：5：（这个方案最开始普遍被学生认可，但实际操作误差是教大的）但教师开始不要点破

四：进行实验与收集证据：学生根据自己小组的设计，做实验，收集数据，老师要及时知道学生的实验操作是否规范。

五：分析与论证合作交流：并分析数据，得到结论，每个小组间交流，补充。老师给与正确的评价。目的：应用探究式的学习方法，让学生亲自去体验去验证，经历从感性认识到理性认识的过程，从而让学生印象深刻的突破难点问题。

四、扩展探究：

能不能利用以上的实验方案求解重力产生的加速度。学生讨论，选择一个可行的方案△s=at2。阅读课本，教师说明：国际上取北纬45°海平面上的重力加速度值作为标准值，g=9.80665 m/s2。通常的计算中，可以把g取作9.8 m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10 m/s2。

呼应开头：请同学们思考一下我们开始提到的那个老师的骗局。加深对自由落体运动的理解。最后：和同学小结结束课程

在板书上的设计：

尽可能的通过板书体现本节课的教学流程和教学思路同时突出重点内容，尽量让学生在看到板书时能体会到清晰的课堂思路。

设置作业超市（abc）三个难度的试题让学生自己选择。同时设计一个趣味性的共同探究题目，给有兴趣的同学课后思考钻研。

三、课堂教学反馈及调整策略;

1、这里一定要注意提醒学生先开打点计时器后放手，但是可能会有少部分学生如果测量△s=at2，那么就不涉及这个问题，而这些学生往往不能够想到原因，教师可以根据学生情况适当的知道，必要时要停下来讲解或讨论。

2、计算重力加速度时，没有必要让学生再做一次实验，只要采用一组学生的纸带大家分析一下即可，毕竟结果已经有学生计算出来了。

3、课堂教学由各个环节组成，各环节之间尽量通过一些恰当的语言和问题灵活的串接起来，给学生一个完整的而非堆砌的感觉，也会让学生更容易理解知识背后的逻辑关系

以上是我在本节课的课堂教学中的部分环节采用探究式的教学方法，来突破自由落体运动重难点的一点尝试和想法，有不妥当的地方还恳请各位评委多多批评指正！