《2、自由落體運動的規(guī)律》教學設計(江西省市級優(yōu)課)-物理教案

《自由落體運動》教學設計吉安三中吳文婷教材分析自由落體運動是一種常見的運動，自古以來許多人都研究過。本節(jié)是學生在學習了勻變速直線運動規(guī)律之后知識遷移和應用的部分，通過分析自由落體運動的性質(zhì)，明確重力加速度的意義，使學生對自由落體運動規(guī)律有深入的認識，既鞏固了之前所學的勻變速直線運動的知識點，又為下一節(jié)介紹落體運動的研究歷史打下基礎。因此本節(jié)是本章中一個重要的、典型的應用型知識點。學情分析由于生活中的一些現(xiàn)象，學生對自由落體運動有一定感性認識和體會，但介于現(xiàn)實與理想的差異，自由落體運動是只受重力的運動，而生活中物體下落往往還會受到阻力的作用，所以學生對理解自由落體運動概念還是有一定的困難。學生已有勻變速直線運動、打點計時器和分析紙帶的基礎，所以本節(jié)課的內(nèi)容可以通過學生的自主體驗與自主學習來完成。教學中要注意引導學生，將新知識納入舊知識結(jié)構，讓學生體會到自由落體運動只是特殊勻變速直線運動而已。教學目標1.知識與技能（1）認識自由落體運動，理解自由落體運動是在理想條件下的運動。（2）能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關運動軌跡并能自主進行分析。（3）知道什么是自由落體的加速度，大小及方向。2.過程與方法（1）培養(yǎng)學生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力。（2）引導學生養(yǎng)成物理研究習慣、根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設與猜想的探究方法。（3）引導學生學會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體加速度隨緯度變化的規(guī)律。3.情感、態(tài)度與價值觀（1）通過分組討論培養(yǎng)學生邏輯思維能力及表述能力。（2）滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律過程中抽象出物理模型。（3）體驗自主學習，養(yǎng)成細心觀察、勤于思考和相互學習的習慣和合作精神。教學重點1.自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。2.掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題。教學難點1.理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題。2.學生自主學習得出自由落體運動的特點及性質(zhì)。教學方法講授法、提問法、實驗探究法、討論法、多媒體課件展示等教學過程主體內(nèi)容教師活動學生活動情境導入讓全體學生用一只手掌托舉起物理書，然后突然把手縮回去，觀察現(xiàn)象。提問1：當一個物體失去支撐后會怎樣？提問2：能不能舉例說一說生活中類似的現(xiàn)象呢？提問3：你們是否認真觀察過這些現(xiàn)象呢？輕重不同的物體下落快慢是否相同？針對學生對問題3的回答，請幾個觀點不同的學生利用桌上的小物品設計小實驗上講臺給大家展示，證明自己的觀點。（觀點一：重的物體下落更快。觀點二：重的和輕的物體下落一樣快）老師也做個小實驗表示自己的觀點：輕的物體可以比重的物體下落得快。問題4：根據(jù)剛才的實驗現(xiàn)象，現(xiàn)在我們得到了幾個相互矛盾的結(jié)論，你們有什么想法？（PPT）總結(jié)：由于空氣阻力的影響，不同物體下落快慢不能單憑輕重來判斷！問題5：那么，如果沒有空氣阻力又會是怎樣呢？這節(jié)課就讓我們一起來研究一下這個問題。帶動學生一起集體做小實驗。提出問題，引發(fā)學生思考，引導學生回答問題并利用身邊的小物品設計小實驗。展示一個小實驗說明：輕的物體可以比重的物體下落更快。集體積極參與小實驗，通過思考、討論回答老師提出的問題。利用身旁的小物品設計小實驗，上臺展示證明自己對于輕重物體下落快慢是否相同的觀點。一、自由落體運動的定義及條件用“牛頓管”演示實驗：觀察如果沒有空氣阻力，物體下落快慢會怎樣。得出結(jié)論：在沒有空氣阻力的情況下，質(zhì)量不同的物體下落快慢相同。PPT展示真空室中羽毛和蘋果自由下落的頻閃照片。得出自由落體運動的定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。提問6：物體做自由落體運動必須滿足什么條件呢？根據(jù)學生的回答得出物體做自由落體運動的條件是：①只受重力②從靜止開始因為我們生活的空間有空氣，空氣阻力是不可能沒有的，那么考慮主要因素，忽略次要因素，比如說：這個橡皮船擦下落，它受到的空氣阻力比重力要小很多，這個時候我們就把空氣阻力忽略掉，把橡皮擦的運動近似看成是自由落體運動。演示實驗：把粉筆頭扔出去，讓學生回答這個是否可看成自由落體運動。根據(jù)實驗現(xiàn)象提出自由落體運動的定義。提出問題引發(fā)學生思考總結(jié)出自由落體運動的條件。觀察“牛頓管”演示實驗及PPT展示的真空室中羽毛和蘋果自由下落的頻閃照片。仔細思考，回答問題。從自由落體運動的定義中挖掘出自由落體運動的條件。二、自由落體運動的性質(zhì)PPT展示物體做自由落體運動的動畫。提問7：這究竟是個什么樣的運動？讓學生猜想，然后請同學們說一下各自的想法。實驗探究：重錘自由下落的規(guī)律學生分組按照教科書上的實驗步驟進行多次實驗，實驗過程中對學生們仔細觀察，進行指導。實驗結(jié)束，每組學生都得到了幾條紙帶。提問8：如果猜想是對的，那么紙帶上的點應該滿足什么關系？哪一個驗證起來最簡單？提示學生回顧之前學習過的勻變速直線運動的速度、位移、時間之間的關系。學生回答出△X=aT2之后讓他們處理紙帶，把所得數(shù)據(jù)填寫在表格里。收集三個小組的數(shù)據(jù)結(jié)果展示在屏幕上。在誤差允許范圍內(nèi)，得到結(jié)論：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。展示自由落體運動的動畫，提出實驗探究前的問題，引導學生猜想。觀察學生進行探究性實驗，必要時給出指導意見。引導學生對數(shù)據(jù)的處理。觀察現(xiàn)象猜想與假設分組實驗處理數(shù)據(jù)思考討論得出結(jié)論三、自由落體加速度讓學生通過紙帶上的點計算加速度的大小，引出自由落體加速度，也叫重力加速度，用g表示。讓各小組報出計算出的加速度大小，再讓學生看下其他不同地方的重力加速度大小。提問9：有沒有發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律？根據(jù)學生的回答總結(jié)出重力加速度的大小會隨緯度的增大而增大，同一個緯度會隨高度的增大而減小。一般取g=9.8m/s2粗略計算可以取g=10m/s2提問10：加速度是標量還是矢量？方向如何？請學生回答并說明理由。得出重力加速度的方向是豎直向下。引導學生計算出加速度大小，引出自由落體加速度的概念。提出問題數(shù)據(jù)處理，對比不同地方的自由落體加速度，思考問題，回答問題，得出結(jié)論。四、自由落體運動的規(guī)律根據(jù)前面的實驗及結(jié)論可知自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。那么，之前所學的勻變速直線運動的公式就可以用到自由落體運動里。①v＝v0+at→v＝gt②x＝v0t+at2/2→h＝gt2/2③v2-v02＝2ax→v2＝2gh指引學生推導出公式。推導自由落體運動的公式。游戲環(huán)節(jié)測一測反應時間：請一位學生上臺，教師拿著一把尺子的頂部，讓學生將大拇指和食指大概放在尺子中部且不觸碰尺子，教師松手讓尺子下落，學生看到尺子下落時用拇指和食指去抓住它，并記錄下尺子下落的高度。學生同桌之間玩這個游戲，反應的快慢就體現(xiàn)在尺子下落的高度當中，比一比誰的反應快。提問11：能不能用今天所學知識測出具體的反應時間？學生利用公式h＝gt2/2，計算出自己的反應時間。讓一位同學上臺參與互動游戲。組織學生同桌之間一起游戲并提出問題。參與互動，集體游戲，思考問題，計算反應時間。課堂小結(jié)請大家說一說這節(jié)課的收獲，一起總結(jié)這節(jié)課的內(nèi)容。引導學生歸納總結(jié)?；仡櫲炭偨Y(jié)歸納課堂練習PPT展示出幾道與本節(jié)內(nèi)容相關的練習題，讓學生思考練習。講解課堂練習思考回答作業(yè)布置布置課后作業(yè)及課外思考問題布置作業(yè)記錄作業(yè)板書設計自由落體運動定義及條件定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。自由落體運動的條件：①只受重力②從靜止開始性