2.4 自由落體運動（教學(xué)設(shè)計）-【上好課】高一物理同步備課系列（人教版2019必修第一冊）

第4節(jié)自由落體運動教學(xué)設(shè)計備課人學(xué)科物理課題2.4自由落體運動教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)通過規(guī)律推理、試驗演示與試驗探究，分析得出自由落體運動的規(guī)律，明確重力加速度的意義，使同學(xué)對自由落體運動的規(guī)律有了更具體和深化的生疏。同時加強同學(xué)質(zhì)疑精神、科學(xué)推理和科學(xué)論證力量的培育?！白鲆蛔觥睓谀孔屚瑢W(xué)利用生活中的器材測量重力加速度。“科學(xué)閑逛”中伽利略關(guān)于落體運動的爭辯方法和過程，體現(xiàn)了試驗與規(guī)律推理結(jié)合的科學(xué)思維方式和爭辯方法。“STSE”中伽利略的生平體現(xiàn)了科學(xué)對社會的作用及二者間的關(guān)系。老師在教學(xué)中應(yīng)留意落實這些內(nèi)容，這對培育同學(xué)科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責任等物理核心素養(yǎng)是有價值的。對自由落體運動的爭辯是本節(jié)的第一個難點，由于它與同學(xué)常見的生活中的落體運動并不完全相同，教學(xué)要轉(zhuǎn)變同學(xué)的已有生疏。教科書從亞里士多德觀看得到的閱歷性結(jié)論(也是同學(xué)腦海中可能有的對落體運動的生疏)與伽利略的科學(xué)論證結(jié)果間的沖突動身，引發(fā)對落體運動的試驗探究，發(fā)覺空氣阻力是影響物體下落快慢的因素，進而提出沒有空氣阻力的抱負化模型--自由落體運動。老師在教學(xué)中應(yīng)留意突出這樣的科學(xué)探究和基于證據(jù)的推理論證過程，引導(dǎo)同學(xué)轉(zhuǎn)變生疏。探究自由落體運動的規(guī)律，是對前面所學(xué)學(xué)問的綜合應(yīng)用。教科書通過試驗結(jié)合前兩節(jié)所學(xué)的勻變速直線運動的規(guī)律，得出自由落體運動的規(guī)律并測得重力加速度g的大小，進而得出自由落體運動的速度、位移與時間之間的關(guān)系式。學(xué)情分析同學(xué)通過對本章前三節(jié)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了探究勻變速直線運動特點的試驗力量，也清楚的知道了勻變速直線運動的運動規(guī)律，所以對本節(jié)的學(xué)習(xí)，同學(xué)在認知的難度上相對來說不大，對本節(jié)課的學(xué)習(xí)是很有掛念的。教學(xué)目標1.通過試驗探究自由落體運動，體會基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論進行質(zhì)疑、分析和推斷的科學(xué)爭辯方法。2.知道物體做自由落體運動的條件。通過試驗探究自由落體運動的規(guī)律，了解重力加速度的概念，把握其大小、方向，知道地球上不同地點的重力加速度可能會不同。教學(xué)重難點1.了解探究自由落體運動規(guī)律的過程，了解試驗及科學(xué)的思維方法在探究過程中的重要作用。（重點）

2.通過試驗探究自由落體運動規(guī)律的過程。（重點、難點）教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)老師活動同學(xué)活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課思考與爭辯：站在高層建筑物上，讓輕重不同的兩個物體從同一高度同時落下，你認為哪個下落的快？同學(xué)分組爭辯分析為探究輕重物體下落快慢做鋪墊。講授新課一、自由落體運動伽利略認為由亞里士多德“重的物體下落快”的論斷，會推出沖突的結(jié)論。動手小試驗：【思考與爭辯】(1)物體下落的快慢是否與質(zhì)量有關(guān)？(2)你認為影響物體下落快慢的可能的因素什么？【牛頓管試驗演示】【新授內(nèi)容】1.定義：物體只有在重力作用下從靜止開頭下落的運動，叫做自由落體運動。2.條件：①只受重力作用；②從靜止開頭3.假照實際問題中，空氣阻力與其重力相比很小，可以忽視，則物體的下落也可近似看作自由落體運動。【思考與爭辯】(1)從前面的試驗中我們看到，自由落體運動是什么性質(zhì)的運動呢？(2)它的加速度在下落過程中是否變化呢？(3)你是否可以大膽的假設(shè)加速度不變呢？二、自由落體運動加速度【思考與爭辯】你是否可以利用以下試驗器材設(shè)計一個試驗來爭辯自由落體運動的規(guī)律呢？【試驗思路與方案】(1)試驗思路：利用打點計時器能夠把做自由落體運動的物體的位置和相應(yīng)的時刻記錄下來，依據(jù)對勻變速直線運動的爭辯，測量物體下落的速度，進而爭辯自由落體運動速度變化的規(guī)律，以證明自由落體運動是否是勻加速直線運動，并求出加速度的大小。(2)試驗方案：試驗裝置如圖所示。打點計時器固定在鐵架臺上，紙帶一端系著重物，另一端穿過計時器。用手捏住紙帶上端，啟動打點計時器，松手后重物自由下落，計時器在紙帶上留下一串小點。轉(zhuǎn)變重物的質(zhì)量，重復(fù)上面的試驗。(3)數(shù)據(jù)記錄：(4)數(shù)據(jù)分析：依據(jù)測得數(shù)據(jù)做出v-t圖像(5)試驗結(jié)論：①自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。②加速度恒定(約為9.8m/s2，與物體的質(zhì)量無關(guān))?！驹囼炑菔尽俊拘率趦?nèi)容】1.定義：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同。這個加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。2.方向：豎直向下你從表中能發(fā)覺什么規(guī)律？3.重力加速度的不同：（1）地球上不同地方重力加速度值大小不一樣，赤道處重力加速度g值較小，南北極重力加速度g值較大。（2）一般取值g=9.8m/s2，有時有特殊說明g=10m/s2。做一做：用手機測自由落體加速度自由落體運動的公式自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動公式也適用于自由落體運動?！緦W(xué)以致用動手小試驗】(1)若給你一把刻度尺，你是否可以測一下你的反應(yīng)時間呢？兩名同學(xué)相互協(xié)作試試看。(2)你是否可以用一把測長度的刻度尺改造成一把測“人反應(yīng)時間的測量尺”呢？四、課堂練習(xí)同學(xué)聽講比較同學(xué)聽講理解同學(xué)分組試驗共享試驗結(jié)果同學(xué)分組爭辯同學(xué)分組做試驗同學(xué)觀看視頻同學(xué)記錄識記同學(xué)分組爭辯分析結(jié)論同學(xué)設(shè)計試驗同學(xué)共享試驗思路同學(xué)共享試驗方案同學(xué)分組試驗記錄數(shù)據(jù)同學(xué)依據(jù)記錄數(shù)據(jù)，借助電腦，擬合出v-t圖像同學(xué)共享結(jié)論同學(xué)觀看演示試驗同學(xué)記錄識記同學(xué)觀看表格數(shù)據(jù)發(fā)覺規(guī)律同學(xué)記錄識記同學(xué)觀看視頻同學(xué)記錄識記同學(xué)分組試驗同學(xué)練習(xí)讓同學(xué)生疏到同一個問題，權(quán)威也有生疏上的不同。一是讓同學(xué)明白要有敢于挑戰(zhàn)權(quán)威士氣。二是讓同學(xué)明白看到的不肯定是正確的。合理的推理也是爭辯物理問題的好方法。培育同學(xué)試驗探究問題的力量。明確影響物體下落快慢的因素。讓同學(xué)明確物體下落快慢阻力因素的影響。把握理解概念規(guī)律引導(dǎo)同學(xué)大膽猜想自由落體運動特征。培育同學(xué)獨立設(shè)計試驗方案的力量。培育同學(xué)獨立的試驗力量。培育同學(xué)獨立的試驗力量。培育同學(xué)獨立的試驗力量。培育同學(xué)獨立的試驗力量。通過v-t圖像明確自由落體運動的特征，并求出加速度。規(guī)范同學(xué)的試驗操作把握理解概念明確地球表面重力加速度隨緯度的變化規(guī)律呈現(xiàn)現(xiàn)代手段測自由落體加速度明確自由落體運動的基本規(guī)律學(xué)以致用，強化對自由落體運動規(guī)律的把握。鞏固學(xué)問課堂總結(jié)板書設(shè)計§2.4自由落體運動一、自由落體運動1.定義：物體只有在重力作用下從靜止開頭下落的運動，叫做自由