《自由落體運動》的教學設計

導語：教學設計是根據課程標準的要求和教學對象的特點，將教學諸要素有序安排，確定合適的教學方案的設想和計劃。一般包括教學目標、教學重難點、教學方法、教學步驟與時間分配等環節。以下是小編整理的自由落體運動教學設計，希望能夠幫助到大家！

一、課程分析

1．本節課使用的教材是《普通高中課程標準實驗教科書物理（必修1）（人民教育出版社）》，教學的內容是第二章第5節關於自由落體運動的內容。

2．教學內容（教學重點、難點、關鍵）

（1）自由落體運動的研究歷程中體現出來的科學研究方法。

（2）對自由落體運動規律的實驗探究過程。

（3）運用自由落體運動的規律解決簡單問題。

二、學情分析

1。學生在剛學完勻變速直線運動的規律後，急需一次真正的實踐去更深刻的理解勻變速直線運動的規律，而對自由落體運動的研究，恰恰適應了學生的這一要求，在本節課的學習中，要讓學生的認識有進一步的提高。

2。本節課從人類對自由落體運動的認識歷史引入，重點介紹亞里士多德、伽利略的研究方法，強調對自由落體運動的理解，以期學生對自由落體運動有全面、清楚的認識。

3。兩位科學家在研究自由落體運動中做出了傑出的貢獻，講課時展示他們的研究成果及對他們的評價，這樣既可以培養學生熱愛科學的思想，又可以活躍課堂氣氛。

三、設計理念

本節課從生活實踐出發，結合學生在實際生活中的觀察，初步瞭解自由落體運動，並通過對兩位科學家對自由落體運動的研究，結合伽利略的理想實驗，得出自由落體運動的特點。接着，通過實驗讓學生自主探究自由落體運動所遵循的規律。通過學生對自由落體運動規律的理解加以訓練，讓學生初步接受自由落體運動的規律，最後，在學生深入瞭解和掌握了自由落體運動的規律後，通過回扣課堂遊戲，使學生對自由落體運動的規律加以鞏固和提高。

四、學習目標

1。 知識與技能：

（1）研究並認識自由落體運動的特點和規律。

（2）理解自由落體運動的特點和規律；並會運用自由落體運動的特點和規律解答相關問題。

2。過程與方法：

（1）通過觀察演示實驗，概括出自由落體運動的特點，培養學生觀察，分析能力。

（2）利用已知的直線運動規律來研究自由落體運動。

3。情感態度價值觀：

（1）培養學生仔細觀察、認真思考、積極參與、勇於探索的精神。

（2）培養學生嚴謹的科學態度和實事求是的科學作風。

五、教學過程設計

（一）、複習提問師：前面我們已經學習了勻變速直線運動的有關知識那物體在做勻變速直線運動時應遵循哪些規律呢？

1、 規律：

Vt=V0+at

S=V0t+1/2 at2

2、 推論：

（1） Vt2—V02=2aS

（2） V0=0

S1： S2： S3 …… =1：4：9 …… S Ⅰ ： S Ⅱ ： S Ⅲ …… =1：3：5 …… （3）Sn—Sn—1= Δ S=at2 ？ —— 勻變速直線運動的判斷方法之一

（二）引入新課今天我們要利用這些知識來研究一種非常常見的運動

（板書）1、物體的下落運動

舉例：粉筆頭下落、樹上蘋果下落等等

問：從運動軌跡看，落體運動有什麼特點呢？

生：都是沿直線豎直下落，

（板書）（1）沿直線豎直下落的運動

問：受力有什麼特點？

生：受重力作用，同時受空氣阻力作用。

（板書）（2）受重力作用，同時受空氣阻力作用。

問：（1）不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢，還是輕的物體下落快？

（2）物體下落的快慢與什麼因素有關？

（教師通過實驗設疑）

：現在我取一枚硬幣和一張與硬幣等大的紙片，讓它們從同一高度同時下落，觀察到了什麼現象？

生：硬幣先於紙片落地。

師：由於硬幣比紙片來得重，能不能由此得出結論：

（板書）物體越重，下落越快？

生甲：重的物體下落快。

生乙：不一定。

取一大一小紙片各一張，把小紙片揉成團，讓兩者從同一高度同時下，觀察到了什麼現象？

生：紙團比紙片先落地

師：現在紙團比紙片先落地，能不能由此得出結論：

（板書）輕的物體比重的物體下落快？

（矛盾的結論使學生陷入了沉思，讓學生思考議論，在教師的引導下讓學生總結）

生：物體下落過程中有時是重的物體下落快，有時是輕的物體下落快，説明物體下落的快慢除了跟重力有關外，還跟其它因素有關。

師：到底還有什麼因素在影響着物體下落的快慢呢？我們取兩張完全相同的紙片，它們的重力是相同的，這樣重力對下落的作用是一樣的。再把其中的一張捏成紙團，讓它們從同一高度同時下落，能觀察到什麼現象？

生：紙團先於紙片落地。

師：重力相同的物體有時也不能同時落地，為什麼呢？

（學生議論發言）

生：這些實驗都是在空氣中進行的'，空氣阻力影響了物體的下落運動。

師：對，同學們提出的假設是正確的，空氣阻力的影響使問題變得複雜化了，現在，我們儘量減小空氣阻力對物體的影響，會產生什麼結果呢？

把演示1實驗中的紙片捏成一團讓它跟硬幣從同一高度同時下落

現象：紙團和硬幣幾乎同時落地 師：現在，重的物體和輕的物體幾乎同時落地了，如果我們進一步改善實驗條件，設法讓物體在真空中，又會看到什麼現象呢？

取長約1。5米，上端封閉，另一端開口的玻璃筒，裏面裝有金屬片、羽毛等，先抽光空氣，再把玻璃筒倒立過來，觀察到什麼現象？

生：金屬片和羽毛同時落時。

師：總結以上的實驗現象，我們可以得出怎樣的結論呢？

生：如果沒有空氣阻力，物體下落快慢相同。

（板書）（3）空氣阻力忽略不計時，物體下落快慢相同

（教師用科學實驗進一步説明此結論的正確性）

實例：（1）1971年美國宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子和一根羽毛同時下落，觀察到它們同時落到月球表面上。

（2）1993年4月8日上午，來自世界各地的一些科學家用精密的自動投卸儀器把烏檀木、塑料、鋁等不同材料製成的小球，從比薩斜塔塔身44米處投下，用精密電子儀器和攝像儀紀錄，結果所有小球以同一速度落地。

師：空氣阻力可以忽略不計時，物體沿直線下落的運動就是今天我們要講的一類運動

（板書）2、自由落體運動

（1） 定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動

特點：1。初速度為零。

2、物體只受重力作用。

（2） 自由落體運動的規律 意大利科學家伽利略對自由落體運動作了許多研究工作，他用簡單明瞭的科學推理，巧妙地揭露了亞里士多德學説內部的矛盾，並推斷自由落體運動是一種勻加速運動。

（用多媒體介紹伽利略對自由落體的研究。）

伽利略所處的年代還沒有鐘錶，計時儀器也較差，自由落體運動又很快，伽利略為了研究落體的運動，利用當時的實驗條件做了在斜面上從靜止下滑的直線運動，證明了從靜止下滑的情況下小球在斜面上的運動是勻變速直線運動，用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90 ° 的情況，小球將自由下落，他認為這時小球仍會保持勻速直線運動的性質，構思相當之巧妙。 今天，距離伽利略的時代已經有三百多年了，伽利略當時無法實驗證實的結論，我們已經可以用實驗來證實了。

：讓小球從一定高度下落，利用閃光照相技術拍照。把閃光照片放大，讓學觀察。

（教師簡述研究方法）

師：照片上相鄰的像是相隔同樣的時間拍攝的。從照片上可以看出在相等時間間隔內，小球下落的位移越來越大，表明小球的速度越來越快，表明物體做得是加速運動。那如何判斷小球做的是勻加速運動呢？

（教師提示從 Δ S=at2分析，讓學生自己根據數據計算相同時間間隔內相鄰位移之間的差值 Δ S，找出規律來，最後教師總結。）

師： Δ S在誤差允許的範圍內都是恆量，所以可判斷自由落體運動是初速度為零的勻加速度運動 —— 證實伽利略的推斷是正確的。（板書）結論1：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。 師：那它在運動時應遵循哪些規律呢？

（板書）規律 ：

Vt= at

S= at2/2 師：這個加速度對所有做自由落體運動的物體都相同嗎？

教師提示：要同一地點，從同一高度同時自由下落，同時到達地面，根據S= at2/2可知，它們的加速度必定相同。

（板書）結論2：在同一地點一切物體在做自由落體運動中的加速度都相同。

師：自由落體運動是一種只在重力作用下的運動，所以這個加速度可稱為

（板書）結論3：重力加速度（g）（自由落體加速度）

A。 數值和單位

a。 g的變化規律 ：

g隨緯度的升高而增大

g隨高度的增加而減小 b。 標準值：g=9。8m/s2，國中g=9。8N/Kg。粗略計算g=10m/s2

B。 方向：豎直向下

師：自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻變速直線運動，它應遵循哪些規律呢？

（板書）3、自由落體運動運動學規律

① Vt=gt

② s= 1/2gt2

③ V2t=2gs 重力加速度的數值一般取9。8 g/m。s2

（板書）4、應用

例1：鋼珠從17。7米高的地方落下，落下的時間是1。90秒，求重力加速度。

課堂小結：

1、自由落體是一種非常普遍的運動形式，日常生活中許多物 體的下落運動都可以看成是自由落體運動，所以研究自由落體具有普遍的意義。

2、在研究自由落體運動時，我們採用了一種理想化的方法。從最簡單、最基本的情況入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由淺及深的推入，從而得出了一種運動形式自由落體運動。這種理想化的方式，在以後我們學習物理時經常要用到。

3、測定勻變速度直線運動加速度的方法：a=（Sn—Sn—1）/t2= Δ S/ t2

板書設計：

第二章 直線運動

第八節 自由落體運動

1、物體的下落運動

（1）沿直線豎直下落的運動

（2）受重力作用，同時受空氣阻力作用。

問題：（1）不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢，還是輕的物體下落快？

（2）物體下落的快慢與什麼因素有關？

物體越重，下落越快？

輕的物體比重的物體下落快？

（3）空氣阻力忽略不計時，物體下落快慢相同

2、自由落體運動

（1）定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動

特點：1。初速度為零。

2、物體只受重力作用。

（2）自由落體運動的運動學規律

結論1：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

規律 ：

Vt= at

S= at2/2

結論2：在同一地點一切物體在做自由落體運動中的加速度都相同。

結論3：重力加速度（g）（自由落體加速度）

A。 數值和單位

a。 g的變化規律 ：

g隨緯度的升高而增大

g隨高度的增加而減小

b。 標準值：g=9。8m/s2，國中g=9。8N/Kg。粗略計算g=10m/s2

B。 方向：豎直向下

3、自由落體運動規律

Vt=gt

h= 1/2gt2

V2t=2gh

重力加速度的數值一般取9。8 g/m。s2

4、應用

5、作業：