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1、对自由落体运动的研究教案设计1 教材分析对自由落体运动的研究（新课程教科版物理必修1第一章第七节）是在学习了运动学的基本概念、匀变速直线运动等知识后编排的，自由落体运动作为匀变速直线运动的一种特例，是一种理想化模型，在日常生活中的应用非常多，对估测一座楼的高度、人的反应时间等等具有重要的研究价值。通过对自由落体运动的研究，一方面在复习和巩固前面所学知识的同时，加强了课本知识与实际生活的联系；另一方面，通过对分析物理问题的基本思路和科学方法的学习，为学生今后研究比较复杂的运动规律打下良好的基础。因此，本节课既是“匀变速直线运动”的复习课，培养学生思维的探究课，联系生活的应用课，也是后继学习的知识
2、准备课，具有重要的地位和承上启下作用。2 学情分析2.1 已有的知识与经验落体运动在生活中非常常见，学生很容易根据生活经验而形成错误的概念，即“物体下落快慢与自身的重量有关”、“物体越重下落越快”。通过“运动的描述”、“匀变速直线运动的研究”等内容的学习，学生已经基本掌握了处理直线运动问题的方法，为进一步进行实验探究打下比较坚实的基础。2.2 心理特征高一学生处于从初中向高中转变的过渡期，兴趣爱好广泛，求知欲胜好奇心强，有一定的学习能力和自制力。但普遍感觉物理学难，学习不适应，导致部分学生对物理学习存在一定的心理障碍。2.3 认知规律由于物理规律有较高的概括性和抽象性，学生的认知发展水平会影响
3、物理规律的学习。刚进入高中的学生思维能力主要偏重于形象思维和感性思维，抽象逻辑思维和理性思维还处于初级发展阶段。针对上述学情分析，我们在教学中有意识的结合了大量实例，培养学生对物理学习的兴趣，并且由易到难、深入浅出的探索每一个知识点，给予学生适当的鼓励，增强学生的自信心，帮助学生打破“物理学习难”的心理障碍。同时，通过学生自主实验，充分调动学生学习的积极性，并加强物理思维和学习方法的引导，逐步培养学生的自主学习能力。3 教学目标3.1 知识与技能 了解自由落体运动的概念和适用条件。 正确理解自由落体运动的规律，并能灵活运用。 初步了解探索自然规律的科学方法，培养学生的实验能力和推理能力。3.2
4、 过程与方法指导学生进行不同层次、不同形式的实验探究，在探究过程中让学生进一步体验科学探究方法。 会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。 会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。 善于进行观察，并能独立思考或与别人进行讨论、交流。3.3 情感态度与价值观 通过学习伽利略对自由落体运动的探究过程，具有发现问题的勇气，能善于利用已有的条件积极的证实想法，学习他严密的逻辑推理能力。在平时的研究过程中，能善于抓住主要因素，忽略次要因素。此外伽利略持之以恒的精神值得我们学习。 通过实验探究、交流与讨论等，培养学生学习物理的浓厚兴趣、团结合作精神、实事求是的科学态度和透过现象看本质的认识观。4
5、教学重点难点4.1 教学重点 自由落体运动概念、基本规律的理解与灵活应用。 探究自由落体运动规律的过程。4.2 教学难点 伽利略对自由落体运动规律的探究过程。 综合应用自由落体运动规律以及相关知识，分析和解决实际物理问题。5 教具 多媒体课件，钱毛管，铁片，羽毛，纸片若干张6 教学设计思路1物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学，自由落体运动的规律来源于实验探究。教学实践表明：实验探究，能够强化物理知识的形成过程，培养学生的自主学习能力和创新意识。“授之以鱼，不如授之以渔”，在教学过程中我们不仅要让学生“学会”，而更重要的是让学生“会学”！心理学家曾指出：“一切学科教学正确的做法是把启发点指
6、向教材的重点，让学生学有所思，思有所得”。为了达成“教学目标”，突出重点，突破难点，我们在教学过程中“以学生为本”，围绕学生学习“自由落体运动”的各个方面，采取“设定情景，提出问题分析问题，提出假设设计实验，验证假设观察分析，交流讨论揭示规律，巩固知识”的探究教学模式，首先通过生活现象，让学生大胆提出猜想“物体越重下落得越快”，然后引导学生自主实验探究，验证假设，通过分析实验现象，帮助学生建立起“物体下落快慢与物体重量无关”的正确思想，然后提出“物体之所以下落快慢不同可能与空气阻力有关”的猜想；再通过钱毛管实验以及真空实验室拍摄的羽毛和苹果同时下落的频闪照片，证实了这个猜想，自然地引出自由落体
7、运动的定义。接下来认识伽利略对自由落体运动的探究历程，得出自由落体运动的性质。最后结合小球自由下落的频闪照片，引导学生自主归纳计算自由落体的加速度，并灵活运用该规律分析一些实际的物理问题。同时向学生渗透科学探究过程以及如何透过表面现象，深入分析问题本质的科学思维方式。7 教学过程7.1 新课引入通过学生举例，展示日常生活中的落体运动（如树叶飘然落下、雨滴下落、苹果落地等），再比较轻的树叶和重的苹果下落快慢不同，让学生误以为“物体越重下落就越快”，然后本着“物理学中一切的概念和规律都需要通过实验去验证，只有经过实验反复验证了的规律我们才能去承认它”的基本原则，自然地引出接下来的两个探究实验。7.
8、2 新课教学（一）是否重的物体就一定下落得快？实验一 轻的纸团和重的纸片同时下落现象一 轻的物体下落得快具体过程：准备大小两张纸，大的纸片重，将小的纸片揉成团，让纸团和纸片同时从同一高度释放，观察谁先着地。一位同学做这个演示实验，另一位同学观察实验现象。实验二 等重的纸团和纸片同时下落现象二 等重的物体下落的快慢也不一样具体过程：准备两张一模一样的纸，将其中一个揉成团，再让它们同时从同一高度释放，观察谁先着地。一位同学做这个演示实验，另一位同学观察实验现象。 教师引导分析上面两个实验，得出“物体下落快慢不能单凭轻重来判断”，等重的纸片和纸团下落快慢的不同可能与空气阻力有关。为了验证猜想，接下来
9、做钱毛管实验。如果没有空气阻力，轻重不同的物体下落快慢一样，就能说明确实是空气阻力这个因素造成的。（二）是否由于空气阻力才导致物体下落的快慢不同？钱毛管实验（由于时间关系，课前已将管中真空抽上，此时里面空气相当稀薄），实验时迅速将钱毛管倒转，让一位同学上前观察，发现轻的羽毛和重的铁片几乎同时着地。再将管中充入空气，重复上面的实验，发现有空气时羽毛后着地，说明了如果没有空气阻力，轻重不同的物体下落的快慢程度一样。真空中拍摄的苹果和羽毛的频闪照片频闪相机每经过相同的时间就拍摄一次，在真空实验室中发现羽毛和苹果始终处于同一高度，再次证明如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢程度一样。教师再适当引导学生
10、分析在真空中物体的受力情况（只受重力作用，并且初速度又为0），自然引出自由落体运动的定义（只在重力作用下，物体由静止开始下落的运动叫做自由落体运动）。再由定义发现自由落体运动的两个基本条件（只受重力，并且初速度为0）。强调自由落体运动是一种理想化模型，在我们周围找不出这样的真空环境，但如果物体所受的空气阻力与重力相比，可以忽略不计，可近似的认为是自由落体运动。（三）再现伽利略对自由落体运动规律的探究之路发现问题。同样用亚里士多德的观点去比较两种情况下石块下落的快慢，却得到两个相互矛盾的结论。否定了亚里士多德“物体越重下落得就越快”这一观点。实验证实。讲述比萨斜塔实验，再次否定亚里士多德的观点。
11、提出vt这一假说。在假说的基础上由数学知识演算得出ht2。让学生分组讨论，如何根据自己所学由vt推导出ht2。实验间接验证自由落体时ht2。合理外推。说明抓住主要因素，忽略次要因素是物理学中常用的研究方法。（四）探究自由落体运动的加速度 匀加速直线运动中速度方向跟加速度方向相同，可判断出加速度方向竖直向下。加速度大小根据小球频闪相片的数据，再结合逐差法（之前已经讲过），学生很容易算出加速度大小为9.81 m/s2。教师适时说明我们计算时加速度大小取9.8 m/s2，粗略计算时取10 m/s2，自由落体运动加速度又称为重力加速度，用符号g表示。在同一地点，所有物体的重力加速度相同，随着纬度和海拔
12、的不同，这个值略有差异。采用多媒体展示“不同纬度的重力加速度”图表，让同学通过观察，分析总结出重力加速度随纬度变化的规律。7.3 小结（1）自由落体运动的定义为物体只在重力作用下，由静止开始下落的运动。做自由落体运动的条件是：只受重力作用初速度为0。（2）自由落体运动是一种初速度为0的匀加速直线运动。它的加速度又称为重力加速度，用符号g表示，计算时大小取为9.8 m/s2，粗略计算时取10 m/s2，方向竖直向下。7.4 应用巩固利用自由落体运动的相关规律估测南高教学楼的高度。具体方法是将一捆书系在一起，从楼顶静止释放，记录下落时间，再根据算出教学楼的高度。7.5 作业布置7.6 板书设计第七节 对自由落体运动的研究（一）自由落体运动概念：物体只在重力作用下由静止下落的运动叫自由落体运动。条件：（1）只受重力作用 （2）初速度为零特点：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。（二）重力加速度（g）大小：g = 9.8 m/s2（粗略计算取10 m/s2）方向：竖直向下
