自由落体运动课件
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- 2024-07-18
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以下是小编收集整理的自由落体运动课件，本文共3篇，欢迎阅读与借鉴。
自由落体运动课件
一、课程分析
1．本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）（人民教育出版社）》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2．教学内容(教学重点、难点、关键)
（1）自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
（2）对自由落体运动规律的实验探究过程。
（3）运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律，而对自由落体运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，在本节课的学习中，要让学生的认识有进一步的提高。
2.本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3.两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发，结合学生在实际生活中的观察，初步了解自由落体运动，并通过对两位科学家对自由落体运动的研究，结合伽利略的理想实验，得出自由落体运动的特点。接着，通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练，让学生初步接受自由落体运动的规律，最后，在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后，通过回扣课堂游戏，使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1. 知识与技能：
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律；并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2.过程与方法：
（1）通过观察演示实验，概括出自由落体运动的特点，培养学生观察，分析能力。
（2）利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3.情感态度价值观：
（1）培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
（一）新课引入
设计思路：教师在课堂教学过程中，有意识地创设情境，通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题，将学生引入情境之中，容易激发起学习的动机，培养学习兴趣。通过合理创设情境，不仅能起到组织教学的作用，而且能使学生明确学习目标，产生浓厚的学习兴趣。
师：同学们，咱们班哪位同学反应比较快？请到讲台上来。
生：（推荐一位同学）。
师：我们看这位同学能不能抓住这片铁片。（向学生展示长度约为3.5cm的铁片）
师生共同完成这一游戏。
师：同学们，这位同学能抓住这片铁片吗？
生：不能。
师：为什么不能抓住呢？我们在学习了自由落体运动之后，同学们就知道其中的奥秘了。
设计思路：创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”，将学生引入一种与物理问题有关的情境中，造成一种悬念，使学生产生向往、探索的欲望，处于欲摆不能的状态。创设问题情境时应注意：问题要小而具体、新颖有趣、有适当的难度；有启发性，要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中，造成心理上的悬念。悬念解除之时，也就是正迁移实现之时。
【板书】课题：第三节 自由落体运动
（二）新课研究：
设计思路：在教学中，教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感，同时，教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣，带领学生去探索物理世界的奥秘，就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。
师：同学们，物理规律的研究总是来源于生活，有服务于生活。为了更深入的研究自由落体运动的规律，我们也需要从生活实践出发，来讨论几个问题。
提出问题：在日常生活中，重的物体和轻的物体谁下落的更快一些呢？
生：重的物体下落的快一些。
师：我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。
设计学生实验1：纸片和硬币从相同的高度同时下落，看谁下落的快？
学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币要比轻的纸片下落的快。
教师演示牛顿管实验，让学生再次验证自己的结论。
师：两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点，在人类还处于懵懂时期的时候，亚里士多德就对这一现象作出研究，这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢？我们还是通过实验来验证。
设计学生实验2：将纸片团成纸团，再和硬币从相同的高度同时下落，看谁下落的快？
教师强调，纸团和纸片的质量是相同的。
学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币要和轻的纸团下落的`几乎一样快。
提出问题：为什么会得到相互矛盾的结论？
学生思考
师：对表面现象的观察有时会得出错误的结论，我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前，伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。
设计思路：教学中应注意新旧知识异同的比较，通过对比，能透过表面现象，看清不同的物理本质。在对比过程中，学生始终处于主动积极、探索进取状态，引起有意注意，促成思维交锋，这样对完善旧知识，自觉完成从旧知识到达新知识的迁移，并巩固新知识，都极为有利，不然，就公式论公式，该对比不对比，不仅不会促进迁移，反而会造成负迁移。心理学研究表明：对比抗干扰，加强对易混知识的比较，找准分化点，利于排除干扰，加深对某些相关概念的认识和理解，促使易混知识在学生头脑中彻底分化。
设计学生实验3：将硬币放在纸片上面组合成一体，和另一相同的纸片从相同的高度同时下落，看谁下落的快？
学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币和纸片的结合体要比轻的纸团下落慢。
提出问题：同学们，现在我想让两者下落的几乎一样快，应该怎样做？
学生讨论并提出实验方案。
生：让纸片包住硬币并团成纸团。
师：同学们实际做一下看看。
学生做实验，并观察实验现象。
教师提出问题：我们做的上述几个实验，为什么会得出不同的结论？
生：有空气阻力的影响。
师：如果我们忽略空气阻力的影响，同学们猜一下，会出现什么情况？
教师演示牛顿管实验，让学生验证自己的猜想。
设计思路：美国著名心理学家布鲁纳曾说：掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此，我们在组织教材时，应把基本概念和规律放在首位，突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验，让学生充分体验学习的快乐，体验实验探究在物理规律研究中的重要作用；同时也活跃课堂气氛，增强学生的学习兴趣。
【板书】
1、自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
师：那么，自由落体运动到底是一种什么样的运动呢？他遵循什么样的规律呢？现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。
教师介绍实验器材，并简单的介绍实验过程和步骤，引导学生进行分组实验。
实验探究过程：（单位：cm 数据均保留到小数点后两位）
学生进行分组实验，并通过对纸带的分析和数据的处理，探究自由落体运动的特点和规律。 2. 注：ΔS= S1-S2= S3- S4= S5–S6=aT2
设计思路：物理课堂教学过程中，很多的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要以良好的契机为抓手，立足于诱导学生的学习兴趣。
【板书】
2、自由落体运动的特点：初速度为零的匀加速直线运动。
师：自由落体运动是匀加速直线运动，那么它的加速度是多大呢？我们还是通过实验进行探究。
学生通过对纸带的分析和数据的处理，探究自由落体运动的加速度。
根据实验结果得出自由落体运动加速度记为:g
在不同的纬度和高度时，g值是不一样的，纬度越高g越大，高度越高g学小，在正常情况下
在要求不是很高的情况下，取g=10m/s2。
【板书】
3、自由落体运动加速度：
师：由匀变速直线运动的运动规律可知自由落体运动的规律为：
3、自由落体运动的规律： ，
设计思路：人的每一个认识活动都含有一定的认知结构，它是人类认识客观事物在主观上的反映。建构认知结构，是中学物理教学的中心环节。促进新、旧知识的交互作用，对于完善认知结构，使认知结构系统化、综合化、整体化具有重要作用。在教学中，要引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中原有的适当概念相联系，把新概念、规律纳入原有概念、规律中，同时使新概念、规律与原有的有关概念、规律进一步分化和融汇贯通，组成一个整体结构。
例题、一块石头从离地面20m高的楼顶自由落下，经过多长时间石头落到地面？石头到达地面时的速度有多大？（忽略空气阻力，g取10m/s2）
解析：设经过时间t石头落到地面，速度为v,由自由落体运动的规律得：
代入数值，解得：
设计思路：通过例题，让学生充分理解自由落体运动的特点和规律，并体验胜利的喜悦。
师：同学们，现在我们回到开课时的小游戏，同学们为什么抓不到铁片呢？人的反应时间很难达到0.1s这么短的时间，那么，同学们计算一下，在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是多少呢？
学生认真计算，并给出答案：在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是4.9cm。
师：（展示铁片）这片铁片的长度只有3.5cm。所以，同学们是抓不到的。
设计思路：物理教学中，教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感，教师要从教学效果出发，通过精心设计，将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中，注意广泛收集物理学科最新成果，结合教学内容，巧妙地包装，隆重地介绍，激发学生的求知欲和兴趣。
师：本节课的最后，请同学们把课本翻到第53页，利用课本上提供的方法，测量一下你的反应时间。
设计思路：让学生充分体会物理规律在日常生活中的妙用，并通过他们自己测量的反应时间回扣抓铁片的过程，是本节课的教学更加完美。
（四）小结
本节课我们学习了
1、什么是自由落体运动
2、自由落体运动的特点和规律
3、自由落体加速度
课标分析：
本节为普通高中课程标准实验教科书物理必修1第二章：匀变速直线运动的研究 第5节 自由落体运动教学内容。内容标准中这节有关的条目是：
(1)通过史实初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。
(2)经历匀变速直线运动的实验研究过程，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。
一、教材分析
自由落体运动是自然界中广泛存在的自由下落运动的理想化模型，是一种典型的匀变速直线运动。关于自由落体运动的学习分成两节来讲授。本节通过演示、实验、分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。下一节按照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程，使学生认识自由落体运动。
学生分析
有利条件：能够比较熟练的运用匀变速直线运动规律。
不利条件：对“影响物体下落快慢的因素”有根深蒂固的感性认识。
学生特点：基础比较差但有好奇心
教学重点和难点：自由落体的概念和通过实验探究自由落体运动的过程.
确立依据：自由落体运动概念需要学生准确掌握。而探究是新课程改革所倡导的理念，是三维目标中过程与方法的重要体现，是提高学生自主学习能力的有效途径。
三维教学目标：
1、知识与技能：(1) 理解自由落体运动的性质是初速度为零的匀加速直线运动。
(2)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
(3) 知道什么是自由落体的加速度,知道在地球上的不同地方重力加速度大小不同
2、过程与方法：(1)培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。
(2)引导学生进行物理实验设计，根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
(3)引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体运动的实质。
3、情感与价值观：
(1) 调动学生积极与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力。
(2) 渗透物理科学研究方法的教育。
(3) 培养学生的团结合作精神和协作意识
教学仪器：多媒体课件、牛顿管、硬币、天平、小纸片、打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物(两个、质量不同)等。
二、教学方法
落体运动是一种常见的运动，自古以来有很多人研究，伽利略对自由落体运动的研究意义重大。为了便于学生接受，教科书的表达分为两节。本节课教师通过“设疑”、引导学生“探究”、“讨论”，学生通过“观察实验”、“探究实验过程”来实现“知识的迁移”。
三、教学过程：
1、情境导入，设置悬念：“比一比看谁反应快”。两个同学上讲台，同学甲用右手捏住直尺的上端，同学乙将右手的食指和中指分开，放在直尺的正下方，当同学甲放开直尺后，同学乙立刻去用手指夹直尺。然后甲、乙同学互换，看谁反应快，能夹住直尺。
设计意图：①、迅速吸引学生注意力，并设置悬念，激发学生学习兴趣。②、以生活中的一些现象为切入点，展开对自由落体运动的探索。
2、录像演示：
a.石头从空中落下;b.重力使屋檐下的雨滴下落;c.树叶从树上竖直飘落
提出问题：“影响下落快慢的因素”
设计意图：从生活入手，让学生在真实的案例中分析问题，体会物理模型来源与生活。
3、学生自主探究影响物体下落快慢的因素
(1)提出假设：物体从同一高度下落，影响物体下落快慢的因素是什么呢?
(2)学生动手实验(分组)：小段粉笔下落、纸片下落、纸片揉成纸团下落。
(3)让学生思考、讨论、“说一说”，“说一说”是开放性的，鼓励学生参与，不过分看重结果。
(4)学生独立完成教材实验(学生独立完成，本章第1节为：实验“探究小车的速度随时间的变化关系”)，然后交流、讨论得到结论：在空气阻力、摩擦力可忽略的.情况下：①自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动;②不同重量的物体加速度相同;③加速度的大小为 (学生由实验中测量的值)
设计意图：学生自己设计、动手操作，更有说服力。并通过学生自己总结，培养了学生的语言组织能力和分析概括能力。
4、教师演示：牛顿管。在无空气阻力的条件下不同下落的快慢。
设计意图：把生活中的自由下落运动升华为自由落体运动，强调物理条件的重要性
5、引出自由落体运动的概念及特点：
只在重力作用下，由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动
提出问题：自由落体运动的性质?设计意图：概念的强调有助于学生形成严谨的科学态度。
6、学生探究：自由落体运动性质(纸带)。方法：Δs= aT2、V—t图像法。结论：自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。加速度a约等于9.8m/s2 。
设计意图：根据学生的实验数据，师生共同提炼教学内容要点，在教学活动中建立民主、平等、交流互动的师生关系。
7、引出自由落体加速度的概念
使用不同的物体进行的反复实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度.
学生阅读：P44一些地点的重力加速度
设计意图：培养学生的自主学习能力,提高归纳及表达能力。
8、自由落体运动规律及应用：由“匀变速直线运动”规律迁移到“自由落体运动”。
V=gt h=gt2/2 V2=2gh
9、例题分析、课堂练习
10、思考与讨论：解释如何测反应时间。设计意图：学以致用首尾呼应
板书设计：
一、概念：只受重力作用， 三、重力加速度 四、运动规律
从静止自由下落
1、大小 V= g t
二、特点：初速度为0，加 2、方向 h = gt2/2
速度为g的匀加速直线运动 3、不同纬度的变化 V2=2gh
教学体会
本节课的教学中从学生的日常生活经验出发，逐步提出问题，不断引发矛盾，让学生自己得出结论。
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