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探究自由落体运动教学设计

1、教学任务分析

本节内容是对前几节运动学的知识和研究方法的应用和提升。通过演示实验和学生合作实验，分析得出自由落体运动的性质，明确重力加速度的意义，不仅使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识和规律在实际问题中的应用，而且使学生在独立获取物理知识、探究物理规律、解决物理问题等方面获得具体的成果，体验科学研究的方法，让学生得到成功的体验，激发学习的热情和责任感。

2、学生学习心理特点分析

学生原有的认识结构是意义建构的基础。学习本节已有的知识基础是：知道匀变速直线运动规律，掌握了“打点计时器在研究物体运动中的使用方法”以及“运动图像的分析”。在建立纸带信息和运动图像的联系过程中，要求学生有较高的抽象思维，解决学习障碍。

3、教学目标

知识与技能

1. 认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动，知道它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运动的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

4. 掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。

过程与方法  

1. 引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。

2. 引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律。

3. 教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会，根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流。

情感态度与价值观

1. 调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述能力。

2. 渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型—自由落体。

3. 培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解。

教学重点       

1. 自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

2. 掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。

教学难点        

  理解并应用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

教具            

  多媒体课件、硬币、小纸片、刻度尺、质量不同的两个小球、牛顿管直尺（经改造）

课时安排   1课时

教学过程       

［新课导入］

     物体下落的运动是一种常见的运动，大家来欣赏这几幅图片:(多媒体演示)这里，有骤然下落的苹果，厚积而发的露珠，纷纷洒洒的雪花，慢慢飘零的树叶。大家发现没有，有的下落地快，有的下落的慢，影响物体下落快慢的因素有哪些？一提到这个问题，就必须提到两个名人，他们是？（亚里士多德和伽利略）想不想知道他们两个碰面后会是怎样的一番景象呢？瞧！他们来了。

[学生小品]穿越时空的邂逅。内容包括①体现两人对物体下落快慢的观点② 展示伽利略的逻辑分析的魅力③ 提出是不是重的物体下落的一定快的问题。刚才的“亚迦会谈”给我们一个问题，要解决这个问题就要进行今天的学习---自由落体运动

［新课教学］

一、 探究自由落体运动

亚里士多德经过观察得出“物体越重下落越快”的结论是否正确呢？你能否设计实验证明你的观点？

●学生实验展示：让学生上讲台演示其设计的实验，并说明其观点。可能情况是

较重的石头片和轻小纸团同时、等高、无初速下落，或等大的纸团和纸片在一起无初速下落。

引导学生得出正确结论，原因: 空气阻力对运动快慢有影响。大家可以大胆的设想一下，如果没有空气阻力的话将是一种什么情况。

●[多媒体演示]：科普知识：伽利略的比萨斜塔实验，重的铁球和轻的铁球同时落地，1971年美国宇航员斯科特在月球上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面

●实验：牛顿管试验

结论：在真空中，从同一高度由静止开始下落的任何物体，落地时间总是相同的。

●模拟牛顿管实验动画

我们就把这种在真空中只受重力作用的物体，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动

（在有空气的空间里，如物体重力远远大于所受空气阻力，此阻力可忽略不计，则物体下落的运动也可看作自由落体运动

2  特点：

（１）物体只受重力作用 （２）物体由静止开始下落

科学方法的参透：刚才的过程从发现问题----提出假设-----实验检验----得出结论，这就是物理研究问题的方法，也是探究过程的步骤，探究离我们并不遥远吧 。

二、探索研究过程

对于自由落体运动，它的运动规律又是什么样的呢？

● [多媒体演示] 频闪相机拍的小球下落的照片

● 猜想

● 验证，请学生自己设计实验方案

● 利用自己设计的实验方案进行探究

● 学生展示方案，得出结论

3.规律

（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

（2）自由落体运动的加速度 a=g

[多媒体演示]在地球上不同纬度的地方，g的值略有不同，并且越接近两极，g值越大。

①定义：在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g 表示。)

②a=g（在通常的计算中，取 g = 9.8 m/s²在地球上不同地点，g 的值略有不同）

③方向：竖直向下

④设计实验：测重力加速度的其它方法

（3）自由落体运动运动规律—公式

速 度  公 式：

位 移  公 式：

位移速度公式：

三、应用

1、[多媒体演示]测量悬崖的高度

2、学生游戏，测定反应时间

3、学以致用，高空坠人

4、习题追踪

• 一物体从某一高处自由落下，在最后1s内下落的距离为45米，求从开始下落到落地所用的时间及物体开始下落时离地面的高度（g=10m/s2)。（倡导一题多解）

课堂小结

本节课我们主要认识了自由落体运动的本质，即它是初速度为零的匀变速直线运动。通过数学推理，得到了自由落体运动的规律。

作业:1、书P38练习八(1)(2)(3)(4)

2、看阅读材《伽利略对自由落体运动的研究》

板书设计

概念：自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，其加速度是一个常量。

规律：

（1）运动性质：初速度为零的匀变速直线运动

（2）自由落体运动的加速度叫重力加速度，用g表示

（3）规律：速度变化规律　　 V_t＝gt

位移变化规律　　 h＝gt²/2　

推论：           V_t²＝2gh

教后反思