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《探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律》教學(xué)反思
李海斌 深圳布吉高級中學(xué)
自由落體運(yùn)動在高中物理教學(xué)中具有特殊的地位，在知識上它是勻變速直線運(yùn)動的一個實(shí)例，在方法上滲透著理想化模型的重要研究方法。在整個必修一的教學(xué)安排上，勻變速運(yùn)動的教學(xué)重點(diǎn)在于其規(guī)律的應(yīng)用，而自由落體運(yùn)動的新課教學(xué)則要向?qū)W生介紹一種探究物理問題的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，能深刻理解自由落體運(yùn)動的規(guī)律，并能靈活應(yīng)用其規(guī)律解決問題。
現(xiàn)就我所講的《探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律》一課，談?wù)勛约旱恼n后反思。
本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)主要要解決兩個問題，一是讓學(xué)生熟練掌握打點(diǎn)計(jì)時器的使用，二是實(shí)驗(yàn)探究與理論探究相結(jié)合得到自由落體運(yùn)動的規(guī)律。
一．成功之處
1. 規(guī)范了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作，成功的落實(shí)了實(shí)驗(yàn)的目的
學(xué)生經(jīng)過前一節(jié)課《探究自由落體運(yùn)動》的學(xué)習(xí)已經(jīng)明確了自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)，本節(jié)課的主要目的在于探究其規(guī)律，所以規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作并選擇合適的紙帶是實(shí)驗(yàn)探究的前提，而高一的學(xué)生剛剛接觸打點(diǎn)計(jì)時器不久，對其操作的規(guī)范和注意事項(xiàng)還不夠明確，本節(jié)課的一個重要內(nèi)容就是讓學(xué)生練習(xí)并會用打點(diǎn)計(jì)時器來探究自由落體運(yùn)動。在上課期間，本人采用當(dāng)場拍照投影并師生共同分析的形式很好的抓住了學(xué)生的注意力，而且也能讓學(xué)生對照片中同學(xué)的錯誤操作留下深刻的影響，這種拍照的方式值得在以后的物理實(shí)驗(yàn)課中繼續(xù)推廣。
2．學(xué)生數(shù)據(jù)分析成功，體驗(yàn)了科學(xué)探究的成功
由于前一環(huán)節(jié)成功的實(shí)驗(yàn)打出了可供分析的紙帶，給數(shù)據(jù)分析打下了良好的基礎(chǔ)。在數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)本人再次發(fā)揮了實(shí)物投影的作用，師生共同討論的效果非常明顯。
3.以學(xué)生為主體，符合新課改的要求
整個課堂以學(xué)生為主體，在利用打點(diǎn)計(jì)時器探究“自由落體的運(yùn)動性質(zhì)”時，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作、處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。教會了學(xué)生探究物理問題的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。
二．不足之處
1．課堂提問不能顧及大多數(shù)同學(xué)
在這節(jié)課的教學(xué)中我多次提問，但涉及的人數(shù)并不很多，主要原因是學(xué)生的表達(dá)能力、動手能力有別，在規(guī)定的時間里無法按要求完成實(shí)驗(yàn)，自然就無法回答問題了，有的學(xué)生不會組織語言，還有一些羞于發(fā)言的學(xué)生，于是課堂提問覆蓋面不夠廣，在今后的教學(xué)中要鼓勵學(xué)生課堂積極發(fā)言。
2.課堂時間有點(diǎn)緊張
這節(jié)課學(xué)生實(shí)驗(yàn)多，為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果，所用時間較長，導(dǎo)致后面的課堂教學(xué)有點(diǎn)倉促，沒有同時做到課堂的開放與高效兩不誤，在以后的工作中要多加嘗試。
2011-11-21
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探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律
班級： 姓名：
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1. 理解什么是自由落體運(yùn)動，會驗(yàn)證它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動
2. 掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律，會用公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算
課前預(yù)習(xí)
什么是自由落體運(yùn)動？
物體僅在 的作用下，從 開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動。
探究過程
【猜想與假設(shè)】
物體做自由落體運(yùn)動時，其速度逐漸增大，這種加速直線運(yùn)動的規(guī)律是這樣的呢？物理學(xué)中的猜想，往往遵循簡單性原則，即從最簡單的情況出發(fā)。為此我猜想自由落體運(yùn)動是一種簡單的勻加速直線運(yùn)動。下面來驗(yàn)證我們的猜想吧！
【實(shí)驗(yàn)原理】
勻變速直線運(yùn)動速度和時間相應(yīng)的關(guān)系式為 ，v-t圖如圖 所示，若初速度為零則關(guān)系式變?yōu)? ，v-t圖如圖 所示，圖中陰影部分的面積為 ，而該面積表示物體運(yùn)動的 。假設(shè)自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則某一時刻的位移和時間同樣滿足 的關(guān)系，即s與成 。我們通過對自由落體運(yùn)動紙帶上位移與對應(yīng)時間的測量，畫出的圖像，即可驗(yàn)證假設(shè)。
圖1 圖2
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
如右圖所示，固定打點(diǎn)計(jì)時器在鐵架臺上，注意打點(diǎn)計(jì)時器要接 （填“交流電”或“直流電”），并選擇合適的工作電壓。手提紙帶時要保持重錘、打點(diǎn)計(jì)時器與紙帶在
【操作與記錄】
1. 按實(shí)驗(yàn)裝置圖固定好打點(diǎn)計(jì)時器，并接好電路
2. 把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器，用手上提紙帶，使重錘靜止在靠近 的地方
3. 接通電源，然后松開紙帶，讓重錘帶著紙帶下落，打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，關(guān)閉電源，取下紙帶
4. 更換紙帶重復(fù)3～4次實(shí)驗(yàn)
5. 從幾條紙帶中挑出第一、二兩點(diǎn)間距離接近2mm并點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量
6. 在挑出的紙帶上從第一個點(diǎn)開始依次標(biāo)記為0、1、2、3、4…用毫米刻度尺分別測量紙帶上從起點(diǎn)0點(diǎn)到各個點(diǎn)間的距離， 計(jì)算并填寫下表.
計(jì)數(shù)點(diǎn) 0 1 2 3 4 5
0點(diǎn)到各點(diǎn)間的距離s/mm s1= s2= s3= s4= s5=
0點(diǎn)到各點(diǎn)間的時間 t1= t2= t3= t4= t5=
根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，畫出s-t2的圖像
根據(jù)畫出的圖像，你的結(jié)論是：
你還有其他的方法來驗(yàn)證你的猜想嗎？把它記錄下來和同學(xué)們一起分享吧！
【自由落體運(yùn)動規(guī)律】
自由落體運(yùn)動是一種 ，其加速度是一個常量，我們稱其為重力加速度，用 表示。精確實(shí)驗(yàn)表明，在地球的不同地方，重力加速度的大小不同，計(jì)算中通常取 ，粗略計(jì)算時，我們可以取 。
自由落體運(yùn)動的速度公式和位移公式為：
【課堂練習(xí)】
1.本次實(shí)驗(yàn)挑選紙帶時，其中一個要求就是第一、二兩點(diǎn)間的距離約為2mm，你能通過計(jì)算來說明其中的原理嗎？
3. 屋檐上水滴下落的過程可以近似的看作是自由落體運(yùn)動，假設(shè)水滴從10m高的屋檐上落下，則到達(dá)地面時的速度大約為多大？（g=10m/s2）
【課后作業(yè)】
1.(單選)下列關(guān)于自由落體運(yùn)動的加速度說法正確的是（ ）
A.重的物體自由下落時的加速度大
B.同一地區(qū)所有物體的重力加速度是相同的
C.在地球上，重力加速度隨著緯度的升高而減小
D.重力加速度的方向總是垂直向下的
2.（雙選）在空中某一高度先釋放一小球甲，隔了一段時間t0后又在同一高度釋放了另一個小球乙，不計(jì)空氣阻力，則它們在下落的過程中（ ）
A.甲、乙兩球間的距離保持不變
B. 甲、乙兩球間的距離越來越大
C.甲、乙兩球的速度差保持不變
D. 甲、乙兩球的速度差越來越大
3.從離地面500m的高空自由下落一個小球，那么小球經(jīng)過多長時間落到地面？在最后1秒內(nèi)通過的高度是多少？
v
t
v
t
vt
t2/×10-4s2
s/mm
40.0
60.0
0
20
40
60
80
100
20.0
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計(jì)算表格 s t t^2
1 4.6 0.000 0.0000
2 4.6 0.010 0.0001
3 4.6 0.020 0.0004
4 4.6 0.030 0.0009
5 4.6 0.040 0.0016
6 4.5 0.050 0.0025
7 4.7 0.060 0.0036
8 4.5 0.070 0.0049
9 4.6 0.080 0.0064
10 4.6 0.090 0.0081
11 4.6 0.100 0.0100
12 4.6 0.110 0.0121
13 4.6 0.120 0.0144
14 4.7 0.130 0.0169
15 4.6 0.140 0.0196
16 4.7 0.150 0.0225
17 5.2 0.160 0.0256
18 5.3 0.170 0.0289
19 4.7 0.180 0.0324
20 4.8 0.190 0.0361
21 4.8 0.200 0.0400
22 4.9 0.210 0.0441
23 4.9 0.220 0.0484
24 4.9 0.230 0.0529
25 5.0 0.240 0.0576
26 4.9 0.250 0.0625
27 5.0 0.260 0.0676
28 4.9 0.270 0.0729
29 5.0 0.280 0.0784
30 5.0 0.290 0.0841
31 4.9 0.300 0.0900
32 5.0 0.310 0.0961
33 5.0 0.320 0.1024
34 5.0 0.330 0.1089
35 5.0 0.340 0.1156
36 5.1 0.350 0.1225
37 5.7 0.360 0.1296
38 5.8 0.370 0.1369
39 5.8 0.380 0.1444
40 5.9 0.390 0.1521
41 6.1 0.400 0.1600
42 6.1 0.410 0.1681
43 6.4 0.420 0.1764
44 6.8 0.430 0.1849
45 7.4 0.440 0.1936
46 8.8 0.450 0.2025
47 9.3 0.460 0.2116
48 11.6 0.470 0.2209
49 13.9 0.480 0.2304
50 16.6 0.490 0.2401
51 19.7 0.500 0.2500
52 23.2 0.510 0.2601
53 27.9 0.520 0.2704
54 32.1 0.530 0.2809
55 36.8 0.540 0.2916
56 41.7 0.550 0.3025
57 47.6 0.560 0.3136
58 53.3 0.570 0.3249
59 60.5 0.580 0.3364
60 67.2 0.590 0.3481
61 74.4 0.600 0.3600
62 81.9 0.610 0.3721
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“探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律”教案
李海斌 深圳布吉高級中學(xué)
教材分析
本節(jié)內(nèi)容位于必修1第二章“探究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律”的第二節(jié)。 本節(jié)是高中物理課程中第一次完整意義上的探究活動。教材從紙帶分析入手，在學(xué)生有限的知識內(nèi)提出猜想、理論探究、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論。
重難點(diǎn)：重點(diǎn)是對自由落體運(yùn)動規(guī)律的理解和應(yīng)用；難點(diǎn)是學(xué)生對紙帶的分析。
教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
（1）理解自由落體運(yùn)動的概念，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動
（2）掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律
（3）知道重力加速度在地球的不同地方大小不同
2.過程與方法
（1）通過對自由落體運(yùn)動紙帶的研究，學(xué)會分析和處理紙帶上的運(yùn)動信息。
（2）通過對自由落體運(yùn)動紙帶的研究過程，培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理能力、分析推理能力
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
（1）體驗(yàn)數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性
（2）體驗(yàn)人類客觀世界發(fā)現(xiàn)之類的樂趣
學(xué)情分析
本節(jié)課授課的對象是我校普通班的學(xué)生，他們?nèi)雽W(xué)的中考平均分在450分左右，數(shù)學(xué)底子薄，因此理論分析和數(shù)據(jù)處理是他們的難點(diǎn)；另外對于剛剛接觸高中物理實(shí)驗(yàn)的他們來說，實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作又是急待訓(xùn)練重要項(xiàng)目之一。所以如何盡快的讓他們掌握打點(diǎn)計(jì)時器的使用，順利的理解并完成本次探究的“理論探究”部分，訓(xùn)練他們處理數(shù)據(jù)的能力是本節(jié)課的三個重點(diǎn)內(nèi)容。
教法分析
本節(jié)課用到的的教學(xué)方法只要有：實(shí)驗(yàn)法、演示法、問答法、課堂討論法。例如先以課前布置學(xué)案和課堂提問的形式幫助學(xué)生回憶相關(guān)知識點(diǎn)，然后應(yīng)用課堂討論法組織學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和注意事項(xiàng)，最后應(yīng)用綜合運(yùn)動演示法和談?wù)摲ㄕ故緦W(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)論以及如何用位移傳感器來研究自由落體運(yùn)動。
教學(xué)過程
一．復(fù)習(xí)導(dǎo)入
復(fù)習(xí)自由落體運(yùn)動的概念，引發(fā)對其運(yùn)動性質(zhì)的猜想
二．實(shí)驗(yàn)探究
1.猜想與假設(shè)
物體做自由落體運(yùn)動時，其速度逐漸增大，這種加速直線運(yùn)動的規(guī)律是這樣的呢？物理學(xué)中的猜想，往往遵循簡單性原則，即從最簡單的情況出發(fā)。為此我猜想自由落體運(yùn)動是一種簡單的勻加速直線運(yùn)動。下面來驗(yàn)證我們的猜想吧！
2.理論分析
勻變速直線運(yùn)動速度和時間相應(yīng)的關(guān)系式為，v-t圖如圖1所示，，若初速度為零則關(guān)系式變?yōu)?，v-t圖如圖2所示，圖中陰影部分的面積為，而該面積表示物體運(yùn)動的位移。假設(shè)自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則某一時刻的位移和時間同樣滿足的關(guān)系，即s與成正比。我們通過對自由落體運(yùn)動紙帶上位移與對應(yīng)時間的測量，畫出的圖像，即可驗(yàn)證假設(shè)。
圖1 圖2
3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
【操作與記錄】
1. 按實(shí)驗(yàn)裝置圖固定好打點(diǎn)計(jì)時器，并接好電路
2. 把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器，用手上提紙帶，使重錘靜止在靠近 的地方
3. 接通電源，然后松開紙帶，讓重錘帶著紙帶下落，打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，關(guān)閉電源，取下紙帶
4. 更換紙帶重復(fù)3～4次實(shí)驗(yàn)
5. 從幾條紙帶中挑出第一、二兩點(diǎn)間距離接近2mm并點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量
6. 在挑出的紙帶上從第一個點(diǎn)開始依次標(biāo)記為0、1、2、3、4…用毫米刻度尺分別測量紙帶上從起點(diǎn)0點(diǎn)到各個點(diǎn)間的距離， 計(jì)算并填寫下表.
計(jì)數(shù)點(diǎn) 0 1 2 3 4 5
0點(diǎn)到各點(diǎn)間的距離s/mm s1= s2= s3= s4= s5=
0點(diǎn)到各點(diǎn)間的時間 t1= t2= t3= t4= t5=
4.結(jié)論與反思
【自由落體運(yùn)動規(guī)律】
自由落體運(yùn)動是一種 ，其加速度是一個常量，我們稱其為重力加速度，用 表示。精確實(shí)驗(yàn)表明，在地球的不同地方，重力加速度的大小不同，計(jì)算中通常取 ，粗略計(jì)算時，我們可以取 。
自由落體運(yùn)動的速度公式和位移公式為：
三． 課堂練習(xí)
鞏固練習(xí)，掌握自由落體運(yùn)動的公式
1.本次實(shí)驗(yàn)挑選紙帶時，其中一個要求就是第一、二兩點(diǎn)間的距離約為2mm，你能通過計(jì)算來說明其中的原理嗎？
2.屋檐上水滴下落的過程可以近似的看作是自由落體運(yùn)動，假設(shè)水滴從10m高的屋檐上落下，則到達(dá)地面時的速度大約為多大？（g=10m/s2）
四．板書設(shè)計(jì)
v
t
v
t
vt
探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律
1． 自由落體運(yùn)動的條件
2． 猜想與探究
初速度為零的勻加速直線運(yùn)動 自由落體運(yùn)動
a=g=9.8m/s2
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高一物理必修一《探究自由落體運(yùn)動規(guī)律》精品教學(xué)課件
1.通過紙帶分析，研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律
2.掌握自由落體運(yùn)動的公式。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
課前預(yù)習(xí)
物體僅在重力的作用下，從 靜止 開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動。
什么是自由落體運(yùn)動？
探究過程
【猜想與假設(shè)】
物體做自由落體運(yùn)動時，其速度逐漸增大，這種加速直線運(yùn)動的規(guī)律是這樣的呢？物理學(xué)中的猜想，往往遵循簡單性原則，即從最簡單的情況出發(fā)。為此我們猜想自由落體運(yùn)動是一種初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。下面來驗(yàn)證我們的猜想吧！
【猜想與假設(shè)】
如果自由落體運(yùn)動就是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則某一時刻的位移可表示為
即s與t2成正比。
【理論分析】
勻變速直線運(yùn)動速度和時間相應(yīng)的關(guān)系式為
速度圖像如圖1所示，若物體初速度為零則關(guān)系式變?yōu)?br/>我們通過對自由落體運(yùn)動紙帶上位移與對應(yīng)時間的測量，畫出s-t2的圖像，即可驗(yàn)證假設(shè)。
速度圖像變?yōu)閳D2所示，圖中陰影部分的面積為
而面積表示物體的位移。
v
t
圖1
v
t
vt
t
圖2
如右圖所示，固定好電磁打點(diǎn)計(jì)時器，注意工作電壓為6V交流電源。手提紙帶時要保持重錘、打點(diǎn)計(jì)時器與紙帶在同一直線上
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
【操作與記錄】
按上圖實(shí)驗(yàn)裝置固定好打點(diǎn)計(jì)時器，并接好電路
把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器，用手上提紙帶，使重錘靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時器的地方
接通電源，然后松開紙帶，讓重錘帶著紙帶下落，打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，關(guān)閉電源，取下紙帶
更換紙帶重復(fù)3～4次實(shí)驗(yàn)
從幾條紙帶中挑出第一、二兩點(diǎn)間距離接近2mm并點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量
在挑出的紙帶上從第一個點(diǎn)開始依次標(biāo)記為0、1、2、3、4…用毫米刻度尺分別測量紙帶上從起點(diǎn)0點(diǎn)到各個點(diǎn)間的距離，記入下表
計(jì)算并填寫下表
計(jì)數(shù)點(diǎn) 0 1 2 3 4 5
0點(diǎn)到各點(diǎn)間的距離s/mm s1= s2= s3= s4= s5=
0點(diǎn)到各點(diǎn)間的時間t/×10-2s t1= t2= t3= t4= t5=
t2/×10-4s2
t2/×10-4s2
s/mm
20.0
40.0
60.0
0
20
40
60
80
100
根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中畫出s-t2的圖像
根據(jù)畫出的圖像，你的結(jié)論是：
你還有其他的方法來驗(yàn)證我們的猜想嗎？把它講出來和同學(xué)們一起分享吧！
用數(shù)據(jù)采集器來研究自由落體運(yùn)動
【自由落體運(yùn)動規(guī)律】
自由落體運(yùn)動是一種初速度為零的勻加速直線運(yùn)動 ，其加速是一個常量，我們稱其為重力加速度，用g 表示。精確實(shí)驗(yàn)表明，在地球的不同地方，重力加速度的大小不同，計(jì)算中通常取g=9.8m/s2，粗略計(jì)算時，我們可以取g=10m/s2 。
自由落體運(yùn)動的速度公式和位移公式為：
一些地區(qū)的重力加速度g/(m/s2)
地點(diǎn) 緯度 重力加速度
赤道 0° 9.780
廣州 23°06′ 9.788
武漢 30°33 ′ 9.794
上海 31°12 ′ 9.794
東京 35°43 ′ 9.798
北京 39°56 ′ 9.801
紐約 40°40 ′ 9.803
莫斯科 55°45 ′ 9.816
【課堂練習(xí)】
1.本次實(shí)驗(yàn)挑選紙帶時，其中一個要求就是第一、二兩點(diǎn)間的距離約為2mm，你能通過計(jì)算來說明其中的原理嗎？
0 1 2 3 4 5
2mm
2.屋檐上水滴下落的過程可以近似的看作是自由落體運(yùn)動，假設(shè)水滴從10m高的屋檐上落下，則到達(dá)地面時的速度大約為多大？（g=10m/s2）
【課堂練習(xí)】

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