資源簡介

《自由落體運動》教學(xué)設(shè)計
【學(xué)習(xí)任務(wù)分析】
本節(jié)內(nèi)容是對前幾節(jié)運動學(xué)的知識和研究方法的應(yīng)用和提升。通過演示實驗和學(xué)生合作實驗，分析得出自由落體運動的性質(zhì)，明確重力加速度的意義，不僅使學(xué)生對自由落體運動規(guī)律有具體、深入的認(rèn)識和規(guī)律在實際問題中的應(yīng)用，而且使學(xué)生在獨立獲取物理知識、探究物理規(guī)律、解決物理問題等方面獲得具體的成果，體驗科學(xué)研究的方法，讓學(xué)生得到成功的體驗，享受成功的愉悅，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和責(zé)任感。
本節(jié)教學(xué)的重點：引導(dǎo)學(xué)生思考研究自由落體運動的實驗原理和方法，特別是利用打點計時器記錄運動軌跡和時間的方法及實驗數(shù)據(jù)處理、結(jié)論得出、誤差分析等實驗方法。
本節(jié)教學(xué)的難點：實驗探究的思路、方法。
【學(xué)生情況分析】
在前面的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了勻變速直線運動的規(guī)律，并利用電磁打點計時器研究過勻速直線運動和勻變速直線運動，同時對物理學(xué)中的理想模型有了一定的認(rèn)識，具備了初步的邏輯思維能力和實驗設(shè)計能力。因此在學(xué)習(xí)過程中，要讓學(xué)生主動參與，設(shè)計實驗，注重搜集和處理信息。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識與技能
知道物體做自由落體運動的條件。
2、掌握自由落體運動的特點和規(guī)律。
過程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析、處理實驗數(shù)據(jù)的能力，使之會驗證勻變速直線運動；
2、通過分析，歸納出自由落體運動的速度，位移公式，培養(yǎng)分析、推理、綜合的能力。
3、通過實驗探究自由落體運動　加速度的大小，體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。
情感態(tài)度與價值觀
1、使學(xué)生領(lǐng)悟突出主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。
2、通過實驗探究，使學(xué)生形成實事求是的科學(xué)態(tài)度
【教學(xué)策略選擇與設(shè)計】
1．以問題解決為主的教學(xué)策略
通過課上觀看圖片，從生活中引出本節(jié)課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)直覺經(jīng)驗和邏輯推理的矛盾，激發(fā)好奇心與探究欲望，明確本節(jié)的研究目標(biāo)，通過用舊知識解決新問題，體驗成功的愉悅。
2．以合作探究為主的教學(xué)策略
探究自由落體的運動性質(zhì)時采取了分組實驗的形式，讓學(xué)生經(jīng)歷實驗的設(shè)計、操作和測量，處理實驗數(shù)據(jù)的過程。在做中學(xué)，讓學(xué)生在師生和諧、互動的氛圍中，愉快地、自然地、主動的探究新知識，通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生辨證思維的方法和能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神。
教學(xué)中創(chuàng)設(shè)物理情景是教師引導(dǎo)，學(xué)生邊實驗邊思考，引導(dǎo)學(xué)生來探索規(guī)律并讓學(xué)生試著自己得出結(jié)論。最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動，教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點撥。
突破方法，在課堂上精心設(shè)計實驗，用實驗實例幫助學(xué)生建立起正確的觀點。利用多媒體課件，依據(jù)學(xué)生已有的知識和物理研究方法，通過實驗觀察、分析數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論、類比遷移自己推導(dǎo)出自由落體的運動性質(zhì)和規(guī)律。
采用：“復(fù)習(xí)提問—直觀演示—分析討論—實驗探究—揭示規(guī)律—鞏固知識”并輔以現(xiàn)代教育教學(xué)手段等多種形式的綜合啟發(fā)式教學(xué)。
【實驗器材】
1、演示實驗：硬（薄）紙片、牛頓管、多媒體設(shè)備；
2、分組實驗：打點計時器、紙帶、交流電源、刻度尺。
【教學(xué)過程】
一、新課導(dǎo)入
問題導(dǎo)學(xué)：刻度尺為什么可以測量大腦的反應(yīng)時間？
二、新課教學(xué)
（一）自由落體運動
影響物體下落快慢的因素有哪些？
學(xué)生實驗1：硬紙片和薄紙片，由同高度同時下落
學(xué)生實驗2：硬紙片和薄紙片，且小紙片揉成團，由同高度同時下落
學(xué)生通過分組實驗觀察進而對原有的觀念產(chǎn)生質(zhì)疑，
猜想：下落快慢不同可能是由于空氣阻力的影響
問題導(dǎo)學(xué)：若沒有空氣阻力的影響，物體僅受重力作用時，輕重不同的物體下落快慢如何？
教師演示：牛頓管實驗
演示：管內(nèi)空氣近似抽空時，輕重物體下落的快慢？
演示：管內(nèi)充滿空氣時，輕重物體下落的快慢？
學(xué)生通過對比觀察證實猜想： 真空時不同物體下落快慢相同，
下落快慢不同是由于空氣阻力的影響。
引入自由落體運動的概念
①物體只在重力作用下從靜止開始下落運動，叫自由落體運動。
②特點：a、初速度為零
b、只受重力
（說明“自由落體運動”是理想化模型，實際生活中在重力比阻力大得多的情況下，可以忽略阻力的影響。使學(xué)生了解突出主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。）
（二）自由落體運動的性質(zhì)
自由落體運動是一種什么樣的運動？
學(xué)生猜想：“自由落體運動”可能是勻加速直線運動
問題導(dǎo)學(xué)：怎么證明你的猜想？
學(xué)生：根據(jù)實驗
問題導(dǎo)學(xué)：自由下落很快，怎樣抓住它運動的軌跡？
驗證：自由落體運動的頻閃相片
重物自由下落時用打點記時器打出的紙帶
學(xué)生進行分組實驗，測量數(shù)據(jù)。
學(xué)生對數(shù)據(jù)進行處理和分析
教師引導(dǎo)：假設(shè)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，則可以用哪些方法證明呢？
學(xué)生回答：
A、連續(xù)相等時間的位移差ΔX=aT2
B、根據(jù)一段時間的平均速度等于這段時間中點的瞬時速度，計算各點速度大小，再由V=at,看V與t是否是正比的關(guān)系……
同學(xué)根據(jù)剛才提出的方案，判斷自由落體運動是否是初速度為零的勻加速直線運動。經(jīng)數(shù)據(jù)驗證，假設(shè)成立。此時要充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)自主性、積極性，讓學(xué)生自己討論、分析得出結(jié)論，使學(xué)生真正成為課堂的主題。掀起課堂氣氛的第二個高潮。
（三）自由落體加速度
問題導(dǎo)學(xué)：重錘和木塊自由下落時的加速度是否相同？
教師引導(dǎo)學(xué)生:由牛頓管實驗所知的，不同物體在僅受重力作用時的下落快慢相同，既而得出不同物體下落時具有相同的重力加速度g
1．在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同；方向：豎直向下。
讓學(xué)生閱讀書中“自由落體加速度”部分，得出：
2．地球上不同地方，重力加速度不同，從赤道到兩極，重力加速度逐漸增大，
3．一般g取9.8m/s2或10m/s2。
（教師引導(dǎo)學(xué)生:由牛頓管實驗所知的，不同物體在僅受重力作用時的下落快慢相同，既而得出不同物體下落時具有相同的重力加速度g）
4.自由落體運動的規(guī)律？
問題導(dǎo)學(xué)：根據(jù)勻加速直線運動的規(guī)律推導(dǎo)出“自由落體運動”的規(guī)律？
學(xué)生推導(dǎo)：
（三）課堂小結(jié)：
（四）小實驗：學(xué)生互測反應(yīng)時間
五、板書設(shè)計
自由落體運動
定義：
物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動
運動性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運動（a=g）
大小：通常g=9.8m/s2或g=10m/s2
方向：豎直向下
V=g t
h=g t2
V2=2gh

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