2.5 自由落体运动教案焦顺生教材分析本课采用人民教育出版社高中物理新课程标准第二章第五节的内容。 在此之前，教材已经安排了匀变速直线运动的内容和匀变速直线运动的内容。 研究方法物理资源网，点定时器的使用和纸带的处理，因此自由落体运动可以解释为匀变直线运动的具体例子。 因此，本课不仅是对之前所学知识的回顾和运用，也为以后学习平抛等复杂动作打下了基础。 本课的内容主要是组织学生进行探究活动，培养学生解决实际问题和探索规律的能力，同时教育学生科学方法和科学思想。 本课程还包含大量的实验，起到培养学生学会如何学习物理的作用。 学习情况分析 在学习本节之前，学生已经学习了匀变速直线运动、打点定时器的使用以及胶带处理的相关知识。 作为匀变速直线运动的特殊强度，自由落体运动的基本研究方法与研究匀变速直线运动的方法是一致的。 因此，学生已经具备了接受自由落体运动知识的能力。 这个时候介绍这个内容恰到好处。 然而，该课程主要针对高中一年级学生。 这些学生已经有了一些实际的生活经验。 通常学生会认为物体越重，下落的速度就越快。 这种错误的“前置观念”直接影响了本节的学习。 同时，学生的抽象思维相对较弱，因此教师需要通过演示正确合理的实验来创设物理情境，创造出一定的具体形象模型，帮助学生构建正确的自由落体运动概念，摒弃干扰。之前的概念。
教学目标 1.知识与能力 （1）了解自由落体运动及自由落体运动的本质； (2)了解重力加速度及其大小和方向； (3)掌握自由落体运动规律； （4）培养学生综合、推理、判断等分析和思维能力。 2.过程与方法 通过牛顿管演示实验，学生可以观察不同重量的物体在真空中的下落过程，总结自由落体运动的定义，并实际测量重物自由落体的加速度等探索性活动学生体验科学推理和科学实验。 自然规律的重要方法和手段。 3.情感态度和世界观。 感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。 促进学生形成科学思想和正确世界观。 教学重点 （1）物体自由落体运动的加速度g （2）自由落体运动规律。 教学难点 （1）实验过程中的科学猜想、数学推导、合理外推，得到自由落体运动的性质 （2）自由落体运动定律的应用。 教学方法本班教学方法主要采用讲授法和实验探究法。 通过老师生动、有启发性的讲解和各种实验的配合，启发学生的思维，使学生从感性认识上升到理性。 知道。 同时在传授知识的同时渗透探究的思想，在探究过程中传授必要的物理知识。 对学生来说，采取“提出问题、猜想、实验、研究、分析、论证得出结论”的学习方法。 实验探究是为了激发学生的学习兴趣。 同时设计了一系列的对比实验，让学生产生认知冲突和解决冲突。 在以往概念的冲突中，逐步构建正确的知识体系，引导学生理解学习物理的一般方法。
教学设备：牛顿管、气泵、纸张、铁架、打点计时器（带复印纸）、纸带、砝码、海绵垫、接线板、秤、多媒体。 教学过程 （一）新课程介绍 教师：我们学会了匀速直线运动的规律，这个规律可以用三个重要的公式来体现。 让学生先写出来，然后通过多媒体演示： 1 22 2v = v + atx = vt + atv - v = 今天我和大家一起学习一个匀速直线运动的例子─自由落体运动。 （二）新课程教学 1、什么是自由落体？ （演示实验：让一张纸和一个小钢球同时自由下落，可以看到什么现象？） 学生：钢球下落的速度很快。 师：这就是我们的人生经历。 似乎很容易得出“重的物体比轻的物体下落得快”的结论。 这也是古希腊哲学家亚里士多德的观点。 这种观点导致人们在2000多年来得出错误的结论。 300多年前，伽利略进行了大量实验，证明了亚里士多德观点的错误。 他拿起一个质量是另一个铁球10倍的铁球，站在比萨斜塔上，使两个铁球同时从静止状态下落。 按照亚里士多德的说法，重球应该先落到地上，但实际上两个球是同时落下的。 登陆。 师：请大家再看一下演示实验。 将纸团成球状，让小钢球静止落下。 学生再观察。 学生：几乎同时落地。
师：为什么同一张纸的形状不同，下落的时间也不同？ 学生：这是因为空气阻力的影响。 当纸被揉成一团时，它所受到的空气阻力小于纸本身所受到的空气阻力。 数量很多，所以几乎和小钢球同时落地。 师：如果把不同质量和形状的物体放在真空中，从同一高度自由落体会怎样？ 我们来做一个实验。 （演示实验：我有一根长约1米的玻璃管（牛顿管），一端封闭，另一端有开关。玻璃管中放入不同形状和质量的小金属片、小羽毛等管。）（1）。 打开开关，管内有空气。 如果把玻璃管倒过来会发生什么？ 学生：这些物体以不同的速度下落。 （2）。 如果将管内几乎所有的空气抽出会发生什么（首先让学生用抽气机将管内几乎所有的空气抽掉）？ 学生：下落速度是一样的。 师：可见什么是自由落体运动，物体下落快慢的原因是空气的阻力。 指出在真空条件下，小物体的运动是自由落体。 请学生根据刚才的过程和结论来定义“自由落体”。 学生：在真空中，仅受重力影响，物体从静止状态垂直落下。 结论一：物体仅在重力作用下从静止状态下落的运动称为自由落体。 这种运动只能在没有空气的空间中发生； 在有空气的空间中，如果空气的阻力比较小，可以忽略不计，物体的下落也可以看作是自由落体运动。
教师：牛顿管中的金属片或小羽毛从静止开始的运动是自由落体运动。 在空气中，如小钢球、小粉笔头、小纸团等，它们所受到的空气阻力相对于它们的重力来说可以忽略不计，因此它们从静止状态下落的运动也是自由落体运动。 老师：一张纸从空中静止落下的运动是自由落体吗？ （示范） 学生：不可以，因为纸片上的空气阻力相对于它的重力来说是不能忽略的。 结论二：在同一地点，所有物体的自由落体运动是相同的。 例如，金属片和小羽毛在牛顿管中的运动是相同的； 小钢球和纸球在空中的自由落体运动也是一样的。 2、自由落体运动的性质由上面的实验和分析可知：自由落体运动是一种V=0的加速运动，0是什么加速运动？ 通过实验来研究它。 （学生分组实验：重物自由落体，用打点计时器撞击纸带。） 教师：我们能否通过分析纸带来判断自由落体运动是否为匀加速直线运动？ 学生：是的。 由Δs=at2判断。 师：请分组完成测量工作，然后根据测量结果告诉我你的结论。 （多媒体投影） s =?s =?s =?s =?1234s -s =?s -s =?s -s =?2 1３ 2４ ３ 在允许误差范围内 s -s = s -s = s - s =Δs=?2 1 3 2 4 3 学生：自由落体运动是匀加速线性运动。
师：你能找出它的加速度吗？ 2 学生：是的，从 Δs=at 可以得到 a=？ （分组完成，分别说出结果。） 师：这个实验操作起来很容易，但是很粗糙。 人们发明了许多先进的实验方法来研究自由落体运动。 在这里，我向大家介绍一种更先进的方法——频闪摄影。 （看多媒体投影：这是一张自由落体（小球）的频闪照片，照片上的相邻图像类似于同时拍摄的纸带。通过分析，我们可以更准确地计算出小球的加速度。） 总结：通过上面的分析，我们很容易得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并且在同一位置，自由落体中的所有物体的加速度都是一样的。运动是一样的。 这个加速度称为自由落体加速度，也称为重力加速度，通常用g表示。 师：请看课本第44页的表格。 你获得什么知识？ 学生：地球上不同纬度的g值随着纬度的增加而增加。 通常g值为22±9.8m/s。 有时粗略计算也需要10m。 /sg 的方向是垂直向下。 3、自由落体运动定律教师：由于自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，请学生推导其速度公式、位移公式和位移速度公式。 22 学生：引入v=gth= (1/2)gt v =2gh4。 自由落体定律应用实例：一个小球从距地面500m的空中自由落体。 取g=10 m2，求小球s： (1)落地后经过的时间。
(2)着陆时的速度。 (3)自下降计时开始起，前1s的位移和后1s的位移。 解： (1) 由h= (1/2)gt2，可得下降时间：t=10s (2) 由v=gt=10×10m/s=100m/s22 (3) 第一个s中的位移： h = ( 1/2)gt= (1/2)×10×1 =5m11 因为从运动开始后的前 9s 内的位移为 22h = (1/2)gt = (1/2)×10 ×9 = 所以最后1s内的位移为Δh = h - h =500m-405m=95m9 下一节作业预览：学习伽利略关于自由落体运动的研究过程，体验和学习伽利略的探索精神和科学探究思想前辈，课后45小时完成作业页题及练习3、4。板书设计（1）。 物体在下落过程中的运动与物体的质量无关。 (2) 物体仅在重力作用下从静止状态下落的运动称为自由落体。 (3) 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 自由落体加速度g=9.8 m2s2 (4)、自由落体运动定律及其应用： Vt=gt h= (1/2) gt Vt2=2gh 教学反思 在教学中，教师应充分利用教材中的材料，生活中通过物理现象、设计有趣生动的实验等创设良好情境，激发学生的提问意识，让学生产生提问的欲望。
在自由落体运动教学中，课堂上演示了生活中常见的跌落运动，看到重物快速下落。 有些学生可能会质疑重物不一定下落得快。 他们可以自己设计一些实验来推翻这个观点。 让学生自己设计实验，可以充分调动学生的积极性什么是自由落体运动，激发学生的求知欲望，使他们乐于学习、勤于提问。 现在的教材也安排了很多探索性问题。 例如，自由落体运动定律让学生思考它会是什么样的运动。 学生可能认为这是匀速运动、匀加速运动或变加速度运动。 然后让事实说话并设计探索性实验。 通过实验，你可以自己发现这个定律——匀加速直线运动。 最后，可以根据实验数据测量重力加速度。 老师告诉同学们，通过后续的学习，可以知道地球表面不同地方的重力加速度是不同的，但差别并不大。 一般计算中，g=9.8m/s2或g=10m/s2也会让学生感到困惑。 ，激发学生学习以下知识的兴趣。 本课主要了解自由落体运动的定义和条件。 我们知道，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 我们引入了自由落体运动定律的三个公式。 我们希望学生能够联系以前的知识，灵活运用。