2.5 自由落體運動教案焦順生教材分析本課采用人民教育出版社高中物理新課程標準第二章第五節的內容。 在此之前，教材已經安排了勻變速直線運動的內容和勻變速直線運動的內容。 研究方法物理資源網，點定時器的使用和紙帶的處理，因此自由落體運動可以解釋為勻變直線運動的具體例子。 因此，本課不僅是對之前所學知識的回顧和運用，也為以后學習平拋等復雜動作打下了基礎。 本課的內容主要是組織學生進行探究活動，培養學生解決實際問題和探索規律的能力，同時教育學生科學方法和科學思想。 本課程還包含大量的實驗，起到培養學生學會如何學習物理的作用。 學習情況分析 在學習本節之前，學生已經學習了勻變速直線運動、打點定時器的使用以及膠帶處理的相關知識。 作為勻變速直線運動的特殊強度，自由落體運動的基本研究方法與研究勻變速直線運動的方法是一致的。 因此，學生已經具備了接受自由落體運動知識的能力。 這個時候介紹這個內容恰到好處。 然而，該課程主要針對高中一年級學生。 這些學生已經有了一些實際的生活經驗。 通常學生會認為物體越重，下落的速度就越快。 這種錯誤的“前置觀念”直接影響了本節的學習。 同時，學生的抽象思維相對較弱，因此教師需要通過演示正確合理的實驗來創設物理情境，創造出一定的具體形象模型，幫助學生構建正確的自由落體運動概念，摒棄干擾。之前的概念。
教學目標 1.知識與能力 （1）了解自由落體運動及自由落體運動的本質； (2)了解重力加速度及其大小和方向； (3)掌握自由落體運動規律； （4）培養學生綜合、推理、判斷等分析和思維能力。 2.過程與方法 通過牛頓管演示實驗，學生可以觀察不同重量的物體在真空中的下落過程，總結自由落體運動的定義，并實際測量重物自由落體的加速度等探索性活動學生體驗科學推理和科學實驗。 自然規律的重要方法和手段。 3.情感態度和世界觀。 感受前人（亞里士多德）崇尚科學、勇于探索的人格魅力，培養學生嚴謹務實的科學態度。 促進學生形成科學思想和正確世界觀。 教學重點 （1）物體自由落體運動的加速度g （2）自由落體運動規律。 教學難點 （1）實驗過程中的科學猜想、數學推導、合理外推，得到自由落體運動的性質 （2）自由落體運動定律的應用。 教學方法本班教學方法主要采用講授法和實驗探究法。 通過老師生動、有啟發性的講解和各種實驗的配合，啟發學生的思維，使學生從感性認識上升到理性。 知道。 同時在傳授知識的同時滲透探究的思想，在探究過程中傳授必要的物理知識。 對學生來說，采取“提出問題、猜想、實驗、研究、分析、論證得出結論”的學習方法。 實驗探究是為了激發學生的學習興趣。 同時設計了一系列的對比實驗，讓學生產生認知沖突和解決沖突。 在以往概念的沖突中，逐步構建正確的知識體系，引導學生理解學習物理的一般方法。
教學設備：牛頓管、氣泵、紙張、鐵架、打點計時器（帶復印紙）、紙帶、砝碼、海綿墊、接線板、秤、多媒體。 教學過程 （一）新課程介紹 教師：我們學會了勻速直線運動的規律，這個規律可以用三個重要的公式來體現。 讓學生先寫出來，然后通過多媒體演示： 1 22 2v = v + atx = vt + atv - v = 今天我和大家一起學習一個勻速直線??運動的例子─自由落體運動。 （二）新課程教學 1、什么是自由落體？ （演示實驗：讓一張紙和一個小鋼球同時自由下落，可以看到什么現象？） 學生：鋼球下落的速度很快。 師：這就是我們的人生經歷。 似乎很容易得出“重的物體比輕的物體下落得快”的結論。 這也是古希臘哲學家亞里士多德的觀點。 這種觀點導致人們在2000多年來得出錯誤的結論。 300多年前，伽利略進行了大量實驗，證明了亞里士多德觀點的錯誤。 他拿起一個質量是另一個鐵球10倍的鐵球，站在比薩斜塔上，使兩個鐵球同時從靜止狀態下落。 按照亞里士多德的說法，重球應該先落到地上，但實際上兩個球是同時落下的。 登陸。 師：請大家再看一下演示實驗。 將紙團成球狀，讓小鋼球靜止落下。 學生再觀察。 學生：幾乎同時落地。
師：為什么同一張紙的形狀不同，下落的時間也不同？ 學生：這是因為空氣阻力的影響。 當紙被揉成一團時，它所受到的空氣阻力小于紙本身所受到的空氣阻力。 數量很多，所以幾乎和小鋼球同時落地。 師：如果把不同質量和形狀的物體放在真空中，從同一高度自由落體會怎樣？ 我們來做一個實驗。 （演示實驗：我有一根長約1米的玻璃管（牛頓管），一端封閉，另一端有開關。玻璃管中放入不同形狀和質量的小金屬片、小羽毛等管。）（1）。 打開開關，管內有空氣。 如果把玻璃管倒過來會發生什么？ 學生：這些物體以不同的速度下落。 （2）。 如果將管內幾乎所有的空氣抽出會發生什么（首先讓學生用抽氣機將管內幾乎所有的空氣抽掉）？ 學生：下落速度是一樣的。 師：可見什么是自由落體運動，物體下落快慢的原因是空氣的阻力。 指出在真空條件下，小物體的運動是自由落體。 請學生根據剛才的過程和結論來定義“自由落體”。 學生：在真空中，僅受重力影響，物體從靜止狀態垂直落下。 結論一：物體僅在重力作用下從靜止狀態下落的運動稱為自由落體。 這種運動只能在沒有空氣的空間中發生； 在有空氣的空間中，如果空氣的阻力比較小，可以忽略不計，物體的下落也可以看作是自由落體運動。
教師：牛頓管中的金屬片或小羽毛從靜止開始的運動是自由落體運動。 在空氣中，如小鋼球、小粉筆頭、小紙團等，它們所受到的空氣阻力相對于它們的重力來說可以忽略不計，因此它們從靜止狀態下落的運動也是自由落體運動。 老師：一張紙從空中靜止落下的運動是自由落體嗎？ （示范） 學生：不可以，因為紙片上的空氣阻力相對于它的重力來說是不能忽略的。 結論二：在同一地點，所有物體的自由落體運動是相同的。 例如，金屬片和小羽毛在牛頓管中的運動是相同的； 小鋼球和紙球在空中的自由落體運動也是一樣的。 2、自由落體運動的性質由上面的實驗和分析可知：自由落體運動是一種V=0的加速運動，0是什么加速運動？ 通過實驗來研究它。 （學生分組實驗：重物自由落體，用打點計時器撞擊紙帶。） 教師：我們能否通過分析紙帶來判斷自由落體運動是否為勻加速直線運動？ 學生：是的。 由Δs=at2判斷。 師：請分組完成測量工作，然后根據測量結果告訴我你的結論。 （多媒體投影） s =?s =?s =?s =?1234s -s =?s -s =?s -s =?2 1３ 2４ ３ 在允許誤差范圍內 s -s ??= s -s ??= s - s =Δs=?2 1 3 2 4 3 學生：自由落體運動是勻加速線性運動。
師：你能找出它的加速度嗎？ 2 學生：是的，從 Δs=at 可以得到 a=？ （分組完成，分別說出結果。） 師：這個實驗操作起來很容易，但是很粗糙。 人們發明了許多先進的實驗方法來研究自由落體運動。 在這里，我向大家介紹一種更先進的方法——頻閃攝影。 （看多媒體投影：這是一張自由落體（小球）的頻閃照片，照片上的相鄰圖像類似于同時拍攝的紙帶。通過分析，我們可以更準確地計算出小球的加速度。） 總結：通過上面的分析，我們很容易得出自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，并且在同一位置，自由落體中的所有物體的加速度都是一樣的。運動是一樣的。 這個加速度稱為自由落體加速度，也稱為重力加速度，通常用g表示。 師：請看課本第44頁的表格。 你獲得什么知識？ 學生：地球上不同緯度的g值隨著緯度的增加而增加。 通常g值為22±9.8m/s。 有時粗略計算也需要10m。 /sg 的方向是垂直向下。 3、自由落體運動定律教師：由于自由??落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動，請學生推導其速度公式、位移公式和位移速度公式。 22 學生：引入v=gth= (1/2)gt v =2gh4。 自由落體定律應用實例：一個小球從距地面500m的空中自由落體。 取g=10 m2，求小球s： (1)落地后經過的時間。
(2)著陸時的速度。 (3)自下降計時開始起，前1s的位移和后1s的位移。 解： (1) 由h= (1/2)gt2，可得下降時間：t=10s (2) 由v=gt=10×10m/s=100m/s22 (3) 第一個s中的位移： h = ( 1/2)gt= (1/2)×10×1 =5m11 因為從運動開始后的前 9s 內的位移為 22h = (1/2)gt = (1/2)×10 ×9 = 所以最后1s內的位移為Δh = h - h =500m-405m=95m9 下一節作業預覽：學習伽利略關于自由落體運動的研究過程，體驗和學習伽利略的探索精神和科學探究思想前輩，課后45小時完成作業頁題及練習3、4。板書設計（1）。 物體在下落過程中的運動與物體的質量無關。 (2) 物體僅在重力作用下從靜止狀態下落的運動稱為自由落體。 (3) 自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。 自由落體加速度g=9.8 m2s2 (4)、自由落體運動定律及其應用： Vt=gt h= (1/2) gt Vt2=2gh 教學反思 在教學中，教師應充分利用教材中的材料，生活中通過物理現象、設計有趣生動的實驗等創設良好情境，激發學生的提問意識，讓學生產生提問的欲望。
在自由落體運動教學中，課堂上演示了生活中常見的跌落運動，看到重物快速下落。 有些學生可能會質疑重物不一定下落得快。 他們可以自己設計一些實驗來推翻這個觀點。 讓學生自己設計實驗，可以充分調動學生的積極性什么是自由落體運動，激發學生的求知欲望，使他們樂于學習、勤于提問。 現在的教材也安排了很多探索性問題。 例如，自由落體運動定律讓學生思考它會是什么樣的運動。 學生可能認為這是勻速運動、勻加速運動或變加速度運動。 然后讓事實說話并設計探索性實驗。 通過實驗，你可以自己發現這個定律——勻加速直線運動。 最后，可以根據實驗數據測量重力加速度。 老師告訴同學們，通過后續的學習，可以知道地球表面不同地方的重力加速度是不同的，但差別并不大。 一般計算中，g=9.8m/s2或g=10m/s2也會讓學生感到困惑。 ，激發學生學習以下知識的興趣。 本課主要了解自由落體運動的定義和條件。 我們知道，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。 我們引入了自由落體運動定律的三個公式。 我們希望學生能夠聯系以前的知識，靈活運用。