高中物理-自由落體運動教學設計學情分析教材分析課后反思

課標分析本節(jié)為《普通高中物理課程標準》共同必修模塊“物理1”中第一個二級主題“運動的描述”中所涉及到的內容。內容標準中這節(jié)有關的條目是：（1）通過史實，初步了解近代實驗科學產(chǎn)生的背景，認識實驗對物理學發(fā)展的推動作用。（2）經(jīng)歷勻變速直線運動的實驗過程，理解位移、速度和加速度，了解勻變速直線運動的規(guī)律，體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。本節(jié)教學內容要體現(xiàn)實驗在認識自由落體規(guī)律中的作用，并通過介紹伽利略對自由落體的研究，體會科學研究方法對物理學發(fā)展的作用。學情分析在學習方法上仍以初中學習的記憶和模仿方式為主，未能根據(jù)高中學習的新特點進行調整。2、在身心特點方面，高一學生正值身心發(fā)展的旺盛時期，思維活躍，樂于探究。3、學生已經(jīng)基本掌握處理直線運動問題的基本思路。4、通過兩年的物理學習，具備了一定的觀察能力、實驗操作能力和綜合分析的能力。5、我校學生特點：基礎比較差，但有好奇心。評測練習第3節(jié)勻變速直線運動的實例—自由落體運動1．自由落體的動力學特征（受力特點）是只受力。運動學特征（加速度特點）是大小為方向用符號g表示。2．把運動學公式應用到自由落體運動，可得到公式3．自由落體的加速度在地球表面以兩極最，赤道最。平均g=。常取g=。4．若取向下為正方向，自由落體運動的速度圖像正確的是ABCDABCD5．一小物體由塔頂靜止開始釋放，下落2秒到達地面，求塔高為多少？《自由落體運動》觀評記錄授課教師：師：博爾特是世界上跑得最快的人，下面讓我們重溫這激動人心的一刻。（教師播放視頻：博爾特百米比賽錄像，學生觀看錄像，關注運動員起泡的反快慢。）點評：學生感興趣的運動比賽引入，極大調動了學生的學習興趣。師：從總的成績來看，博爾特是跑得最快的人，咱們再來看他們的旗袍反應時間。（教師展示運動員的起跑反應時間，并進行比較分析）師：生活中不僅運動員，像司機、飛行員等很多職業(yè)都需要反應靈敏，那么你知道你的反應時間嗎？你想知道自己的反應時間嗎？生：想。（異口同聲）點評：由運動員等的反應時間，引導學生認識到反應時間在生活中的重要性，并提出思考問題，啟發(fā)學生進一步探討的積極性。問題來源于生活，與學生的生活密切相關，很容易引起學生的共鳴。師：我這里有一把神奇的直尺，可以直接來測你的反應時間。有沒有想試試的同學？（教師給學生提出要求，給學生測量反應時間。學生積極參與，熱情很高）（測量反應時間的尺子是教師提前做好的，共有5名同學參與了該教學過程的活動）點評：學生親自參與的小活動，神奇、有趣，為課堂教學的展開起到了很好的鋪墊作用。師：一把普通的直尺，為什么能測出你的反應時間？帶著這個問題，我們開始今天內容的學習。（教師出示本節(jié)學習的主題：自由落體運動）師：大家先觀察兩個現(xiàn)象，各小組把準備好的硬幣和制片拿出來。師：各小組派一名同學進行演示，其他同學注意觀察。要求是：紙片和硬幣在同一高度，同時釋放。生：進行分小組實驗。（做實驗的同學站起來操作，其他同學觀察，氣氛熱烈，學生參與積極性很高。）師：大家在實驗過程中，觀察到的紙片和硬幣誰下落得快？生：硬幣下落得快師：下面進行第二次觀察，還是這張紙片和硬幣，不過這次把紙片團成一個小紙團。（學生進行第二次實驗，觀察實驗現(xiàn)象）師：這次看到的現(xiàn)象是什么？生：一起落地。點評：本實驗的設計，簡單易操作，學生完全可以獨立進行，比單純的演示實驗，更能調動學生的學習興趣。從課堂的實際反應來看，學生情緒高漲，幾乎所用同學的注意力都能集中到對實驗的觀察和操作上來。當然，教師應該在學生實驗之前，明確以下學生要通過觀察解決的問題，讓學生的活動更有目的性。另外，教師應引導同組其它同學也可以用身邊的其他物品進行實驗，以獲得親身的體驗。）師：物體下落的快慢與物體的輕重有沒有關系？生：沒有。師：那么影響物體下落快慢的主要因素是什么？生：空氣的阻力。師：猜想，如果沒有空氣的阻力，輕重不同的物體下落快慢如何？生：相同點評：有層次的問題設計，引導學生循序漸進認識到影響物體下落的主要因素是什么。符合學生的認識規(guī)律。師：這兩個玻璃管叫牛頓管。他們里面都有鐵片、木片和羽毛，一個抽成了真空，另一個與大氣相通。（教師演示牛頓管實驗，學生觀察。）生：在沒有空氣阻力的情況下，輕重物體下落的一樣快。點評：在這一教學環(huán)節(jié)中，教師通過演示，進一步總結得出結論，增強學生的感性認識，進一步激發(fā)學生的學習熱情。教師還是講得有點多，完全可以讓學生獨立思考后完成該實驗，并總結結論。師：自由落體的定義生：劃出關鍵詞。師：兩個非常重要的關鍵詞，一個是只在重力作用下，一個是由靜止開始。師：從靜止開始是什么意思？生：初速度為零。（教師板書自由落體運動的特點。）師：生活中沒有很難滿足真空的條件，但我們研究問題要抓住主要因素，忽略次要因素。從簡單入手，生活中在空氣阻力較小時，可以忽略空氣阻力的影響。（教師用粉筆頭的下落運動，舉例說明生活中可以看成自由落體的運動實例。）點評：讓學生的認識在感性的基礎上，逐步上升為理性認識。避免學生只看熱鬧，但頭腦中卻留不下什么知識的想象發(fā)生。師：我們既然知道了什么是自由落體運動，那么我們跟想知道自由落體運動的性質是什么？（教師介紹頻閃照片與打點計時器的原理相同性，引導學生分析教材上的頻閃照片。）師：頻閃照片兩個像之間的時間間隔是相同的，我們觀察小球下落的軌跡是什么樣的？生：直線。師：兩個位置之間的間距是？生：越來越大。師：說明它運動的越來越？生：快師：那它是加速運動還是減速運動。生：加速運動。師：那它是勻加速還是便加速呢？師：遇到這樣的問題，我們可以假設他是勻加速，利用前面的推論s2-s1=aT2來推證。（教師投影課本頻閃照片，介紹推證方法，讓學生分析教材上的頻閃照片，并進行測量和計算）生：測量計算小球的運動是不是勻加速。并進行討論和交流。生：我們小組測量的結果是，s1是0.5cm，s2是0.7cm，s3是0.9cm，s4是1.1cm，相鄰時間間隔內的位移差是0.2cm，都相等，是勻變速直線運動。點評：本環(huán)節(jié)教學過程中教師主要是引導學生進行理論的分析。這在物理課堂上也是非常必須的方式和方法，不能為了“好玩、有意思”，而忽略了對學生理性思維的培養(yǎng)。師：大家都知道勻變速直線運動的加速度是定值，對自由落體運動來說他的加速度又有它的特殊性。（教師介紹重力加速度的大小、方向，并板書。學生作必要的記錄。）（教師進一步強調重力加速度的取值。）學生：看教材，分析不同地理位置的重力加速度的不同。師：自由落體運動是勻變速運動，那么勻變速運動的規(guī)律也應該適用于自由落體運動。（復習勻變速運動的一般規(guī)律，采取的方式是學生齊答并填表格，然后對照自由落體的特點，得出自由落體運動的規(guī)律。）點評：這里可以讓學生默寫或讓一個同學說，其他同學糾正補充，這樣可能更容易激發(fā)學生參與自主學習的積極性。師：下面我們來解決幾個實際問題。（學生讀題，教師分析題目，學生獨立解決，再進行討論交流，并進行匯報。）點評：題目與生活緊密相連，能調動學生的研究興趣。對學生解題過程中出現(xiàn)的問題能及時解決，糾正學生生活中的錯誤認識。做到學以致用。師：物理知識與生活是密切相關的，下面我們看一下自由落體運動的應用。師：下面我們來看一下，一開始我們?yōu)槭裁茨苡靡话阒背邷y量反應時間。師：剛才同學在測反應時間時，抓住尺子時，實際直尺上顯示大的是尺子下落的位移，根據(jù)自由落體運動的位移公式，可以求出相應的下落時間，對應標在尺子上，就做成了能測反應時間的神奇的直尺。點評：這里可以讓學生進行討論，自主解決“神奇直尺”的奧秘。更符合學生的認知特點。師：自由落體應用（二）：測高度：一群驢友進行戶外活動，看到一個山洞（假設山洞是豎直的），他們如何知道山洞的深度？生：可以用一根繩子拴一個石塊，放下去，放到底后測繩子的長度。師：這是一種方法，條件是你身邊有繩子而且繩子足夠長。生：把一塊石頭扔下去，從開始扔下去就開始計時，等聽到石頭落地的聲音時停止計時。根據(jù)下落的時間，用自由落體的位移公式進行計算。師：我們用這種方法測量一個山洞的深度。（教師讀題，學生根據(jù)同學的分析進行計算，并匯報結果）點評：對同一個問題，允許學生有不同的方法和見解，這也是保持學生學習積極性的有效方式。課堂小結：教材分析了運動學的基本概念、勻變速直線運動等知識后編排的，自由落體運動作為勻變速直線運動的一種特例，在日常生活中比較常見，具有重要的研究價值；歷史上曾經(jīng)有很多科學家研究過落體運動，其亞里士多德、伽利略等對落體運動的研究，對物理學的發(fā)展起到了非常只有的推動作用，通過向學生介紹相關的物理學史，可以讓學生收到科學精神、科學方法的熏陶；自由落體運動規(guī)律的探究過程，不僅可以激發(fā)學生的學習欲望，鞏固前面的知識，而且可以培養(yǎng)學生的觀察能力、以及分析和概括能力。重力是產(chǎn)生重力加速度的原因；地球上不同地點的重力加速度不一樣，這些內容將在后面的學習中進一步學習。因此本節(jié)課是高中物理的重要內容，在這里具有承上啟下的作用。課題《自由落體運動》教學目標1、知識目標：（1）使學生知道什么是自由落體運動，理解自由落體運動的條件和特征，掌握重力加速度的概念；（2）掌握自由落體運動的規(guī)律，能用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體問題。2、能力目標：（1）培養(yǎng)學生的觀察能力、邏輯推理能力；（2）進行科學態(tài)度和科學方法教育，了解研究自然規(guī)律的科學方法，培養(yǎng)探求知識的能力；教學重點自由落體運動的特征和規(guī)律；教學難點研究自由落體運動的特征；實驗教具薄紙片和硬幣、牛頓管、直尺、多媒體課件等教學過程教學過程教學過程教學過程教學過程教學過程一、導入新課1、有倫敦奧運會冠軍博爾特引出反應時間；2、測學生的反應時間，調動積極性，引起思維碰撞二、新課教學1、演示實驗一：硬幣與紙片從同一高度同時由靜止開始下落。問：我們可觀察到什么現(xiàn)象？（看到硬幣比紙片下落得快）。為什么硬幣比紙片下落得快呢？（硬幣重一些，重的物體比輕的物體下落快）2、演示實驗二：還是原來的硬幣與紙片，把紙揉成一團，兩者也分別從同一高度同時由靜止下落。問：我們可觀察到什么現(xiàn)象？（下落一樣快）。（學生思考與討論）總結上面兩個演示實驗得到兩個不同的結論，你又能得出什么結論？結論：物體下落的快慢與重力無關。（老師提問）同學們仔細分析一下，影響物體下落快慢的主要因素是什么？（學生活動）空氣阻力的影響思考：如果沒有空氣阻力影響，物體下落的快慢會一樣嗎？4、牛頓管實驗在玻璃管里有空氣的情況下，我們來比較這兩個物體下落的快慢。（拿著玻璃管走到學生當中去，讓同學門觀察物體的下落情況。）（老師提問）：在這個實驗中，我們看到什么現(xiàn)象？（物體下落快慢不相同，鐵片下落的快，羽毛下落的慢）換另一抽成真空的玻璃管。重復上面的實驗，觀察到什么現(xiàn)象？（兩個物體下落的快慢相同）【結論】1．空氣阻力是影響物體下落快慢的重要因素.2．在沒有空氣阻力時，在同一地方，任何物體自由下落的快慢相同．一：自由落體運動1、定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。2、條件:(1)初速度為零。即:V0=0(2)只受重力。若受到空氣阻力，在f空?G的情況下，可以忽略空氣的阻力，物體從靜止開始下落就可以看作自由落體運動。過渡引言：下面我們一起來探究自由落體運動的特性和規(guī)律。探究過程1、猜想：我們通過前面的實驗觀察，可以猜想自由落體運動是一個什么樣的運動？學生猜想：（自由落體運動是一個初速度為零的加速直線運動。）過渡引言：但是加速度如何？是勻加速，還是變加速？2、驗證猜想：大家想一想，可以通過什么方法來證實我們的猜想是正確的？有什么方法能夠把做自由落體運動的物體的位置和相應的時刻記錄下來？（利用頻閃照相的照片，利用打點記時器）3、實驗設計：請同學們利用頻閃照相的照片來研究自由落體運動是否是勻加速直線運動，以證實我們的猜想。（1）從課本上的標尺找出相鄰的像之間的距離（記為S1、S2、S3…S6）。（2）已知兩相鄰的像之間的時間間隔t=1/30秒。（3）方法：利用做勻變速直線運動的物體，在連續(xù)相等的時間間隔T內：s1=s2=…=aT2的結論。（學生活動）學生分組活動，測量計算并得出結論，相互交流。（結論：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。）二：自由落體加速度1、在同一地點，一切物體的自由落體運動加速度都相同。這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g來表示。2、重力加速度g(1)方向:總是豎直向下的。(2)大小:g=9.8m/s2，粗略計算可取g=10m/s2我們看課本36頁的一個表格，表格中列有9個不同緯度的地方重力加速度的數(shù)值。由表格可以看到：在同一地點，重力加速度相同。（為什么？我們可以用剛做的牛頓管實驗來說明這個問題，兩個物體由同樣高度同時由靜止下落，同時達到地面，由可知，它們的加速度必定相同）(3)在地球上不同的地方,g的大小不同.g隨緯度的增加而增大（赤道g最小，兩極g最大),g隨高度的增加而減小。3、自由落體運動的規(guī)律：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.所以它具有勻加速直線運動的規(guī)律，同時它也有自己特殊的運動規(guī)律.速度與時間的關系：v=gt位移和時間的關系：速度與位移的關系:vt2-v02=2aSvt2=2gh過渡引言：我們通過實驗研究總結出自由落體運動的特征和規(guī)律，下面我們運用這些規(guī)律來解決一些具體的問題。三：自由落體運動的應用1、測定反應時間操作：一位同學捏住尺子的上端，保持直尺豎直不動，你用一只手在直尺的零刻度處做握住木尺的準備。當看到那位同學放開手時,你立即握住木尺.讀數(shù)：直尺下落的距離，即為你所捏處的刻度值。處理：根據(jù)位移公式可計算出直尺下落的時間。結論：直尺下落的時間就是你的反應時間。若你的手握在20cm處，你的反應時間為多長？若招飛時對飛行員的反應時間要求達到0.16s，你能當飛行員嗎？（g取10m／s2）2、測高度。（比如測一口井的深度,測樓房的高度等等.）例、為了測出井口到井里水面的深度，讓一個小石塊從井口落下，經(jīng)過2s后聽到石塊落到水面的聲音。求井口到水面的大約深度（不考慮聲音傳播所用的時間）。解：由題意物體做自由落體運動，t=2s，g取9.8m/s2老師點評：通過練習培養(yǎng)學生運用所學規(guī)律解決問題的能力。進一步加深對自由落體運動是一種初速度為零的勻加速直線運動的理解。四、總結與歸納①什么叫自由落體運動？自由落體運動的條件是什么？物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。②自由落體運動的性質？自由落體運動是初速度為零的勻加速直