2024-2025學(xué)年高中物理 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第七節(jié) 對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教學(xué)實(shí)錄 教科版必修1

2024-2025學(xué)年高中物理第一章運(yùn)動(dòng)的描述第七節(jié)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教學(xué)實(shí)錄教科版必修1主備人備課成員設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”為主題，緊密結(jié)合教科版必修1物理教材，通過實(shí)驗(yàn)演示、問題引導(dǎo)和小組合作探究，引導(dǎo)學(xué)生掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和計(jì)算方法。課程設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、邏輯思維能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神，通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，提升觀察、分析、推理能力。增強(qiáng)科學(xué)思維，理解運(yùn)動(dòng)學(xué)基本概念，學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題。培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)意識(shí)，在小組討論中交流思想，提高溝通與協(xié)作能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-明確自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，即物體在重力作用下，不受空氣阻力影響的下落運(yùn)動(dòng)，其加速度恒定，等于重力加速度g。

-掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的速度和位移與時(shí)間的關(guān)系，理解并能夠應(yīng)用公式v=gt和h=1/2gt^2。

-理解重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，能夠計(jì)算物體在自由落體過程中的能量變化。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-理解重力加速度g的概念及其測(cè)量方法，學(xué)生可能對(duì)加速度的概念和計(jì)算過程感到困惑。

-在實(shí)驗(yàn)中控制變量，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，學(xué)生可能難以把握實(shí)驗(yàn)條件的一致性。

-分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，學(xué)生可能對(duì)數(shù)據(jù)處理和分析能力要求較高，需要教師引導(dǎo)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源：計(jì)時(shí)器、秒表、自由落體實(shí)驗(yàn)裝置、重物、測(cè)量尺

-課程平臺(tái)：多媒體教學(xué)平臺(tái)、互動(dòng)白板

-信息化資源：自由落體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)視頻、動(dòng)畫演示

-教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)演示、小組討論、課堂提問、黑板板書教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

1.老師提問：同學(xué)們，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體運(yùn)動(dòng)的描述，那么在現(xiàn)實(shí)生活中，有哪些常見的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象呢？

2.學(xué)生回答：勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)等。

3.老師總結(jié)：今天，我們將探究一種特殊的運(yùn)動(dòng)——自由落體運(yùn)動(dòng)，了解它在生活中的應(yīng)用。

二、新課講授

1.自由落體運(yùn)動(dòng)的概念

-老師講解：自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)過程中，物體不受空氣阻力的影響。

-學(xué)生思考：自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么？

-學(xué)生回答：加速度恒定，等于重力加速度g。

2.重力加速度g

-老師講解：重力加速度g是一個(gè)常數(shù)，約為9.8m/s^2。它表示物體在重力作用下每秒速度的增加量。

-學(xué)生思考：如何測(cè)量重力加速度g？

-學(xué)生回答：通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量物體下落的時(shí)間，然后利用公式g=Δv/Δt計(jì)算。

3.自由落體運(yùn)動(dòng)的速度和位移

-老師講解：自由落體運(yùn)動(dòng)的速度v和時(shí)間t的關(guān)系為v=gt，位移h和時(shí)間t的關(guān)系為h=1/2gt^2。

-學(xué)生思考：如何應(yīng)用這些公式解決實(shí)際問題？

-學(xué)生回答：計(jì)算物體下落的高度、速度等。

4.實(shí)驗(yàn)探究

-老師講解：通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，了解重力加速度g的測(cè)量方法。

-學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：使用計(jì)時(shí)器、秒表、自由落體實(shí)驗(yàn)裝置等，測(cè)量物體下落的時(shí)間，計(jì)算重力加速度g。

-學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，老師點(diǎn)評(píng)。

5.能量轉(zhuǎn)化

-老師講解：自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。

-學(xué)生思考：如何計(jì)算重力勢(shì)能和動(dòng)能？

-學(xué)生回答：重力勢(shì)能E_p=mgh，動(dòng)能E_k=1/2mv^2。

6.生活中的應(yīng)用

-老師講解：自由落體運(yùn)動(dòng)在生活中的應(yīng)用，如高空跳傘、跳水等。

-學(xué)生討論：自由落體運(yùn)動(dòng)在生活中的應(yīng)用有哪些？

三、課堂小結(jié)

1.老師總結(jié)：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)的概念、重力加速度g、速度和位移的關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化以及生活中的應(yīng)用。

2.學(xué)生回顧：自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、重力加速度g的測(cè)量方法、速度和位移的公式、能量轉(zhuǎn)化等。

四、課后作業(yè)

1.完成教材中的相關(guān)練習(xí)題。

2.思考：自由落體運(yùn)動(dòng)在生活中的應(yīng)用有哪些？

五、板書設(shè)計(jì)

1.自由落體運(yùn)動(dòng)

-概念：物體在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。

-特點(diǎn)：加速度恒定，等于重力加速度g。

-公式：v=gt，h=1/2gt^2

-能量轉(zhuǎn)化：重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。

六、教學(xué)反思

1.本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)探究、小組討論等方式，讓學(xué)生積極參與課堂，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.在實(shí)驗(yàn)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生控制變量，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。

3.通過生活中的實(shí)例，讓學(xué)生了解自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，提高了學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-物理歷史上的自由落體實(shí)驗(yàn)：介紹伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，包括他的斜面實(shí)驗(yàn)和比薩斜塔實(shí)驗(yàn)，以及這些實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的影響。

-自由落體運(yùn)動(dòng)與拋體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：探討自由落體運(yùn)動(dòng)在拋體運(yùn)動(dòng)中的基礎(chǔ)作用，例如在水平初速度和垂直自由落體結(jié)合的斜拋運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡分析。

-自由落體運(yùn)動(dòng)中的相對(duì)論效應(yīng)：簡要介紹在高速運(yùn)動(dòng)或強(qiáng)引力場(chǎng)中，自由落體運(yùn)動(dòng)如何受到相對(duì)論效應(yīng)的影響，如時(shí)間膨脹和長度收縮。

-自由落體運(yùn)動(dòng)在其他學(xué)科中的應(yīng)用：探討自由落體運(yùn)動(dòng)在生物學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科中的應(yīng)用，如植物生長的力學(xué)研究、天體運(yùn)動(dòng)學(xué)等。

2.拓展建議：

-閱讀物理史書籍或科普文章，了解伽利略等物理學(xué)家的研究歷程和對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源或圖書館資源，查找有關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用案例。

-設(shè)計(jì)簡單的自由落體實(shí)驗(yàn)，如測(cè)量不同質(zhì)量物體的下落時(shí)間，驗(yàn)證重力加速度與物體質(zhì)量無關(guān)的原理。

-通過數(shù)學(xué)軟件或物理模擬軟件，模擬自由落體運(yùn)動(dòng)，觀察不同初速度和不同高度下的運(yùn)動(dòng)軌跡。

-參與學(xué)校的科學(xué)俱樂部或物理競(jìng)賽，與其他同學(xué)討論自由落體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問題，拓寬視野。

-觀看與自由落體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的紀(jì)錄片或教育視頻，加深對(duì)物理現(xiàn)象的理解。

-嘗試結(jié)合日常生活，觀察并分析自由落體現(xiàn)象，如拋物線運(yùn)動(dòng)在體育活動(dòng)中的應(yīng)用。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們共同探討了自由落體運(yùn)動(dòng)這一物理學(xué)中的重要概念?；仡櫿麄€(gè)教學(xué)過程，我想分享一些個(gè)人的反思和總結(jié)。

首先，我覺得在教學(xué)過程中，我盡量將抽象的物理概念與學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。比如，通過介紹伽利略的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生們感受到了物理學(xué)的魅力和歷史底蘊(yùn)。同時(shí)，我也注意到，通過生活中的實(shí)例，如拋物線運(yùn)動(dòng)在體育活動(dòng)中的應(yīng)用，能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在教學(xué)策略上，我采用了實(shí)驗(yàn)演示、小組討論和課堂提問等多種教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)演示讓學(xué)生直觀地感受到自由落體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，小組討論則培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和交流能力。在課堂提問環(huán)節(jié)，我鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，勇于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，這樣可以提高他們的思維能力和表達(dá)能力。

當(dāng)然，在教學(xué)過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些不足。比如，在講解重力加速度g的概念時(shí)，部分學(xué)生對(duì)于加速度的理解還不夠深入，這在一定程度上影響了他們對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解。對(duì)此，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中，更加注重對(duì)加速度概念的講解，并結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生更好地理解。

在教學(xué)管理方面，我努力營造一個(gè)輕松、和諧的學(xué)習(xí)氛圍。我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生們?cè)谡n堂上能夠自由發(fā)言、互相討論時(shí)，他們的學(xué)習(xí)效果往往會(huì)更好。因此，我將繼續(xù)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂，讓他們?cè)谔剿髦邪l(fā)現(xiàn)知識(shí)。

對(duì)于本節(jié)課的教學(xué)效果，我認(rèn)為是滿意的。從學(xué)生的表現(xiàn)來看，他們?cè)谥R(shí)、技能和情感態(tài)度等方面都有所收獲和進(jìn)步。在知識(shí)方面，學(xué)生們掌握了自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和計(jì)算方法；在技能方面，他們學(xué)會(huì)了如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物理規(guī)律；在情感態(tài)度方面，他們對(duì)物理學(xué)產(chǎn)生了更濃厚的興趣。

當(dāng)然，也存在一些問題。例如，部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的使用不夠熟練，這可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。針對(duì)這一問題，我建議在今后的教學(xué)中，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作技能的培訓(xùn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前充分了解實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法。

此外，我還發(fā)現(xiàn)，在課堂討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生參與度不高，這可能是由于他們對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)掌握不夠牢固，導(dǎo)致在討論中缺乏自信。為了解決這個(gè)問題，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中，更加注重學(xué)生的個(gè)體差異，針對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，提供個(gè)性化的輔導(dǎo)。課后作業(yè)1.**計(jì)算題**：一個(gè)物體從高度為50米的塔頂自由落下，求：

a)物體落地時(shí)的速度。

b)物體落地所需的時(shí)間。

c)物體落地前最后1秒內(nèi)的位移。

答案：

a)v=gt=9.8m/s^2×√(2×50m/9.8m/s^2)≈20m/s

b)t=√(2h/g)=√(2×50m/9.8m/s^2)≈4.04s

c)物體在前3秒內(nèi)的位移為h'=1/2gt'^2=1/2×9.8m/s^2×(3s)^2=44.1m，所以最后1秒內(nèi)的位移為50m-44.1m=5.9m。

2.**應(yīng)用題**：一個(gè)籃球從3米高的籃筐上方被投出，如果籃球的水平初速度為10m/s，求：

a)籃球落地所需的時(shí)間。

b)籃球落地點(diǎn)離籃筐的水平距離。

答案：

a)籃球落地時(shí)間只受豎直方向的重力加速度影響，所以t=√(2×3m/9.8m/s^2)≈0.77s。

b)水平距離d=v水平×t=10m/s×0.77s≈7.7m。

3.**推理題**：一個(gè)物體從靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知下落過程中物體經(jīng)過某點(diǎn)的速度為v，求該點(diǎn)的高度。

答案：h=v^2/(2g)，其中g(shù)為重力加速度。

4.**實(shí)驗(yàn)題**：進(jìn)行自由落體實(shí)驗(yàn)，測(cè)量不同質(zhì)量物體的下落時(shí)間，驗(yàn)證重力加速度與物體質(zhì)量無關(guān)的原理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

|物體質(zhì)量(kg)|下落時(shí)間(s)|

|---------------|--------------|

|0.1|1.0|

|0.2|1.2|

|0.3|1.5|

|0.4|1.8|

|0.5|2.0|

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算重力加速度g，并討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

答案：計(jì)算每個(gè)物體下落時(shí)間與質(zhì)量的關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)重力加速度g大約為9.8m/s^2，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了重力加速度與物體質(zhì)量無關(guān)的原理。

5.**設(shè)計(jì)題**：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體下落速度與下落時(shí)間的關(guān)系。

答案：實(shí)驗(yàn)方案如下：

1.準(zhǔn)備一個(gè)計(jì)時(shí)器、秒表和不同質(zhì)量的物體。

2.將物體從同一高度自由落下，使用計(jì)時(shí)器記錄物體落地的時(shí)間。

3.記錄每個(gè)物體的質(zhì)量和下落時(shí)間，計(jì)算物體的下落速度。

4.分析數(shù)據(jù)，觀察下落速度與下落時(shí)間的關(guān)系，得出結(jié)論。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)這一重要的物理現(xiàn)象。首先，我們明確了自由落體運(yùn)動(dòng)的定義，即物體在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。通過伽利略的實(shí)驗(yàn)，我們了解到在真空中，所有物體自由下落時(shí)的加速度是恒定的，即重力加速度g。

接著，我們學(xué)習(xí)了重力加速度g的概念和數(shù)值，知道它在地球表面大約是9.8m/s^2。我們還學(xué)習(xí)了如何通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量重力加速度，以及如何使用公式v=gt和h=1/2gt^2來計(jì)算自由落體運(yùn)動(dòng)的速度和位移。

在課堂的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，同學(xué)們親自操作，通過計(jì)時(shí)器測(cè)量物體下落的時(shí)間，進(jìn)一步驗(yàn)證了自由落體運(yùn)動(dòng)中加速度恒定的規(guī)律。這一過程不僅加深了同學(xué)們對(duì)理論知識(shí)的理解，也提高了大家的實(shí)驗(yàn)操作技能。

最后，我們探討了自由落體運(yùn)動(dòng)在生活中的應(yīng)用，如跳傘、跳水等，讓學(xué)生們感受到物理知識(shí)在實(shí)際生活中的重要性。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.問題：自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么？

答案：自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是加速度恒定，等于重力