2.4 自由落体运动 教学设计 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

自由落体运动 一、教学目标 1.物理观念 （1）知道物体做自由落体运动的条件。 （2）掌握自由落体运动的特点和规律。 2.科学思维 学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。 3.科学探究 通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。 4.科学态度与责任 培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。 二、教学重难点 教学重点：培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力，使之会验证匀变速直线运动。 教学难点：归纳出自由落体运动的速度，位移公式，培养分析、推理、综合的能力。 三、教学分析 过去的很多学生和老师都认为这节课没公式,不重要。所以我想通过这节课教育学生方法的学习在物理里面和公式等知识一样重要。更要教会学生在以后的学习中学会使用这些方法。 因此本节课是本章知识的复习课，培养学生思维的研究课，联系生活的应用课，也是后面课程的知识准备的垫底课。所以本节课在本章中具有重要的地位和作用。 四、教学过程 活动1【导入】 （一）复习提问 （1）匀变速直线运动规律 速度-时间关系： 位移-时间关系： 速度-位移关系： 连续相等的时间Ｔ内的位移差： （2）匀变速直线运动的特点是什么？ 从加速度角度: 加速度大小和方向保持不变 从速度的角度: 速度在均匀的变化 从位移的角度: 位移与时间成二次函数关系 从位移差角度：连续相等的时间Ｔ内的位移差相等 活动2【导入】 （二）情境导入 比一比：看看谁反应的更快？教师自制落尺测学生反应时间。 通过小游戏迅速吸引学生注意力，并设置悬念，激发学生学习兴趣。 活动3【讲授】 （三）讲授新课 地面上物体自由下落是一种常见的运动。 设计意图：以生活中的一些现象为切入点，展开对自由落体运动的探索。 从生活入手，让学生在真实的案例中分析问题，体会物理模型来源与生活。 问题：不同物体的自由下落运动，情况是否相同呢？ （即重的物体下落快还是轻的物体下落快？） 活动4【活动】探究一：　不同轻重的物体，下落的快慢是否相同？　　　 演示实验：电话卡和纸片几次的下落对比 结论:  物体下落快慢与重量无关 历史的争论 亚里士多德认为重的物体降落快，轻的物体降落慢。从公元前4世纪至公元17世纪，这种观念统治了人们两千多年之久。 伽利略则提出物体下落时运动的快慢与物体所受的重力无关。 伽利略的贡献 发现问题：巧妙的推理 两个物体分别由同一高度下落，重的物体比轻的物体下落的快，当把两物体捆在一起仍从同一高度下落，情况会是怎样呢？ 1.整体分析：当把两个物体捆在一起时，因为新组成的物体比上述两个物体中的任一个都重，从而下落得应更快。 2.局部分析：A物体下落得快，受到一个下落慢的物体B的作用，结果一个大人拉着小孩向前跑，比单独大人跑要慢，比小孩单独跑要快一些，他们的共同速度应介于A、B 两物体之间 伽利略用归谬法巧妙地否定了亚里士多德的观点，从而得出 结论：重物体不比轻物体下落得快。 活动5【活动】 探究二：是什么原因使下落运动变得这么复杂？ 为什么有时重的物体下落快，有时轻的物体下落快？有时轻重物体又是同时下落? 空气阻力对金属球影响较小，所以下落得快 空气阻力对纸影响较大，所以下落得慢 结论：空气阻力是影响物体下落快慢的主要因素。 猜想：两物体在无阻力（或空气阻力忽略）情况下自由下落会如何呢? 世界著名的比萨斜塔实验证明：重的铁球和轻的铁球下落快慢相同 问题：在没有空气的空间里,情况又是如何?  牛顿管实验 结 论：在没有空气的空间里，物体下落的快慢相同。 美国宇航员大卫斯哥特在月球上同一高度同时释放了一个锤子和一根羽毛, 他发现两者同时落地。 活动6【讲授】 一．自由落体运动 1.定义: 物体在只受重力作用下，从静止开始下落的运动叫自由落体运动。 2.特点: ⑴V0=0 ⑵只受重力作用 如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物理的下落也可以近似看作自由落体运动。 问题：那这种下落运动到底是一种怎样的运动呢？ 轨迹——直线，运动特征——加速，是否为匀加速？ 伽利略的研究方法： 发现问题   提出假说    数学推理   实验验证   合理外推 科学推理：伽利略理想斜面实验 实验验证：伽利略让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，做了上百次实验，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落时的加速度小得多，所以时间容易测量些。 实验结果表明，光滑斜面倾角保持不变，从不同位置让小球滚下，小球通过的位移跟所用时间的平方之比是不变的，由此证明了小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动。 学科网（北京）股份有限公司 $$