2.4.1 自由落体运动 教学设计-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

章节

人教版高中物理必修一第二章第四节

课题

自由落体运动

课时

1

课型

实验探究课

授课时间

2024.10.11

教学内容分析

课标要求解读

《普通高中物理课程标准（2017版2020修订）》对本节内容的要求为：通过实验,认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。（例6 查阅资料，了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法。例7查阅资料，了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。）

根据《课标》表述：本节内容需要帮助学生理解自由落体运动的定义，理解到自由落体运动是特殊的匀变速直线运动。完成探究实验“探究自由落体运动的规律”并能够总结出规律。本节课的讲授需要从亚里士多德及伽利略的探究历史及方法入手，培养学生善于观察生活，总结生活的科学思维与态度。

教材分析

《自由落体运动》是人教版必修第一册第二章第四节内容。自由落体运动是一种理想化模型,在高中物理教学中具有特殊的地位。本节内容是在学生学习了运动学的基本概念、匀变速直线运动等知识后编排的，自由落体运动作为匀变速直线运动的一种特例，在日常生活中比较常见，具有重要的研究价值；历史上曾经有很多科学家研究过落体运动，通过向学生介绍相关的物理学史，可以让学生受到科学精神、科学方法的熏陶。

对于物体的运动快慢，教材通过演示牛顿管实验进行证实，进而最后抽象出自由落体运动这一运动模型。这样的编写层次分明，实现从感性到理性，符合学生的认知规律。只要认真做好演示实验，学生不难建立自由落体运动这一模型。自由落体运动规律的探究过程，不仅可以激发学生的学习欲望，巩固前面的知识，而且可以培养学生的观察能力、动手实验能力以及分析和概括能力。自由落体运动是特殊的匀变速直线运动，同时重力是产生重力加速度的原因，为第四章“运动与力的关系”埋下了伏笔，因此本节课是高中物理的重要内容，在这里具有承上启下的作用。

自由落体运动-物理内容分析

1. 意义：本节内容是在学生学习了匀变速直线运动的知识后编排的，是匀变速直线运动的特例。同时自由落体运动运动也是与生活联系较为紧密的运动。
2. 内涵：物体只在重力作用下，从静止开始的运动。
3. 外延：自由落体运动适用于只受重力的物体。物体在地球或月球上自由落体运动的性质都相同。
4. 关联：从运动学角度看，自由落体运动是特殊的匀变速直线运动。从动力学的角度看，重力加速度的产生原因为重力即万有引力，为后面运动和力的关系奠定基础。

学情分析

教学目标

一、物理知识与物理观念

1. 知道自由落体运动的定义，理解自由落体运动的性质与物体做自由落体运动的条件。
2. 通过实验“探究自由落体运动的规律”，理解自由落体加速度，知道它的大小和方向。
3. 掌握自由落体运动的规律，并能够运用自由落体运动的规律进行计算，解决一些实际生活中的问题。

二、科学思维与科学探究

1. 学生通过对玻璃筒内金属片、羽毛等下落的实验及其它演示实验的观察、分析、思考、学会归纳现象和总结规律的方法。
2. 通过研究落体运动的物理学史，以及实验“探究自由落体运动的规律”，引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。培养学生的观察能力与实验能力。

 三、科学态度与社会责任

1. 结合亚里士多德及伽利略的物理学史进行教学，激发学生的求知欲，让学生体验科学态度、感悟科学精神，敢于提出与别人不同的见解。
2. 通过小组实验探究自由落体运动的规律，培养学生的团结合作精神和协作意识。
3. 通过应用自由落体运动规律，解决“高空抛物”实际问题，培养学生关注生活的态度。

教学重点

1. 有关落体运动的物理学史，以及自由落体运动的概念。
2. 实验探究出自由落体运动的性质以及自由落体加速度。

教学

1. 对“物体下落快慢与轻重无关”的理解
2. 实验探究自由落体运动的性质

难点

教法及教具

教法选择：演示法、讨论法、讲授法

教具学具准备：多媒体、牛顿管、抽气机。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

课前巩固

匀变速直线运动“全景图”：

注意：

（1）各关系式只适用于匀变速直线运动；

（2）v、v0、a、x 均为矢量，使用公式时应先规定正方向（一般以v0的方向为正方向）。

学生跟随教师回顾前述知识，完成学案对应部分内容。

为本节课学习新内容打下基础，便于后续建立起其与新内容间的内在联系

新课讲授

1：早期观点及实验

思考：现实生活中，什么运动是匀变速直线运动？你能举个教室中就看得着的例子吗？你做出此猜想的理由是什么？

猜想：物体下落的运动是匀变速直线运动

理由：物体下落是自然界的常见运动，自然界的规律是简洁明了的，它应该是最简单的变速运动，速度随时间均匀变化。（当年伽利略的想法！）

（一）亚里士多德对于自由落体运动的认识

讲授亚里士多德的观点：物体下落的快慢与重量有关，重的物体下落快，轻的物体下落慢。

研究方法：观察—归纳。

学生认真听讲，参与讨论。

通过讲故事的方法讲述物理学史，提高趣味性。