2.4 自由落体运动 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册
【课题】自由落体运动
【教学时间】40分钟
【教学对象】高一（上）
【教材】粤教版必修第一册第二章第四节
【教学内容分析】
学生前面已经学习认识匀变速直线运动及其速度、位移特点，匀变速直线运动的规律。本节课结合物理学史相关知识，通过实验，认识自由落体运动的规律。自由落体运动是匀变速直线运动抽象模型的一种，学习本节内容，不仅可以更好地掌握匀变速直线运动的规律，也为学习其他匀变速直线运动提供一种参考，同时为学习更复杂的运动做好准备。
内容要求：通过实验，认识自由落体运动。结合物理学史相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。
教学提示：注重在机械运动情境下培养学生的运动观念和模型建构等物理学科核心素养。教学过程中应多联系生产生活实际，从多角度创设情境，引导学生讨论，让学生体会建构自由落体模型的必要性及方法等。引导学生结合物理学史认识实验探究与科学思维的结合对物理学发展的重要作用。
学业要求：了解建立自由落体运动模型方法和使用条件。知道证据是物理研究的基础，能使用简单直接的证据表达自己的观点。
教材先通过回顾物理学史中的亚里士多德和伽利略对影响物体下落快慢的研究，然后实验探究不同种情况下物体真实下落的情况，最后得出结论：物体下落快慢与物体的轻重无关。再通过“观察与思考”中牛顿管演示物体下落的现象，得出影响下落物体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，
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轻重不同的物体只受重力的作用，下落的快慢相同。引出自由落体运动的概念。
先通过前面的学习，猜想自由落体运动是一种简单的加速运动，即匀加速直线运动。然后通过“讨论与交流”验证自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动。用列表的形式给出一些城市或地区的重力加速度。之后，再根据匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动，得出自由落体运动的速度公式和位移公式等规律。
教材把历史上古希腊学者亚里士多德和意大利学者伽利略对影响物体下落快慢的因素的观点，用硬币和纸片真实做实验与探究，得出物体下落快慢与物体轻重无关，引出自由落体运动。利用牛顿管，通过控制“空气多少”这一因素，找出影响物体下落快慢真正的因素是空气阻力，得出自由落体运动定义。通过“讨论与交流”对小球做自由落体运动的频闪照片进行分析，得出自由落体是一种初速度为零的匀加速直线运动的规律。这些物理学史与实验探究、实验与推理的多种结合，有利于学生从各个角度学习和掌握新知识。
在探究影响物体下落快慢的因素、物体做自由落体运动的条件、性质、规律等问题过程，引导学生运用相应的学习方法，去自行探究、归纳、发现，解决问题，教师在关键处予以点拨。
【学生情况分析】
已经学习了匀变速直线运动的特点：速度均匀变化，加速度恒定。连续相等时间内的位移不等，而位移变化量相等。学习了匀变速直线运动的规律：包括位移、速度公式等。
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学生学习并掌握了匀变速直线运动的特点、匀变速直线运动的规律，有利用已学知识解决问题的想法。
学生虽然掌握了匀变速直线运动的特点、匀变速直线运动的规律，但利用所学解决问题的能力不足。对建构自由落体运动模型的抽象思维较弱。
通过实验探究与演示实验，知道影响物体下落快慢真正的因素是空气阻力，知道自由落体运动的条件、特点和性质。
（1）通过实验探究与科学推理相结合，理解自由落体运动模型建构的思想方法。
（2）通过“讨论与交流”验证自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动。
（3）根据匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动，得出自由落体运动的速度公式和位移公式等规律。
（2）通过观察与思考，找出影响物体下落快慢真正的因素是空气阻力。
（3）通过对小球做自由落体运动的频闪照片进行分析，得出自由落体是一种初速度为零的匀加速直线运动的规律。
通过实验探究与科学推理相结合，理解自由落体运动模型建构的思想方法。
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