自由落体运动教学设计

王凤黎

自由落体运动教学设计

王凤黎

1 课程标准与教材分析

本节通过演示实验和学生自己动手操作实验分析得出自由落体运动的特点和运动规律，理解重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。通过本课教学使学生既了解一种具体运动，又巩固匀变速运动规律，同时也为学习平抛物体的运动奠定基础。

2 教学目标

2.1 知识与技能

1）了解什么是自由落体运动；2）自由落体运动的加速度；3）认识自由落体运动的特点；4）掌握自由落体运动的规律，速度随时间的变化规律，位移随时间变化的规律（定量）。

2.2 过程与方法

1）通过理论探究和观察演示实验，得出：物体下落的快慢和物体的质量无关，是空气阻力影响了物体下落的快慢。2）通过学生分组实验，验证自由落体运动是匀变速直线运动，并求出加速度。3）让学生经历科学探究的过程，掌握科学探究的方法。

2.3 情感态度与价值观

通过学生的自主探究，激发学生学习的兴趣。学生实验的误差较大，适时教育学生：科学实验都是经过千百次的试验才能成功，从而让学生懂得科学成果得来不易，培养学生正确的科学观、价值观。

3 学情分析

1）学生充分掌握匀变速直线运动规律；2）学生对日常生活中的一些落体现象有一定的了解；3）学生喜欢多参与有效的课堂活动。

4 教学要点分析

1）重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零，只受重力作用（物体的加速度为自由落体加速度g）。2）难点是实验的准确操作及规律的得出。

5 教学策略

1）通过实验、观察、推理、归纳等科学知识和方法，培养学生透过现象看本质的认识观；2）通过对伽利略研究自由落体运动的学习，培养学生的抽象思维能力，并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力；3）通过多媒体技术的应用激发学生的学习兴趣，培养学生追求科学真理的学习品质。

6 教学准备

牛顿管、大小纸片数张、橡皮、多媒体课件、打点计时器、学生电源、导线、纸带、直尺、重物、固定夹、铁架台。

7 教学过程

7.1 激情导入，提高兴趣

视频录像：比萨斜塔落体实验，在八层高的楼顶落下质量不同的保龄球，下落一样快。师：生活中轻重物体下落是否一样快？

7.2 团体协作，探究新知

学生做实验。①橡皮和纸片从同一高度由静止开始同时下落，观察下落快慢情况。从表面上看得到结论：物体越重，下落得越快。②取相同大小的纸片两张，其中一张揉成团，再同时从同一高度由静止开始下落，观察下落快慢情况。从表面上看得到结论：轻重相同的物体下落快慢不一样。为什么呢？引导学生思考空气阻力的作用。③如果让橡皮与纸团从同一高度由静止开始同时下落，下落的快慢又怎样呢？从表面上看得到结论：轻重不同物体下落快慢相同。结论：轻重不同的物体忽略空气阻力的情况下下落快慢是相同的。

7.3 演示牛顿管实验

羽毛和硬币在真空中下落快慢是相同的。引导学生明确忽略空气阻力只受重力作用的物体下落快慢是相同的。引导学生说出亚里士多德的观点是错误的，伽利略的观点是正确的。

7.4 教师引导学生探究

自由落体运动：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。自由落体运动是一种理想运动，在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不太大（h不太高），可以近似看成是自由落体运动。特点：①只受重力；②初速度为零。师：那么自由落体运动是怎样的运动呢？

7.5 学生分组实验进行探究

教师指导学生动手操作：重物自由下落时打出纸带。

教师引导学生根据纸带分析连续相等时间内小球的相邻两段的位移差Δs相等，得出自由落体运动是匀变速直线运动。

1）运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

教师引导学生分析纸带，根据Δs=at2求出加速度。教师提问进行评价。

教师引导学生发现全班学生求出的加速度都是定值，都接近9.8 m/s2。

2）自由落体加速度。①方向：竖直向下。②大小：g=9.8 m/s2或g=10 m/s2。③随纬度升高而增大，随高度升高而减小。

3）自由落体运动规律。引导学生自己写出公式（略），同时让学生清楚自由落体运动就是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。

4）创设活动实践检测：测定反应时间。学生通过握直尺测自己的反应时间。教师对结果进行评价。

5）拓展练习整体评价：一个物体做自由落体运动，它落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半，求它落到地面所需的时间。

6）以人为本，总结提高。①自由落体是一种非常普遍的运动形式，日常生活中许多物体的下落运动都可以看成是自由落体运动，所以研究自由落体具有普遍的意义。②在研究自由落体运动时，采用一种理想化的方法。从最简单、最基本的情况入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由浅及深地推入，从而得出一种运动形式——自由落体运动。这种理想化的方式，在以后学习物理时经常要用到。③自由落体运动就是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。

8 教学反思

灵活运用教学方法，充分调动学生自己能够动手、动脑、自主探究新知。创设课堂活动激发学生探知欲望，提高分析问题、解决问题的能力。

专家点评：通过实验、观察、推理、归纳等多种教学方法激发学生探究的兴趣，培养学生透过现象看本质的能力，能够创设有效课堂活动，形成思维对话型课堂。

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.13.097

（作者单位：山东省蓬莱第一中学）