鲁科版必修1第3节 匀变速直线运动实例-自由落体运动优质教学设计

第三章 第3节 自由落体运动教学设计（鲁科版必修一）

【教材分析】

鲁科版物理必修一将自由落体运动部分内容安排在匀变速直线运动的规律以及匀变速直线运动的实验研究之后。参照其他版本教材，如人教版也有类似的安排。自由落体运动是一种特殊的匀变速直线运动，需要从匀变速直线运动的角度进行研究，故而在研究之前需要学生对匀变速直线运动的规律及研究方法有一定的认识和掌握。所以在学生学习完匀变速直线运功的相关规律和实验研究方法的基础上来学习自由落体运动就降低了学生学习的难度，符合学生的认知的规律。此节就如匀变速直线运动一次复习，一次理论联系实际的实践。

【学情分析】

通过前面对匀变速直线运动的系统的学习和巩固，学生对匀变速直线运动的相关规律有了较好的理解，但是从测试的后的结果来看，部分学生对公式的使用，和实际问题的分析掌握还不够好，所以在自由落体运动的教学中，那是从基础做起，对照匀变速直线运动的相关规律来逐步探究出自由落体运动基本规律，并强化研究的方法和基本原理的运用。

一、教学目标

 （一）知识与技能

 1．认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

 2．能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。

 3．知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

 4．掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。

 5．初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。

 （二）过程与方法

 1．会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。

 2．会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。

 3．善于进行观察，并能独立思考或与别人进行讨论、交流。

（三）情感态度与价值观

 1．通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。

 2．渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。

 3．培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。

 【教学重点】

 1．自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

 2．掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。

 【教学难点】

 理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

 二、教学用具

多媒体课件、牛顿管、小白纸片、厚纸板、抽气机等。

【课时安排】 1课时。

三、新课引入

1、解说提问：物体的下落运动是现实生活中的一种常见现象，大家有没有认真观察过物体的下落运动呢？物体的下落的情况是否完全一样呢？如不一样又有和区别？

2、教师展示部分物体下落的图片：

3、物体的下落有快慢之分？那么是什么影响着物体下落的快慢呢？（学生猜想）

4、前面我们系统地学习了匀变速直线运动的规律，今天，我们就来学习一种匀变速直线运动的实例-自由落体运动。

四、推进新课

（一）展示已经写在黑板上的学习目标：

1、知道什么是自由落体运动。

2、知道自由落体运动的性质。

3、了解重力加速度的大小、方向及其变化规律。

4、理解匀变速直线运动的基本规律，并能用之分析解决相关问题。

（二）探究一：什么因素影响物体下落的快慢呢？

实验一：形状相同的厚纸板和白纸片从同一高度由静止释放，谁下落得快?

结    果：厚纸板下落快

结    论：重的物体比轻的物体下落快

（教师当堂演示，学生观察得出结果和总结得结论）

实验二：将白纸片捏成小纸团和厚纸板同样从同一高度由静止释放，谁又下落得快呢？    

结   果：小纸团下落快

结   论：轻的物体下落快

（教师当堂演示，学生观察得出结果和总结得结论）

思考1：两个实验得到了相互矛盾的结论，那么造成上诉矛盾结论的原因是什么呢？

（原因：空气阻力对下落快慢的影响）

思考2：在没有空气影响的情况下，重量不同的物体下落的快慢又是如何的呢？

探究二：牛顿管实验：无空气影响时，物体下落的快慢

教师现场演示，对比有空气和抽出部分，大部分空气后羽毛和铁片的运动的快慢，学生观察，记录现象和分析出结论：

1、现象：在真空中同时落地

2、结论：在真空中物体下落的快慢与重量无关

（二）自由落体运动

1、师生共同得出自由落体运动的定义、条件。

（1）定义：物体只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动。

（2）条件：v0= 0，只受重力

（3）注意：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的落下也可以近似看作自由落体运动。

（4）思考：自由落体运动的运动规律如何呢？是我们前面学习过的匀变速直线运动吗？如何验证呢？

2、探究二：自由落体运动的规律

（1）频闪照相法研究自由落体运动的规律的介绍

（2）展示教材上小球自由落体运动的频闪照片，让学生思考如何研究自由落体运动是否是猜想的匀变速直线运动。

（3）从实际运动出发引导学生研究自由落体运动的规律

3、自由落体加速度（g）

（1）思考：不同重量的物体做自由落体运动的加速度一样吗?

（学生思考后请学生分析回答）

（2）不同物体下落的 h 和 t 都相同 ，则它们在这一地点的加速度都相同

（3）这个加速度是做自由落体的加速度，叫重力加速度。用g来表示

（4）重力加速度的大小：计算结果：g=9.8125m/s2

（5）重力加速度的方向：竖直向下

（6）展示图片

观察上表，你从表格中发现了什么规律？

结论：地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，一般随着纬度的增大而增大，赤道处重力加速度g值最小，两极g值最大。同时，g还随物体距地面的高度的增加而减小

特别提醒

 g =9.8m/s2，粗略计算时g 值可取10m/s2

（三）自由落体运动的基本公式总结。

（四）课堂练习

例题1：为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由下落，经过2.5s后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离h及小石块到达水面瞬间的速度。
（学生尝试解答，然后师生共同解答，掌握公式的运用）

实践活动：用一把直尺测量自己的反应时间

例题2：两个同学利用直尺测量反应时间．甲同学用两个手指捏住直尺的顶端，乙同学用一只手在直尺下方0刻度处做捏尺的准备，但手不碰直尺．乙同学看到甲同学放开直尺时，立即捏住直尺．乙同学捏住直尺的刻度为40cm．请你估算出乙同学这次实验的反应时间．（g=10m/s2，结果保留两位有效数字）

五、本课小结

1、自由落体运动的概念及条件、性质

2、重力加速度的大小、方向和变化规律

3、自由落体运动的基本规律。

六、板书设计

第3节 自由落体运动

一、自由落体运动

1、定义：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动。

2、条件：（1）v0=0，（2）只受重力

3、性质：初速度为0的匀加速直线运动

二、重力加速度（g）

1、大小：g=9.8m/s2

2、方向：竖直向下

3、变化规律：

三、自由落体运动的基本公式

七、作业布置：教材课后练习3、4、5题

八、教后反思