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《自由落体运动习题课》教学设计与反思
课题： 自由落体运动习题课 科目：物理必修1 提供者：黄基利 一、教学内容分析 本节课主要来源于人教版高中物理必修一第二章第6节《自由落体运动》学习后的一节应用课。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。在知识内容上，它是匀变速直线运动的一个特例，在思维方法上渗透着理想化模型的重要研究方法。在必修一整个运动学的教学中，匀变速直线运动的教学重点就在于规律的应用，而自由落体运动规律的应用就包含了整个匀变速直线运动规律应用的思维方法，因而本节课对学生怎样分析运动学问题具有重要的指导和意义。 教学对象： 高一 课时： 1课时 单位： 温州市龙湾中学 二、教学目标 1.知识与技能 （1）知道做自由落体运动的条件，理解影响物体下落快慢的因素； （2）能够利用打点计时器或其他实验仪器分析自由落体的运动轨迹并能分析测量重力加速度的大小； （3）知道自由落体的加速度大小和方向； （4）知道竖直上抛运动与自由落体运动的相同点和不同点，并能解决竖直上抛运动的简单题型。 2.过程与方法 （1）培养学生的观察能力和逻辑推理能力； （2）进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力； （3）通过对重力加速度测量的实验探究，初步会进行探究实验的设计。 （4）初步了解探索自然规律的科学方法。培养学生的观察、概况能力。 3.情感态度与价值观 （1）调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力； （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）通过实验，培养学生的合作精神。 三、学习者特征分析 学生已经学习了位移、加速度、时间等描述运动的知识，而且对匀变速直线运动规律的应用方面具有一定的基础。通过上一节课的学习，学生对自由落体运动及其运动规律也有了初步的认识，然而通过学生上交的作业来看，对于如何应用自由落体运动的规律来解决具体的问题还存在一定的不足，尤其是怎样求解重力加速度，需要教师进行指导，使学生能独立分析自由落体运动的简单题型。 四、教学策略选择与设计 本节课总体上采用“设定情景，提出问题”——“ 师生探讨， 分析问题”——“设计方案，计算求解”——“总结规律，拓展练习”的主线开展。 首先回忆做自由落体运动的条件，得出自由落体运动的规律是初速度为零的匀变速直线运动，然后提出“怎样测量重力加速度？”，师生分析问题之后，学生开展讨论设计实验方案并进行理论推导计算；教师给出方案，学生自由探讨计算；最后教师给出自由落体运动规律应用的两个常见题型，学生进行分析思考，并在教师的指导下完成教学任务。 五、教学重点及难点 教学重点： 1. 测量重力加速度的方法和理论计算； 2. 自由落体运动规律应用的两种题型分析； 教学难点： 1. 逐差法和滴水法求重力加速度； 2. 竖直上抛运动的题型分析 六、教学过程 教师活动 问题情景引入： 下列说法中正确的是（ ） A.从静止开始下落的物体都必做自由落体运动 B. 从地球表面附近做自由落体运动的物体，加速度都是相等的 C.自由落体运动加速度的方向总是竖直向下的 D.满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动 答案：C 问题情景一： 如何求解自由落体的加速度呢？你可以想到几种方法。 实验方案1: 利用打点计时器的纸带分析 提问：根据纸带信息，可以有几种方法进行求解重力加速度？ 分析： 方法一 画出v-t图像，根据图像的斜率求解重力速度。 方法二 逐差法 ① 如果纸带上有六条连续的相等时间s?s?s?s?s?s间隔，则 a??456?2?123?9T ② 如果纸带上有五条连续的相等时间间隔，则去掉头或者尾的间隔，采用 a?学生活动 设计意图 让学生回忆上节课所学的内容： （1）定义：物体只受重力作用从静止开始下落的运动。 （2）性质：初速度为零的匀加速直线运动。 （3）重力加速度： 大小：一般g可9.8m/s2或10m/s2 方向：竖直向下 通过学生探讨研究利用自由落体运动思考回忆自由落体运动的条件和运动规律 学生思考并设计实验方法 规律来求解重力加速度，从而达到对自由落体运动规律的应用。 学生思考并举手回答 对v-t图像的应用和逐差法公式的学习 ?s4?s3???s1?s2?4T2实验方案2：利用频闪照相 学生思考，并回答计算方法： 对自由落体运动频闪摄影是研究变速运动常用的手段。在暗室中照相机的，频闪快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈的闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。根据小球自由落下时的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次，就可以测量出自由落体的加速度。 注意：单位是厘米 问题：给出频闪照片的示意图，让学生讨论分析，提出求解方法。 实验方案3：滴水法测加速度 某同学用下列方法测定重力加速度 (1)让水滴落在盘中时，仔细调整水龙头的阀门，使第一滴水刚落入盘中听到响声的瞬间，第二滴水滴正好从阀门口处开始下落； (2)当听到水滴落进盘中的某次响声开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，依次数“1,2,3，……”，直到数到“50”按下停表按钮，停表上显示的时间为20.0 s； (3)用米尺测量出水龙头阀门口到盘子的距离为78.24 cm. 根据上述实验过程及所得数据，计算重力加速度的值为_____m/s2. 问题情景二： 屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，问： （1）此屋檐离地面多少米？ （2）滴水的时间间隔是多少？ 问题情景三： 竖直上抛一物体，初速度为30m/s，求：上升的最大高度；上升段方法一：使用逐差法求解； 方法二：求出某个位置的速度和开始自由落体运动到该位置的时间，利用v?gt计算重力加速度； 方法三：量出开始自由落体运动到某个位置的高度和运动时间，利用公式的灵活应用 h?12gt计算重力加速度； 22方法四：取两个相邻相等时间间隔T及位移之差，利用?x?gT求解； 方法五：求出频闪照中某两个位置的速度，利用g?v2?v1求解 t对知识点——滴学生思考并进行求解 水法测重力加速度的理解和应用 学生独立思考并分析 对自由落体运动规律的应用题型一 对自由落体运动学生独立思考并分析 规律的应用题型二 竖直上抛运动特时间。(g=10m/s2) （教师演示，并讲解竖直上抛运动的特点） 学生课堂练习： 在离地15m的高处,以10m/s的初速度竖直上抛一小球,求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间．(忽略空气阻力的影响,取重力加速g=9.8m/s2) 点： (1)具有竖直向上的初速度。 (2)因为重力远大于空气阻力，故空气阻力可忽略。物体只受重力作用，加速度恒为重力加速度。 (3)物体上升达到最高点还要下落，上升阶段是匀减速直线运动，下落阶段是自由落体运动。 七、教学评价设计 《自由落体运动规律的应用》的量规评价表 评价指标（权重） 优 良 知道自由落体运动的特点以及重力加速度的大小和方向（10分） 合 格 知道物体做自由落体运动的条件以及重力加速度的大小（8分） 不合格 对什么是自由落体运动、重力加速度的大小和方向的认识有点模糊（5分） 自评 师评 学习完成情况（50分） 只知道自由落体熟练掌握自由落基本知道自由落运动涉及的公体运动的规律和体运动规律和涉式，不理解自由基本公式（20分） 及的公式（15分） 落体运动的规律（10分） 能熟练应用自由落体运动的规律分析并解决实际的落体问题（20分） 能提出新的测量重力加速度的实验设计方案，并独立完成探究测量重力加速度（20分） 只能基本利用自由落体运动规律的公式分析并解决实际的落体问题（15分） 不会分析落体运动的问题（10分） 自主探究 （20分） 不能提出新的测量重力加速度的不能独立进行测方案，但能独立量重力加速度的完成教材提供的实验，效果差（5测重力加速度的分） 实验方案（12分） 合作交流 （15分） 小组成员共同努力完成测量重力加速度的实验并提出新的设计方案（15分） 小组成员合作较好，能基本完成课本提供的实验方案（10分） 小组成员之间表现不好，不能完成测量任务，效果差（5分） 解决问题 （15分） 能很好地运用知简单的实际问题识解决简单的实解决效果一般际问题（15分） （10分） 合 计 不能解决简单的实际问题（5分） 等第：1、优良：80分以上；2、合格：60分以上；3、不合格：60分以下 八、板书设计 一、自由落体运动规律 （1）定义：物体只受重力作用从静止开始下落的运动。 （2）性质：初速度为零的匀加速直线运动。 （3）重力加速度：大小：一般g可9.8m/s2或10m/s2 方向：竖直向下 二、重力加速度的测量 (1) 纸带测量 （2）频闪照相 （3）滴水法 三、自由落体运动规律应用：v?gt h? （1） 连续滴水型 （2）竖直上抛型 12gt 2九．教学反思 本节课以“设定情景，提出问题”——“ 师生探讨， 分析问题”——“设计方案，计算求解”——“总结规律，拓展练习”的主线开展。教学设计完整，而且题目选择合理、适度，充分考虑到学生的接受能力；所给的例题代表性强，有助于学生掌握自由落体运动规律的应用。 本节课的主要亮点就是对“如何求解自由落体的加速度呢？你可以想到几种方法。”和“给出频闪照片的示意图，让学生讨论分析，提出求解方法。”这两个问题的探讨，学生都能够积极参与问题的探讨，并积极回答问题，提出自己的见解。课堂氛围活跃，学生的积极性得到了最大的发挥。而且学生提出的很多意见都是我备课时没有想到的，这充分说明这节课的教学效果较好。尤其是对第二个问题的探讨，学生能充分应用自由落体运动的规律来求解重力加速度，语言表述也非常得清楚。 本节课存在的主要不足是 1. 课堂的问题情境引入所花时间有点长，直接影响到后面课堂内容的开展，所以课堂的时间掌控方面今后还学要多加注意； 2.课堂提问主要是让全体学生一起回答问题为主，单独让学生站起来回答问题的情况很少，今后要注意改变。 我校听课老师给我的意见是教学设计比较合理，内容安排恰当，学生能积极相应老师的教学，课堂非常活跃；不足之处就是在课堂氛围掌控方面要多加注意。
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