《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)理念高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)代高中物理教學(xué)的規(guī)范，在實(shí)施該標(biāo)準(zhǔn)的過程中，我應(yīng)不斷探索新的教學(xué)理念,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，改革教學(xué)模式，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和可持續(xù)發(fā)展的能力。為了更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，我將實(shí)施趣味教學(xué)，將物理知識與生活緊密聯(lián)系，從生活走進(jìn)物理，再由物理解釋生活現(xiàn)象的方式進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生的自主創(chuàng)新和探究。二、教材分析《自由落體運(yùn)動(dòng)》是人教版（2019版）高中物理必修第一冊第二章第4節(jié)的內(nèi)容，包括自由落體運(yùn)動(dòng)、自由落體加速度以及自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律三個(gè)方面的知識點(diǎn)。本節(jié)內(nèi)容安排在《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》一章中，自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)具體的實(shí)例，又是一個(gè)特殊的實(shí)例。對特殊運(yùn)動(dòng)的研究是對前面知識的復(fù)習(xí)和鞏固，同時(shí)也加強(qiáng)了理論知識與實(shí)際生活的聯(lián)系。也是為后面課程的學(xué)習(xí)做鋪墊，本節(jié)在物理教學(xué)中有著重要的地位和作用。三、學(xué)情分析學(xué)生在本節(jié)之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本知識和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這為學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容打下了良好的基礎(chǔ)。但自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想的物理模型，在實(shí)際生活中在由于空氣阻力的存在，使得一些重的物體下落得非常快，生活經(jīng)驗(yàn)的思維定式容易讓學(xué)生形成錯(cuò)覺，這對學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)帶來一定的困難。結(jié)合高一學(xué)生的邏輯思維特點(diǎn)，充分利用學(xué)生對新事物的好奇心強(qiáng)，在教學(xué)中我們通過直觀案例的具體分析，來突破問題矛盾、深入理解。四、教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)（一）物理觀念認(rèn)識自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，能判斷物體是否處于自由落體運(yùn)動(dòng)，會(huì)運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律來解決相關(guān)問題。（二）科學(xué)思維通過分析、推理，歸納出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，總結(jié)運(yùn)動(dòng)其規(guī)律，培養(yǎng)分析、綜合推理能力。（三）科學(xué)探究觀察演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探究自由落體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及其加速度，體會(huì)科學(xué)探究的思維方法。（四）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過對問題矛盾的探究，培養(yǎng)求真務(wù)實(shí)的科學(xué)作風(fēng)，敢于對問題發(fā)起質(zhì)疑的創(chuàng)新精神。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）重點(diǎn)1.自由落體運(yùn)動(dòng)的概念與判斷條件。2.自由落體運(yùn)動(dòng)的探究過程。（二）難點(diǎn)1.對自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的掌握和物理模型的建立。2.利用逐差法求自由落體運(yùn)動(dòng)加速度。六、教學(xué)方法（一）教法討論法、講授法、問答法（二）學(xué)法自主探究法、交流合作法、練習(xí)法七、教學(xué)流程（一）新課導(dǎo)入演示實(shí)驗(yàn)：教師演示用兩張同樣大小的紙，一張揉成紙團(tuán)，讓紙團(tuán)和另一張?jiān)谕瑯痈叨认侣?，引?dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，看看那個(gè)下落快？學(xué)生回答（預(yù)設(shè)）：紙團(tuán)下落得快。拋出問題：結(jié)合實(shí)驗(yàn)以及生活中的經(jīng)驗(yàn)，討論：什么因素影響物體下落的快慢？”學(xué)生回答（預(yù)設(shè)）：影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素可能是空氣阻力；物體的輕重……經(jīng)典典故：最早研究這個(gè)問題的，大概要算古希臘學(xué)者亞里士多德了，他在生活中觀察到一塊石頭比一片樹葉落得快些。他認(rèn)為物體下落的快慢跟它的輕重有關(guān)，重的物體下落得快。但伽利略卻不那么認(rèn)為，這是為什么呢？我們這節(jié)課就來學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)。（二）新課講授1.自由落體運(yùn)動(dòng)矛盾推出：伽利略認(rèn)為，根據(jù)亞里士多德“重的物體下落得快”的論斷，會(huì)推出相互矛盾的結(jié)論。假定：假定一塊大石頭的下落速度為8，一塊小石頭的下落速度為4，當(dāng)把兩塊石頭捆在一起時(shí)，大石頭會(huì)被小石頭拖著而變慢，整個(gè)物體的下落速度應(yīng)該小于8。但是，把兩塊石頭綁在一起后，整個(gè)物體比大石頭要重，這說明了什么問題呢？學(xué)生回答（預(yù)設(shè)）：兩種相互矛盾的結(jié)論，說明亞里士多德“重的物體下落得快”的看法是錯(cuò)誤的。問題再現(xiàn)：究竟輕重不同的物體下落情況如何呢？實(shí)驗(yàn)出分之，請同學(xué)們們仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)一：輕重不同的物體下落快慢的研究一個(gè)兩端封閉的玻璃管(也稱牛頓管)，其中一端有一個(gè)開關(guān)，玻璃管可以與外界相通。甲（有空氣）：把質(zhì)量不相同的鐵片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管豎直放置，讓鐵片和羽毛從玻璃管上方同時(shí)開始下落，觀察物體下落的情況。學(xué)生觀察現(xiàn)象：鐵片下落得快。乙（真空）：把玻璃管里的空氣抽出去，再次觀察物體下落的情況。學(xué)生觀察現(xiàn)象：將玻璃管的空氣抽出去后，在沒有空氣阻力的影響下，輕的物體和重的物體下落得同樣快。聯(lián)系生活：生活中人們之所以看到物體下落的快慢不同，是因?yàn)槭裁茨?？分析回答（預(yù)設(shè)）：是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊?。?guī)律分析：上述實(shí)驗(yàn)乙中的條件是什么呢？總結(jié)思考（預(yù)設(shè)）：只受重力、初速度為零（靜止）。教師總結(jié)：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。問題再現(xiàn)：我們之前學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在探究物體是在做什么樣的運(yùn)動(dòng)時(shí)我們用了什么樣的方法進(jìn)行測試呢？學(xué)生回答（預(yù)設(shè)）：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得出的紙帶進(jìn)行探究。教師設(shè)疑：自由落體運(yùn)動(dòng)在下落過程中是加速下落的，它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是怎么樣的呢？學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：聯(lián)系對小車的運(yùn)動(dòng)研究引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在對小車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究時(shí)，我們讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在帶有滑輪的長木板另一端，把小車停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，經(jīng)平衡摩擦后，放開小車讓它拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，對紙帶進(jìn)行研究。我們要想研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以怎樣來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)兀繋熒餐O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶一端系著重物，另一端穿過計(jì)時(shí)器。用手捏住紙帶上端，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，松手后重物自由下落，計(jì)時(shí)器在紙帶上留下一串小點(diǎn)。改變重物的質(zhì)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x0n（cm）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移xn（cm）相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差Δx（cm）教師引導(dǎo)：在對小車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究時(shí)，我們用到了一個(gè)方法計(jì)算加速度的大小，哪位同學(xué)還知道具體的運(yùn)算嘛？學(xué)生回答（預(yù)設(shè)）：用到了逐差法，在紙帶上取相鄰的7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，間距依次為x1、x2、……x6，則a1=x4-x1指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)：同學(xué)們利用逐差法計(jì)算加速度看看得到什么樣結(jié)果？看到大部分同學(xué)以及完成實(shí)驗(yàn)，分析完數(shù)據(jù)。哪個(gè)小組可以和我們一起分享你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？學(xué)生展示（預(yù)設(shè)）：經(jīng)過計(jì)算與分析可以知道自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為a≈9.790m/s2。2.自由落體加速度教師總結(jié)：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度相同，這個(gè)加速度叫作自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。我們知道加速是一個(gè)矢量，它有大小有方向，重力加速度的大小和方向是多少呢？思考回答（預(yù)設(shè)）：方向?yàn)橄蛳拢笮閷?shí)驗(yàn)中的數(shù)值g=9.790m/s2。教師糾正：加速度的方向?yàn)樨Q直向下，對于它的大小同學(xué)們請看以下一組數(shù)據(jù)。展示數(shù)據(jù)：一些地點(diǎn)的重力加速度，你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？看圖得結(jié)論：維度越高，重力加速度的數(shù)值越大。教師歸納：精確的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在地球上的不同地方g值不同，在計(jì)算中，g可以取9.8m/s2或10m/s2。教師點(diǎn)撥：在地球表面上從赤道到兩級，重力加速度隨維度的增大而逐漸增大；在地球表面上方越高處重力加速度越小。（三）課堂鞏固例題：小明發(fā)現(xiàn)從核桃樹上同一高度一顆核桃和一片樹葉同時(shí)從靜止落下，下列說法正確的是（）A.核桃和樹葉的運(yùn)動(dòng)都是自由落體運(yùn)動(dòng)B.核桃先落地是由于核桃受到的重力較大C.核桃和樹葉的運(yùn)動(dòng)都不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)D.假如地球上沒有空氣，核桃和樹葉會(huì)同時(shí)落地【答案】D【解析】從樹上落下的核桃所受阻力相對重力來說很小，可看成自由落體運(yùn)動(dòng)，而從樹上落下的樹葉所受阻力相對重力來說較大，不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B、C錯(cuò)誤。假如地球上沒有空氣，則核桃和樹葉不受空氣阻力，都做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落快慢相同，同時(shí)落地，D正確。（四）課堂小結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：v0=0，只受重力。性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。自由落體加速度：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度相同，這個(gè)加速度叫作自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。方向：豎直向下。大?。和ㄟ^多種方法用實(shí)驗(yàn)測定，在地球上的不同地方g值不同，在計(jì)算中，g可以取9.8m/s2或10m/s2。（五）布置作業(yè)一：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中速度與時(shí)間的關(guān)系、位移與時(shí)間是關(guān)系是什么？請結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度、位移與時(shí)間的關(guān)系式嘗試推導(dǎo)。二：伽利略不僅在邏輯推理上落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，還運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，他是如何驗(yàn)證的？課后閱讀課本48頁—49頁，嘗試歸納總結(jié)伽利略的科學(xué)方法。八、板書設(shè)計(jì)2.4自由落體運(yùn)動(dòng)1.自由落體運(yùn)動(dòng)概念：物體只在重力作用下從靜止