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高一物理自由落体运动的教学设计

2020-07-29

高一物理关于自由落体运动的教学设计范文

  作为一名无私奉献的老师,常常要写一份优秀的教学设计,教学设计是把教学原理转化为教学材料和教学活动的计划。那么教学设计应该怎么写才合适呢?下面是小编整理的高一物理关于自由落体运动的教学设计范文,欢迎大家分享。

高一物理关于自由落体运动的教学设计范文

  【教学内容

  自由落体运动

  【教材分析

  选自人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(必修1)第二章《匀变速直线运动的研究》第四节《自由落体运动》。

  落体运动是一种常见的运动,关于自由落体运动,我们分两节课讲解,本节通过生活中的实例和一些简单的实验对自由落体概念进行讲解,是学生对自由落体有个初步认识。下一节通过演示、实验、例题、分析得出自由落体运动的规律,明确重力加速度的意义,使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。

  【教学目标

  (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在理想条件下的运动。

  (2)能用打点计时器得到相关的运动轨迹,并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。

  (3)初步了解探索自然规律的科学方法,培养学生的观察、概括能力。

  (4)通过对落体运动的实验探究,初步学习使用变量控制法。

  (5)通过实验探究落体运动的规律,激发学习兴趣,增强求知的欲望。

  (6)调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。

  (7)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。

  (8)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。

  (9)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。

  【重点难点

  1、自由落体运动概念的认识和理解。

  2、“观念→思考→推理→猜想→验证”是本节的重点思路,也是培养良好思维习惯的重要过程。

  3、本节的难点在于对自由落体运动中不同物体下落的加速度都为g的理解。

  【教学对象及学习需要分析

  1、教学对象分析

  在前面的教学中,学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念,并用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动,同时对物理学中的理想模型有了一定的认识,具备了初步的逻辑思维能力和运用控制变量的研究方法。这些都为自由落体运动打定了基础。但由于第一次接触自由落体概念,在概念的理解和与前面知识的链接上需要把握好。

  2学习需要分析

  (1)学生能理解自由落体的概念,抓住关键词,给出一些实例能分清哪些是自由落体运动,那些不是,并且能说出原因。

  (2)通过教学使学生能归纳出分析自由落体运动应注意的方面,培养自主学习的能力。

  (3)鼓励学生合作完成实验任务。在小组活动中指导学生学会有效的合作。合理发挥学生个人在小组活动中的优势,同时让伙伴的优势对自己的弱势予以补偿;保持小组共同解决问题的能力。

  【教学方法

  教师演示、引导,学生实验探究,讨论、交流学习成果。

  【教学过程

  一、引入新课

  我们已经学习匀变速直线运动的规律:

  V=Vo+at

  X=Vot+1/2at2

  复习了前面的内容,下面我们来学习新的内容。

  二、进行新课

  首先,我们来看一个现象(教师放开手中的粉笔,粉笔下落掉在地上,捡起粉笔,从行为上教会学生养成好的习惯)。通过例子进行提问:从现象中我们得到了什么信息,(学生讨论、回答)对学生的回答进行总结,我们生活中有很多这样的例子,(多媒体课件演示:雨滴从天上落下,树叶从树上竖直飘落。)他们有什么共同特点呢?(讨论、回答)得出:都是从高处落到地处,都是受重力影响。教师总结:这类下落的运动称为落体运动,这节课我们一起来研究落体运动是否具有一定的规律。

  1、关于落体运动的进一步思考

  A.提出问题

  落体运动的快慢与什么因素有关?(可以用观看赛跑的生活情景来说明我们研究物体运动往往首先关心的是物体运动的快慢,从而直接引入该问题)

  (1)提示学生想象生活中经常见到的落体运动(或具体举例)。提出疑问:以经验来看是否重的物体一定下落得快?

  (2)直接经验:重得物体下落快──也是历史上亚里士多德认可的观点(简介亚里士多德)。

  小组内相互交流对落体运动快慢的经验感受。

  说明:此环节将对落体运动的研究落实在其运动的快慢上,直接问“是否重的物体一定下落得快”是为了更易进入主题。

  B.引导学生从亚里士多德的观点进行逻辑推理,得出矛盾。(相互矛盾的结论既是对学生头脑中错误概念的震撼,也是激发学生进一步学习的手段,学生进行逻辑推理,可相互讨论,然后小组代表举手发言,其余倾听、思考。)

  逻辑推理为后面的研究指明了方向,使学生明确下一步要解决的问题。

  C.组织学生进行实验探究

  利用桌上现有资源,如:笔、纸、橡皮、刀子,当然也可以用硬币、钥匙等。比较一下不同质量(如大小不同的两块橡皮),不同物质(如刀子与大致相同大小的纸片),自己设计几组实验进行小组分析。学生实验过程中教师在各个小组间巡视,收集学生实验过程中会出现的问题,引导学生在实验操作时如何创设实验条件(如怎样保证等高同时释放等);启发学生注意总结实验现象中两物体下落快慢与物体轻重进行关联比较。

  进行实验与探究,小组成员分工进行实验操作、观察记录,在实验现象的基础上进行分析、讨论,得出本小组的结论。

  小组代表发言,讲述本组实验设计方法及所的结论。

  老师总结(结论一般有三种情况:A.重的物体下落快;B.轻重不同而下落快慢相同;C.轻重相同而下落快慢不同。)并指出实验中所遇问题以及以后自主设计实验时应注意的事项。举出各小组中设计较科学的例子。

  2、进一步探究影响物体下落快慢的因素

  (1)引问:既然物体下落快慢与其质量没有必然联系,实际生活中物体下落快慢不同可能是受什么因素的影响。

  学生从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。

  (2)猜想:影响物体下落快慢的因素是空气阻力吗?

  教师演示实验,验证猜想:毛钱管实验。(可考虑用电脑课件,老师同步讲解。)

  (3)引导学生从观察到的实验现象得出结论。猜想、观察、思考、理解、体会。学生在教师的引导下可以从实验中得出结论:物体下落受到空气阻力的影响。没有空气阻力时,物体下落过程中运动快慢与质量无关。

  通过毛钱管实验使学生认识:(1)探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰。(2)科学实验是科学探究的有效方法。

  3、自由落体运动的概念

  (1)概念引入

  引问:由于落体运动受到空气阻力影响,要想研究落体运动就必须排除空气阻力,那么,如果物体在下落过程中忽略空气阻力,物体的受力有什么特征。

  学生以原有的力学基础可以很快答出:忽略空气阻力,则物体只受重力作用。

  (2)自由落体运动

  物体仅在重力作用下,从静止(即初速度为零)开始竖直下落的运动,叫做自由落体运动。

  思考,联想,答问。概念认识:强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动,实际生活中物体受到空气阻力,但一般重力大于空气阻力。

  了自由落体的概念,教师将粉笔再次放手,问:这是否属于自由落体运动(学生回答)说出原因。总结在忽略外界干扰(如空气阻力)的情况下可以称其为自由落体运动。

  4、指导学生看“自由落体运动的频闪效果”的插图。

  思考:要证明是匀变速直线运动的方法?(方法一:利用连续相邻相等的时间内的位移差为定值进行推导。方法二:证明连续相邻相等的时间内位移之比是连续的奇数比。)

  分析频闪照片,分析出自由落体运动是加速运动,进而指出,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

  结论:自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动。

  5、自由落体加速度g的引入。

  使用不同物体进行反复试验表明,在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,用g表示。

  地球上不同地方,g的大小不同.

  a.方向:竖直向下。

  b.大小:通常取g=9.8m/s2,有时g=10m/s2。

  相关因素:(1)随纬度的增加而增大。

  (2)随高度的'增加而减少。

  6、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及推论都是用于自由落体运动,可得出其关系式:

  v=gt

  h=1/2gt2

  v2=2gh

  7、学生自主实验探究自由落体(配套实验)

  (1)引问:若要研究某种运动规律,我们可以采用怎样的方法和器材?

  学会回顾前面学习匀变速直线运动的体验,可想到:利用打点计时器采用示踪(轨迹记录)法研究。

  (2)组织学生分组实验:利用打点计时器记录重物的下落过程。(提醒学生操作注意事项)

  (3)引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析:

  A.轨迹──直线

  方向──竖直向下

  B.变速──速度越来越大──比较相等时间内发生的位移。

  小组实验、操作、记录、思考、交流讨论,

  (提醒学生课前复习打点计时器的工作原理,重点强调任意两个相邻点(无论匀速或变速)的等时性。)

  8、引导思考讨论

  引导学生认识到研究运动规律的方法之一为寻找位移与时间的关系,故可以想到做s-t图象,分析推测自由落体运动规律。

  基于本实验的特点,不容易确定起始点,故不方便准确测出s,从而给s-t图象的得出带来一定难度,这一点可在下一节课探究自由落体运动规律时解决。

  三、课堂总结、点评

  1、学生发言(对本节课所讲知识还有什么疑问,本节课所学知识进行总结,自己认为哪应该注意些地方。要求重难点突出

  2、老师对学生提问题进行回答,评价学生所做的总结,并进行进一步总结。再次强调课堂中所出问题与注意事项。

  【课后作业与探究

  1、自己查阅资料,了解亚里士多德为什么在物理问题中总是出错──评述亚里士多德的功过,伽利略对自由落体的研究并评述伽利略的科学研究方法。(便于学生能对人类研究自由落体运动的历史和关键任务有一点认识。)

  2、复习本节所学知识,预习下节要学知识。

  3、利用所学知识测自己的反应时间。(请学生说明这样测量的理由。并要求学生课后测量一下自己的反应时间。现场可测几个同学的反应时间。)

  【教学反思

  首先,本节课最重要是对一些科学研究方法的教学,若仅仅是对这些知识的传授而不重视科学物理研究方法的教学,则这堂还不能算是一堂成功的课。其次,在教学过程中应多让学生自己参与到探究活动中去,这样让学生自己做实验探究出来的结果比教师告诉得到的结果印象要深刻的多,也让课堂教学的师生互动有了更好的效果。另外,这节课要注重把实验做好,如果实验不成功,这节课就如同让学生去死记几个结论了,效果不好。

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