高一物理必修一学案2.4

2.5 自由落体运动教材分析：《自由落体运动》是《普通高中物理课程标准（2017年版）》必修课程必修1模块中“机械运动与物理模型”主题下的内容，课程标准要求为：通过实验，认识自由落体运动规律。

结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。

查阅资料，了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。

《普通高中物理课程标准（2017年版）解读》对这部分内容的解读为：自由落体运动是在没有空气阻力时物体的下落运动，自由落体运动是加速度为g的匀加速直线运动。

这两个结论都需要通过实验获得认识。

学生应该了解伽利略对自由落体运动的贡献，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。

自由落体运动是匀变速直线运动的特例，本节课的教学要引导学生利用已有的知识解决实际生活中的问题，组织学生进行科学探究活动，培养学生解决实际问题、寻找规律的能力。

本节课是本章知识的复习课，培养学生思维的研究课，联系生活的应用课，也是后面课程知识学习的基础课。

学情分析：学生刚学完匀变速直线运动的规律，需要一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律，对自由落体运动的研究适应这一要求。

学生对于生活中的下落运动非常熟悉，很容易把二者混淆，对自由落体运动产生一些错误的认识，这种认识只是表面上的感性认识，需要通过实验进一步理性学习。

本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入，介绍亚里士多德、伽利略的研究方法，强调对自由落体运动的理解，让学生对自由落体运动有全面清除的认识。

教学目标：1.学生观看牛顿管的演示实验和月球上自由落体视频，认识到忽略空气阻力后物体下落快慢想通过，与质量无关。

2.学生理解自由落体运动的含义，知道自由落体运动的条件。

3.学生通过实验探究理解自由落体运动是加速度不变的匀加速直线运动。

4.学生类比匀变速直线运动，掌握自由落体运动的规律，能在生活情境中提取自由落体运动的模型，用相关知识解决实际问题。

教学重点：自由落体运动的性质和物理规律教学难点：在实际生活情景中建立落体运动模型，运用落体运动规律解决实际问题。

2.5 自由落体运动教学目标：1.知识与能力：理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念；掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。

2.过程与方法：培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力，使之会验证匀速直线运动；通过分析，归纳出自由落体运动的速度，位移公式，培养分析、推理、综合的能力；通过实验探究自由落体运动、加速度的大小，体会实验在发现自然规律中的作用。

3.情感态度与价值观：使学生领悟突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想；通过实验探究，是学生形成实事求是的科学态度教学重点：自由落体运动的特征和规律教学难点：研究自由落体运动的特征教学过程：一、导入新课：站在高层建筑物上，让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，哪个下落的快？二、讲授新课：1、自由落体运动【教师提问】常见的物体下落运动有哪些？【学生回答】雨滴下落、雪花纷飞、树叶飘落等。

【教师提问】究竟是重的物体下落快，还是轻的物理下落快？【教师引导】古希腊哲学家认为重的物体下落快，轻的物体下落慢。

他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典。

伽利略用“归缪法”否定了亚里士多德“重快轻慢”的论断，伽利略认为：重的物体与轻的物体应该下落得同样快。

【教师提问】轻重不同的物体下落的情况到底怎样？【实验演示】牛顿管实验拿一个长约1.5米，一端封闭，另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把小铁片和羽毛放到这个玻璃管里。

在玻璃管里有空气的情况下，我们来比较这两个物体下落的快慢。

（拿着玻璃管走到学生当中去，将水平放置的玻璃管迅速转过90°成竖直放置状态，让同学门观察两个物体的下落情况，重复该实验三次）【教师提问】在这个实验中，我们看到什么现象？【学生回答】两个物体下落快慢不相同，铁片下落的快，羽毛下落的慢。

【实验演示】用抽气机把牛顿管中的空气抽走。

重复上面的实验，观察到什么现象？【学生回答】两个物体下落的快慢相同。

必修一 2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系（教案）一、教材分析本节的内容是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问题.教材先是通过一个例题的求解，利用公式x=v0t+ at2和v=v0+at推导出了位移与速度的关系：v2-v02=2ax.到本节为止匀变速直线运动的速度—时间关系、位移—时间关系、位移—速度关系就都学习了.解题过程中应注意对学生思维的引导，分析物理情景并画出运动示意图，选择合适的公式进行求解，并培养学生规范书写的习惯，解答后注意解题规律.学生解题能力的培养有一个循序渐进的过程，注意选取的题目应由浅入深，不宜太急.对于涉及几段直线运动的问题，比较复杂，引导学生把复杂问题变成两段简单问题来解.二教学目标1知识与技能（1）理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。

（2）掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系，会用公式解决匀变直线运动的实际问题。

（3）提高匀变速直线运动的分析能力，着重物理情景的过程，从而得到一般的学习方法和思维。

（5）培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中，将公式、图象及物理意义联系起来加以运用，培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。

2 过程与方法利用多媒体课件与课堂学生动手实验相互结合，探究匀变速直线运动规律的应用的方法和思维。

3 情感态度与价值观既要联系的观点看问题，还要具体问题具体分析。

三、教学重点1．速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式的推导。

2．会运用公式分析、计算。

三、教学重、难点具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。

四、学情分析我们的学生属于A 、B、C分班，学生已有的知识和实验水平均有差距。

有些学生仅仅对公式的表面理解会做套公式的题，对物理公式的内涵理解不是很透彻，所以讲解时需要详细。

五、教学方法讲授法、讨论法、问题法、实验法。

六、课前准备1．学生的学习准备：预习已学过的两个公式（1）速度公式（2）位移与时间公式2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

2.4 自由落体运动学习目标1、知道物体做自由落体运动的条件，运用自由落体运动规律解决实际问题；2、了解伽利略对自由落体运动的是过程，领会伽利略的思想和方法；3、用过实验探究自由落体运动加速度的特点，了解重力加速度的大小、方向。

重点难点1、了解自由落体运动的特点和规律（重点）2、运用自由落体运动规律解决实际问题（重点）3、对自由落体运动实验加速度的探究以及对实验数据的自主分析（难点）自主探究一、自由落体运动（1）定义:物体只在______作用下从_____开始下落的运动。

（2）物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用_______,可以忽略。

二、自由落体加速符（1）定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都_____，这个加速度叫自由落体加速度，也叫_______，通常用g表示。

（2）方向：________.（3）大小：在地球上同一地点，重力加速度的值固定不变，但是在地球上不同的地点，重力加速度的值略有不同。

在粗略计算中，可以取g=10m/s²，如果没有特殊说明，按g=9.8m/s²进行计算。

三、自由落体运动的规律自由落体是初速度为0的______运动，且加速度为_______.将匀变速直线运动的公式或v取为0，a取为g，x换为h，就可以得到自由落体运动的公式或关系式。

关系式中的四、伽利略对自由落体运动的研究（1）亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。

（2）伽利略的研究：①逻辑归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过了逻辑推理，否定了“______”的论断。

②猜想与假说：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的匀变运动，它的速度应该是________.③数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移与所有时间的二次方成正比。

④间接验证：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球滚下的位移x和所用时间t.实验表明：小球沿斜面滚下的运动是匀变速直线运动；斜面倾角一定时，小球的加速度相同；小球的加速度随斜面倾角的增大而_____.⑤合理外推：伽利略认为当斜面倾角为90°时，小球将自由下落，仍会做_____运动。