《高中物理自由落体运动教案大全》
自由落体运动源于地心引力，物体在只受重力作用下从相对静止开始下落的运动叫做自由落体运动(其初速度为Vo=0m/s)譬如用手握住某种物体，不施加任何外力的理想条件下轻轻松开手后发生的物理现象。接下来是小编为大家整理的高中物理自由落体运动教案大全，希望大家喜欢!
高中物理自由落体运动教案大全一
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道什么是自由落体运动。
2.知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值。
3.会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题。
二、过程与方法
调动学生积极参与讨论的兴趣，培养学生逻辑思维能力及表述方法。
三、情感态度与价值观
利用课后的阅读材料，介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探索研究，使学生体会到科学探索的艰辛，挖掘素材更深层次的含义。
【教材分析】
教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题的方法。研究自由落体运动时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可。教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度的讲述，也比较适合学生的思维习惯，根据实验在同一地点，从同一高度同时自由下落的物体，同时到达地面的事实。由h=1/2at2知它们的加速度必相同，所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析。
【教法建议】
可以按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过演示实验，边讲边议，如果学生条件许可，可采取讨论式的教法。
【教学重点】
认识自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀变速直线运动，并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题。
【教学难点】
自由落体运动中不同物体下落的加速度都为g。
【实验器材】
牛顿管、橡皮块、两张相同的纸。
【教学过程】
一、自由落体运动
1.思考与讨论：
(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?
(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一张纸和一块橡皮下落的现象)
师：是否一定是重的物体下落的快?在17世纪时著名物理学家伽利略就用一种巧妙的推理方法来进行推理：①假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。②两块石头它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何?(答：整体下落速度最快)。③如把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢;下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果如何?(答：两块石头的整体下落的速度应小于大石头的速度，而大于小石头的速度。)④这与重的物体先落地的结论矛盾。
请一个学生来做个实验：半张纸揉成的纸团和一大张纸片同时从同一高度下落情况，请同学观察。(纸团比纸片下落快，轻的物体还下落的快。)
(设计说明：上述方法也是我们研究问题的方法，利用粗略的逻辑推理或做实验验证。)
师：这样看来，重的物体有时下快，有时轻的物体下落的快。请同学们比较一下上面的几个实验并讨论是什么原因导致这样的结果。
2.分析引导：
(1)教师指出：上述实验现象表明物体下落快慢与轻重无关，是因为有空气阻力存在使现象变得复杂。在17世纪，伽利略曾做过著名的比萨斜塔实验，实验发现：质量不同的铁球和木球几乎同时落地。
(2)提问：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?
(3)演示：按教材要求做“牛顿管”实验。
3.总结归纳：
(1)牛顿管实验结论：质量不同的羽毛硬币等物体在没有空气阻力的情况下，下落的快慢是相同的。并比较一下牛顿管放入空气后的实验现象，引出自由落体运动的定义。
师：自由落体运动是一种什么运动呢?我们会猜想它会不会就是初速为零的匀变速直线运动呢?这样需要来证明才能确定。
(2)指导学生看“自由落体运动的频闪效果”的插图。
提问：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。)
(设计说明：这种方法先猜想后用实验验证的方法也是科学家研究问题的一种方法。)
高中物理自由落体运动教案大全二
教材分析
《自由落体运动》是人教版第二章第五节内容。自由落体运动是一种理性化模型，在高中物理教学中具有特殊的地位.在知识上它是匀变速直线运动的一个特例，在方法上渗透着理想化模型的重要研究方法.在整个必修一的安排上，匀变速运动的教学重点在于规律的应用，自由落体运动的新课教学则向学生介绍用现代先进教学仪器研究自由落体运动的规律特征，有利于学生站在一个现代新科技的角度观望历史人物对自由落体的研究，体会近代物理的先驱伽利略是如何进行研究的---这是向高中学生首次介绍伽利略的物理学研究方法的教育，它在整个高中物理教学中具有特殊重要的意义.
对于物体的运动快慢，教材通过演示牛顿管实验进行证实，进而最后抽象出自由落体运动这一运动模型。这样的编写层次分明，实现从感性到理性，符合学生的认知规律。只要认真做好演示实验，学生不难建立自由落体运动这一模型。
学情分析
关于自由落体运动是否是匀加速直线运动，教材中通过实验方法：利用打点计时器分析纸带得出自由落体运动的性质。这一点是在基于学生已掌握匀变速直线运动的特征“相邻时间段内通过位移差等于一个衡量”的前提下，学生很容易分析出自由落体运动的性质，并算出下落的加速度。
教学目标
知识与技能
1.理解物体下落过程中空气阻力对物体运动的影响。
2.理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件。
3.理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向。
4.理解在不同的地点，重力加速度的大小有所不同;在同一地点，重力加速度与物体的重量无关。
5.掌握自由落体运动的规律，并能够运用自由落体运动的规律进行计算，解决一些实际生活中的问题。
过程与方法
让学生通过对玻璃筒内金属片、羽毛等下落的实验及其它演示实验的观察、分析、思考、学会归纳和总结问题的方法，培养学生的观察能力、推理能力、掌握科学研究的方法。
情感态度与价值观
通过对落体问题的研究，体会对问题的研究要善于抓住事物的主要矛盾，透过现象看事物的本质。
重点难点
重点：自由落体运动的性质、规律及重力加速度。
难点：自由落体运动规律的得出。
教学手段及方法
1.多媒体教学
2.启发式教学为主
教具学具准备
硬币、纸片、牛顿管、木尺、铁架台、打点计时器、刻度尺、重锤。
设计思想
本节课以“创设情景 提出问题 观察思考 自主探索—讨论交流 总结归纳”为教学结构，采用“交流—互动”的探究模式教学。
充分开发和利用新课程资源，创设贴近学生实际生活的问题情景，激发学生的学习物理的兴趣和求知欲望，同时体现物理与社会、物理与技术、物理与生活等方面的联系。
教学过程
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
实验导入
提出问题
用木尺测学生反应快慢。说明需要研究物体下落过程中位移和时间的关系而引入研究的课题。 学生实践，积极配合测反应快慢 激发学生兴趣，活跃气氛 师生互动
展开新课
(一)下落快慢比较
1.提问：日常生活中不同物体下落快慢如何?
2.提问：为什么呢?
实践是检验真理的唯一标准，那物理作为一门实验学科当然实验是检验现象的唯一标准.
演示：(1)硬币和白纸
(2)硬币和纸团
3.提问：为何出现上述现象
4.提问：那减少空气阻力不同物体下落快慢会如何?
演示：牛顿管中铁片和羽毛的下落
5.归纳：不计空气阻力，所有物体下落一样快
今天我们就和大家研究在不计空气阻力情况下，只受重力，并且从静止开始下落的运动即自由落体运动
回答1：一样快
回答2：重的物体下落快
回答3：跟它受的阻力有关系
学生仔细观察现象得出结论
回答：一样快
学生仔细观察现象认真思考得出结论：忽略阻力的情况下轻的物体和重的物体下落一样快。 让学生积极思考
培养学生观察实验的习惯
师生互动
展开新课
(二)自由落体运动
1.提问：同学们请从自由落体运动定义中找出其条件
2.归纳： (1)V0=0
(2)只受重力作用
3.提问：学生举例日常生活中哪些物体的运动可看作自由落体运动
4.归纳：物体在实际生活中下落除了受自身的重力外还受到空气的阻力，因此自由落体运动其实为一种理想化的运动。
5.提问：请学生回忆以前学过的直线运动有哪些?
6.提问：那自由落体运动是怎样的直线运动呢?
7.提问：我们有什么方法可以用来判断物体运动性质的?
8.提问：前面我们用什么实验方法的?
回答：
1.只受重力的作用
2.静止开始下落
举例：雨滴的下落
苹果的坠地
叶片的下落等
学生认真听
回答：匀速直线运动
匀加速、减速直线运动
回答：匀加速直线运动
回答：看相等时间段内的位移
回答：打点计时器，分析纸带上的点迹，进而判断物体运动性质 开动学生大脑
给学生发挥的余地
让学生大胆猜测
培养学生的创新能力
师生互动
高中物理自由落体运动教案大全三
一、教学任务分析
在力学知识体系中，运动学的内容是研究力学定律的基础。而匀变速直线运动是一种理想化的运动模型，是研究物体运动的知识前提。自由落体运动作为匀变速直线运动的一个特例，与实际比较接近，更加形象的诠释了初速度为零的匀变速直线运动的规律，因此，在物理学体系中具有特殊地位。
《普通高中物理课程标准(实验稿)》对本节课的要求是：“通过史实，了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法”。“通过实验研究质量相同、大小不同的物体在空气中下落的情况，从中了解空气对落体运动的影响”。因此，本节教学内容要体现实验在认识自由落体运动规律中的作用，并通过介绍伽利略对自由落体运动的研究，体会科学研究方法对物理学发展的作用。
在教材中，《自由落体运动》一节，编排在运动学的基本概念和匀变速直线运动等知识后，是匀变速直线运动的一个特例。在整个必修1的安排上，匀变速直线运动的教学重点在于规律的应用，自由落体运动的新课教学侧重于培养学生的科学探究能力及逻辑思维能力，对促进学生的全面发展具有重要意义。
通过对自由落体运动这种常见的、特殊的运动的研究，可以更好的对前面知识复习和巩固，同时也加强了物理学习与实际生活的联系。而且通过在授课过程中讲授研究物理问题的基本思路和科学方法，为以后研究比较复杂的运动规律打下良好的基础。
因此本节课是培养学生思维的研究课，联系生活的应用课，也是为后面课程做知识准备的铺垫课。所以本节课在本章中具有重要的地位和作用。
二、学生学情分析
学生通过对前面知识的学习，已经对匀变速直线运动规律有了初步的理解，也学习了打点计时器的使用和数据处理方法，具备了一定的实验探究能力。根据生活经验，学生对自由落体运动规律有一定认识，但并不科学严谨。
学生会有“重的物体下落快”的认识，这是学生在日常生活中形成的前概念。并且，学生对落体运动的认识，只是表面的感性认识，需要通过实验探究进一步理性学习。
在探究“自由落体运动性质”的过程中，要求学生对打点计时器会操作，并掌握相应的注意事项，同时，对实验数据的处理需要联系数学知识，“逐差法”的灵活运用是一难点。
因此探究自由落体运动规律和重力加速度的得出过程是教学难点。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
(2)知道自由落体运动加速度大小和方向，知道不同地点重力加速度不一样。
(3)理解自由落体的规律。
2.过程与方法
(1)在实验探究自由落体运动特点和规律的过程中，学习伽利略使用的理想实验与科学推理方法。
(2)在实验探究物体下落的快慢的过程中，进一步树立科学态度。
3.情感态度与价值观
在研究自由落体运动的实验过程中，体会科学探索的艰辛，学习伽利略等科学家的科学精神。
四、教学重点和难点
教学重点：探究自由落体运动，重力加速度g 。
教学难点：重力加速度的测量。
五、教学器材
自制“反应时间尺”：在一约40cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间，使用时，标有反应时间一面面朝学生。多媒体、钢球，乒乓球，纸张若干、牛顿管、电磁打点计时器、重物等。
六、教学过程设计
(一)利用实验创设情境，引入新课
【事件1】利用实验激发学生的求知欲。
教师展示课前设计制作好的“反应时间尺”，并提出问题“一般刻度尺是用来测量什么的?”。
学生回答。
教师继续设置悬念：这把尺子很神奇，它不仅能测量长度，还能测量时间，并且能测出同学们的大脑反应时间。
并选3～4名学生上来测反应时间。
学生抓住尺的同时就报出其反应时间，可采用“比比谁的反应时间短”的方式调动学生积极性。
提出问题，引入新课：反应时间尺的原理是什么?学完本节课的内容，我们就可以揭晓这个秘密了。
【教学设计说明】在此将教材中的“做一做”栏目中的“测定反应时间”改为放在课前引入，目的是通过这一游戏产生“惊奇”效果，激发学生探究的兴趣，增强学生的感性认识，活跃课堂气氛。
(二)探究落体运动的影响因素
【事件2】引导学生回忆日常生活中所见到的物体下落现象(动画展示苹果、雨滴、水滴的下落过程)，思考“物体下落的运动有什么特点，是一种什么性质的运动呢?”。
教师提出问题：“不同的物体，下落快慢是否相同?物体下落的快慢可能与什么因素有关?”。学生说出猜想与假设后，教师追问依据。
【事件3】教师演示系列实验，使学生产生认知冲突。
演示实验 实验现象 实验结论 实验① 钢球①和乒乓球②(G1>G2)，在同一高度同时自由下落。 钢球①先落地 较重的先落地 教师说明：这个结论与2000多年前世界古代史上最伟大的 哲学家 、 科学家 和 教育家 之一亚里士多德(前384—前322年)的观点相同。
教师课件展示亚里士多德的观点——重的物体下落快。
提出问题：有没有学生不同意亚里士多德的观点。然后学生讨论：在生活事例中找支持与反对的证据。
演示实验 实验现象 实验结论 实验② 一张纸裁成相等的两半(G1=G2)，一半揉成纸团，另一半不变;在同一高度同时自由下落。 纸团先落地 等重的落地有先后 实验③ 纸片①和纸块②(G1>G2)，在同一高度同时自由下落。 纸块②先落地 较轻的先落地 学生活动：总结实验结果，得出“物体下落快慢与质量无关”的结论。
【教学设计说明】“自由落体运动”一节的教学建立在实验基础上，可以结合学生原有的认知结构，利用实验创设问题情境，使学生发现值得探究的问题。
使用生活中的铁球、乒乓球与纸张，做演示实验，两物体的质量明显不同，实验简单现象明显，观察到的现象与学生头脑中的重的物体先落地的前概念形成冲突。演示过程中，从纸片到纸块的过渡，可诱发学生思维，猜想到空气阻力的影响，从而引出下一步思维。
【事件4】验证猜想。
教师提出问题：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?
学生猜想：从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。
教师演示实验，学生参与观察分析。
演示实验4：牛顿管演示实验
实验装置如图所示，在一根长约1.5m的玻璃管中，放入羽毛、金属片。
实验步骤及实验现象如下表所示：
实验步骤 可以观察到的现象 1.不抽出玻璃管中的空气，将玻璃管倒立过来。 金属片先于羽毛落到管的底部。 现象与生活中看到与想到的一致。
引导学生思考、猜想，抽出管中部分空气，会有什么现象发生。 实验步骤 可以观察到的现象 2.抽去玻璃管中部分空气，将玻璃管倒立过来。 金属片先于羽毛落到管底部，但两者落到管底的时间差变短。 现象与猜想一致。
引导学生思考、猜想，继续抽出管中空气，会有什么现象发生。 实验步骤 可以观察到的现象 3.继续抽去玻璃管中空气，再将玻璃管倒立过来 。 金属片和羽毛几乎同时落到管的底部。 现象与猜想一致。
引导学生思考、猜想，想象管中没有空气，会有什么现象发生。 实验步骤 可以观察到的现象 4.如果抽出玻璃管中所有空气，再将玻璃管倒立过来。 金属片和羽毛同时落到管的底部。 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。
【教学设计说明】牛顿管实验，使学生认识到空气阻力在落体运动中的影响，演示结束后，教师总结说明使学生认识到，探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰，学习猜想与假设、设计实验、验证猜想、理想实验等实验探究方法。
(三)自由落体运动概念的建立
【事件5】分析归纳形成概念。
教师提出问题：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?
学生回答。
教师根据学生的回答，得出自由落体的定义“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。”
【教学设计说明】教师强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动，实际生活中物体都会受到空气阻力，但一般重力大于空气阻力。在中学阶段，当空气阻力远小于重力时，可近似看做自由落体运动。
(四)自由落体运动规律的自主探究
【事件6】引导学生实验探究自由落体运动的规律
教师提问：若要研究某种运动规律，我们可以采用怎样的方法和器材?带领学生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，并一起回顾电磁打点计时器的使用方法和注意事项。
学生活动：分组实验，利用打点计时器记录重物的下落过程，求出重物的加速度，并总结自由落体运动的规律。(教师巡视学生实验情况，必要时给以指导)师生共同总结自由落体运动的规律，轨迹是直线，方向竖直向下，是变速运动，速度越来越大。并指出由于阻力远小于重物的重力，故重物的下落可看作是自由落体运动，所以同学们计算的结果基本一致。
【教学设计说明】学生已使用过电磁打点计时器探究匀变速直线运动的规律，所以可以让学生自主探究，得出自由落体运动的相关规律，但教师应指出由于自由落体运动与水平方向匀变速直线运动方向上的显著区别。在实验过程中为了减小误差，电磁打点计时器必须固定在竖直方向上，为充分利用课堂时间，教师可事先将电磁打点计时器竖直固定在铁架台上，再分发给学生，强调在试验过程中学生不要碰到电磁打点计时器，以免影响实验数据。
(五)重力加速度
【事件7】根据以上的实验数据，引出重力加速度的概念，并对重力加速度作如下说明：
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