人教版高中物理必修一2.5 《自由落体运动》教学设计.docx

人教版高中物理必修一2.5《自由落体运动》教学设计

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、课程基本信息

1.课程名称：人教版高中物理必修一《自由落体运动》

2.教学年级和班级：高一年级

3.授课时间：2023年10月20日，第3节

4.教学时数：1课时

本节课将围绕自由落体运动的概念、特点和规律展开，通过实验、讲解和练习，使学生掌握自由落体运动的相关知识，为后续学习打下坚实基础。课程内容紧密联系人教版高中物理必修一教材，注重理论与实践相结合，提高学生的物理素养。

二、核心素养目标

1.科学思维：培养学生通过观察、分析自由落体运动现象，抽象出物理模型的能力，以及运用科学方法解决问题的思维习惯。

2.科学探究：激发学生探究自由落体运动规律的欲望，通过实验探究，培养学生动手操作、数据分析、归纳总结的科学探究能力。

3.科学态度与责任：培养学生严谨的科学态度，对实验结果进行客观评价，增强对物理学的兴趣，树立追求真理、勇于创新的精神。

三、教学难点与重点

1.教学重点

①自由落体运动的概念及其特点，包括初速度为零、加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。

②自由落体运动的运动方程及其应用，如位移公式h=1/2gt^2和速度公式v=gt。

③自由落体运动中物体下落时间的计算。

2.教学难点

①理解自由落体运动是理想的物理模型，忽略空气阻力对物体下落的影响。

②掌握自由落体运动方程的推导过程，能够灵活运用这些方程解决实际问题。

③区分自由落体运动和其他类型的匀加速直线运动，如竖直上抛运动和斜抛运动。

四、教学资源准备

1.教材：人教版高中物理必修一教材，确保每位学生人手一册。

2.辅助材料：准备自由落体运动的相关视频资料，以及运动轨迹图、速度-时间图像等PPT展示材料。

3.实验器材：准备自由落体实验所需的钢球、轨道、计时器等，确保实验器材的安全性和准确性。

4.教室布置：将教室分为实验操作区和理论学习区，实验操作区配备实验桌椅和实验器材，理论学习区便于学生观看视频和PPT展示。

五、教学流程

1.导入新课（5分钟）

利用学生已知的物体下落现象，提问：“你们观察到物体下落时有哪些特点？”引导学生思考并回答，从而引入自由落体运动的概念，为新课的学习做好铺垫。

2.新课讲授（15分钟）

①讲解自由落体运动的概念，强调其是一种理想的物理模型，忽略空气阻力的影响。

示例：以地球表面附近物体自由落体为例，说明自由落体运动的特点。

②推导自由落体运动的运动方程，解释位移公式h=1/2gt^2和速度公式v=gt的来源。

示例：通过实验数据和理论推导，展示自由落体运动中位移和时间、速度和时间的关系。

③分析自由落体运动中的能量转换，引导学生理解重力势能转化为动能的过程。

示例：以一个物体从高处自由落体到地面的过程，说明重力势能转化为动能的过程。

3.实践活动（10分钟）

①安排学生进行自由落体实验，观察和记录实验数据。

示例：让学生分组进行钢球自由落体实验，记录下落时间，并与理论计算结果进行对比。

②引导学生运用自由落体运动的公式解决实际问题，如计算物体下落的高度或时间。

示例：给定一个物体下落的时间，让学生计算下落的高度。

③让学生尝试设计一个实验，验证自由落体运动的规律。

示例：设计一个实验，通过改变下落高度，观察物体下落时间的变化，验证自由落体运动的规律。

4.学生小组讨论（10分钟）

①讨论自由落体运动中物体下落时间与下落高度的关系。

示例：小组内部分析实验数据，讨论下落时间与下落高度的关系，得出结论。

②探讨自由落体运动中能量转换的过程及其影响因素。

示例：小组内部分享各自对能量转换过程的理解，讨论影响因素，如空气阻力等。

③分析自由落体运动在现实生活中的应用，如物体下落时的速度计算、蹦极等。

示例：小组内部分享自由落体运动在生活中的应用实例，讨论其原理和实际意义。

5.总结回顾（5分钟）

回顾本节课的主要内容，强调自由落体运动的概念、运动方程和应用，总结学生在实践活动中得出的结论，巩固学生对自由落体运动的理解。同时，提醒学生注意自由落体运动与现实生活中的差异，如空气阻力的影响。

六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《物理学杂志》中关于自由落体运动的理论探讨和研究论文，帮助学生深入了解自由落体运动的物理背景和数学描述。

-《科学美国人》中关于自由落体运动在太空中的表现的文章，拓展学生对自由落体运动在不同环境下的认识。

-《自然》杂志中关于重力加速度随纬度变化的探讨，让学生了解地球上的自由落体运动并非完全理想。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-让学生查找并阅读关于伽利略对自由落体运动研究的史料