【自由落体运动（高一物理教案）】一、教学目标

1. 知识与技能目标：

理解自由落体运动的基本概念，掌握其运动规律，能够运用相关公式进行简单计算。

2. 过程与方法目标：

通过实验观察和理论分析，培养学生科学探究能力，提升逻辑思维和数据分析能力。

3. 情感态度与价值观目标：

激发学生对物理现象的好奇心，增强对自然规律的探索兴趣，培养严谨求实的科学态度。

二、教学重点与难点

- 重点：

自由落体运动的定义、加速度及运动规律（如初速度为零的匀变速直线运动）。

- 难点：

理解空气阻力对物体下落的影响，明确理想化模型与实际现象之间的区别。

三、教学准备

- 实验器材：纸片、硬币、玻璃管、抽气泵、刻度尺、秒表等。

- 教学课件：包含自由落体运动的动画演示、实验视频、公式推导等内容。

- 学案：用于课堂练习和课后巩固。

四、教学过程

1. 导入新课（5分钟）

教师提问：“如果从同一高度同时释放一张纸和一个铁球，哪个先落地？”

引导学生思考：是否所有物体下落的快慢相同？为什么生活中我们看到羽毛比石头下落得慢？

通过问题引入“自由落体运动”的概念，激发学生的兴趣和探究欲望。

2. 新课讲授（20分钟）

（1）自由落体运动的定义

在忽略空气阻力的情况下，物体仅受重力作用而从静止开始下落的运动称为自由落体运动。

（2）自由落体运动的特点

- 初速度为零（v₀ = 0）

- 加速度恒定，等于重力加速度 g ≈ 9.8 m/s²

- 是匀加速直线运动的一种

（3）自由落体运动的规律

- 位移公式：h = (1/2)gt²

- 速度公式：v = gt

- 速度与位移关系：v² = 2gh

（4）实验探究：验证自由落体运动的规律

- 实验1：让不同质量的物体同时下落，观察是否同时落地。

- 实验2：用抽气装置使玻璃管内接近真空，观察纸片和硬币的下落情况。

通过实验让学生直观理解空气阻力对物体下落的影响，从而加深对自由落体运动理想模型的理解。

3. 例题讲解（10分钟）

例题1：一个物体从19.6米高处自由下落，求它落到地面所需的时间和落地时的速度。

解：

已知 h = 19.6m，g = 9.8m/s²

根据 h = (1/2)gt² 得 t = √(2h/g) = √(2×19.6/9.8) = √4 = 2s

v = gt = 9.8×2 = 19.6 m/s

例题2：一个物体以初速度为零自由下落，第3秒内的位移是多少？

解：

第3秒内的位移 = 第3秒末的总位移 - 第2秒末的总位移

h₃ = (1/2)g×3² = 44.1m

h₂ = (1/2)g×2² = 19.6m

Δh = 44.1 - 19.6 = 24.5m

4. 巩固练习（10分钟）

布置课后练习题，包括选择题、填空题和计算题，帮助学生巩固所学内容。

5. 小结与作业（5分钟）

- 回顾本节课的重点自由落体运动的定义、特点、公式及实验原理。

- 布置作业：完成教材相关习题，并写一篇小短文《我眼中的自由落体》。

五、板书设计

```

自由落体运动

1. 定义：物体仅受重力作用，从静止开始下落的运动。

2. 特点：

- v₀ = 0

- a = g ≈ 9.8 m/s²

- 匀加速直线运动

3. 公式：

- h = (1/2)gt²

- v = gt

- v² = 2gh

4. 实验结论：

- 在无空气阻力下，所有物体下落快慢相同。

```

六、教学反思

本节课通过实验与理论相结合的方式，帮助学生理解自由落体运动的本质。在今后的教学中，可以进一步拓展相关内容，如竖直上抛运动、自由落体在生活中的应用等，以提升学生的综合应用能力。