【《自由落体运动》教学设计】一、教学目标

1. 知识与技能目标

- 理解自由落体运动的定义及其基本特征。

- 掌握自由落体运动的加速度（重力加速度）的大小和方向。

- 能够运用匀变速直线运动的公式解决自由落体问题。

2. 过程与方法目标

- 通过实验观察和数据分析，培养学生科学探究的能力。

- 引导学生通过逻辑推理和类比分析，理解自由落体运动的本质。

3. 情感态度与价值观目标

- 激发学生对物理现象的好奇心和探索精神。

- 培养学生严谨求实的科学态度和合作学习的精神。

二、教学重点与难点

- 教学重点：自由落体运动的定义、性质及规律。

- 教学难点：理解空气阻力对物体下落的影响，以及在理想情况下忽略空气阻力时的运动规律。

三、教学准备

- 实验器材：打点计时器、纸带、重物（如铁球）、刻度尺、天平、光电门等。

- 多媒体课件：展示自由落体运动的视频片段、图像资料及动画模拟。

- 学生分组：每组4人，进行实验操作与数据记录。

四、教学过程设计

1. 导入新课（5分钟）

教师通过提问引发学生兴趣：“如果从同一高度同时释放一个羽毛和一个铁球，哪一个先落地？”引导学生思考并发表观点，激发他们的探究欲望。接着播放一段自由落体的视频，让学生直观感受物体下落的过程。

2. 新课讲授（15分钟）

- 概念讲解：

自由落体运动是指物体仅在重力作用下从静止开始下落的运动。强调“仅受重力”这一条件，说明在实际中空气阻力会影响运动，但在理想条件下可以忽略。

- 性质分析：

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度为重力加速度g（约9.8 m/s²），方向竖直向下。

- 公式推导：

引导学生根据匀变速直线运动的公式，推导出自由落体的位移公式和速度公式：

$$

h = \frac{1}{2} g t^2, \quad v = g t

$$

3. 实验探究（20分钟）

- 实验目的：验证自由落体运动的加速度是否为恒定值。

- 实验步骤：

① 将重物从某一高度释放，利用打点计时器记录其下落过程；

② 分析纸带上的点距，计算加速度；

③ 改变物体质量或释放高度，重复实验，比较结果。

- 数据处理：学生小组合作完成数据记录与分析，得出结论。

4. 巩固练习（10分钟）

出示几道典型例题，如：

- 一个物体从19.6米高处自由下落，经过多长时间落地？

- 若物体在第3秒末的速度是多少？

引导学生运用所学公式进行解答，并进行课堂讨论。

5. 小结与拓展（5分钟）

- 教师带领学生回顾本节课的主要内容，强调自由落体运动的基本规律。

- 提出拓展问题：“如果在月球上做同样的实验，结果会有什么不同？”引导学生思考重力加速度的差异。

五、作业布置

1. 完成课本相关习题。

2. 写一篇小短文，描述自己生活中遇到的自由落体现象，并尝试用物理知识解释。

六、教学反思

本节课通过实验与理论结合的方式，帮助学生深入理解自由落体运动的本质。在今后的教学中，应更加注重学生的动手能力和思维训练，提高课堂互动性与参与度。