自由落體運(yùn)動(dòng)”探究式教學(xué)設(shè)計(jì)

1、比賽教案自由落體運(yùn)動(dòng)xiaoqiang200731711:14:00筆者說明：2004年，山東、寧夏、廣東、海南4省區(qū)作為全國(guó)高中新課程改革的首批實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，2007年秋季高中新課程改革將在全國(guó)全面展開。筆者根據(jù)新一輪的高中物理課改的要求，設(shè)計(jì)了《自由落體運(yùn)動(dòng)》的教案，參加了湖北省2006年9月在湖北十堰舉行的青年教師優(yōu)質(zhì)課競(jìng)賽，得到了評(píng)委和聽課教師的好評(píng)，獲得一等獎(jiǎng)第一名。現(xiàn)將教案介紹如下“自由落體運(yùn)動(dòng)”探究式教學(xué)設(shè)計(jì)劉萬強(qiáng)松滋市

2、第一中學(xué)，湖北荊州434200【教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)】１知識(shí)與技能◎理解自由落體運(yùn)動(dòng)的定義和性質(zhì)◎了解重力加速度◎掌握自由落體規(guī)律并能簡(jiǎn)單應(yīng)用２過程與方法◎培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力，分析歸納總結(jié)能力◎領(lǐng)略抓主要矛盾、猜想驗(yàn)證小結(jié)，定性到定量等物理思想方法教育◎經(jīng)歷自由落體運(yùn)動(dòng)定義的引入和性質(zhì)的得到過程，獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn)３情感態(tài)度與價(jià)值觀◎體驗(yàn)探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)勤于探索，勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度◎感悟理論與實(shí)際的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的求知欲望◎

3、學(xué)會(huì)合作與分享【教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)難點(diǎn)：探究自由落體運(yùn)動(dòng)的模型【教學(xué)用具教學(xué)用具】牛頓管，抽氣機(jī)，自制木尺（背面有對(duì)應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間），鋼球，紙片，剪刀，多媒體課件，自由落體實(shí)驗(yàn)儀（帶鋼球和光電門），存貯式計(jì)時(shí)器【教學(xué)過程教學(xué)過程】（一）引入：做游戲測(cè)反應(yīng)時(shí)間1.提出問題：同學(xué)們的反應(yīng)一定很快，想知道你們的反應(yīng)快慢嗎？下面我們來做一個(gè)游戲。2.介紹規(guī)則：教師用手握住尺的上端，使尺處于豎

4、直狀態(tài)，上來的同學(xué)用拇指和食指放在尺的下部，做捏住它的準(zhǔn)備，當(dāng)看到教師松手的動(dòng)作后，立即用手指捏。3.師生合作：師生合作完成游戲，學(xué)生告訴大家捏住的刻度，教師宣布反應(yīng)時(shí)間。4.激疑引入：怎樣得到反應(yīng)時(shí)間呢？為了了解其中的奧秘，本次課我們來研究尺子下落的運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)（三）研究性質(zhì)這種運(yùn)動(dòng)在現(xiàn)實(shí)生活中相當(dāng)普遍，那么自由落體運(yùn)動(dòng)究竟是一種什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？遵循什么樣的規(guī)律？我們以鋼球?yàn)檠芯繉?duì)象，下面來做實(shí)驗(yàn)1.定性觀察讓鋼球由靜止開始下落，

5、從運(yùn)動(dòng)的角度觀察，學(xué)生找有哪些特點(diǎn)？學(xué)生很容易得到：直線運(yùn)動(dòng)，初速為零，加速等結(jié)論。「引導(dǎo)」是否是勻加速直線運(yùn)動(dòng)呢？定性觀察無法回答這個(gè)問題，需要重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案定量來研究。學(xué)生設(shè)計(jì)了許多方案并展示：用Δs=aT2判斷，用s=at22研究，用v=at研究等等。「引導(dǎo)」由于時(shí)間關(guān)系，我們將利用自由落體實(shí)驗(yàn)儀（天津科教儀器廠生產(chǎn)）來研究速度v與時(shí)間t的關(guān)系。2.定量探究（1）裝置與原理介紹：自由落體實(shí)驗(yàn)儀介紹，v、t怎樣測(cè)量？問題一：如何測(cè)

6、定運(yùn)動(dòng)時(shí)間，使用什么測(cè)量工具？將計(jì)時(shí)器的選擇開關(guān)扳到“同步”，讓電磁吸球器斷電，同時(shí)鋼球開始下落計(jì)時(shí)器同步計(jì)時(shí)，到鋼球通過研究位置處的光電門計(jì)時(shí)結(jié)束，這樣得到運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，從計(jì)時(shí)器的顯示屏上讀出數(shù)據(jù)，可以讀到11000s。問題二：如何測(cè)量某位置的瞬時(shí)速度？是不是使用了速度計(jì)？瞬時(shí)速度通過平均速度來解決，我們知道當(dāng)物體通過一段很小位移所需要的時(shí)間很短，這段時(shí)間的平均速度就近似等于瞬時(shí)速度。實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)光電門用橡皮筋捆綁在一起，測(cè)得兩個(gè)光孔

7、的豎直距離l很小，只有22mm，將它們固定在豎直立柱的研究位置上，將計(jì)時(shí)器的選擇開關(guān)扳到“光控”，當(dāng)鋼球下落通過第一個(gè)光電門計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，到鋼球通過第二個(gè)光電門計(jì)時(shí)結(jié)束，在計(jì)時(shí)器的顯示屏上讀出通過兩個(gè)光電門的時(shí)間間隔Δt（通常只有幾毫秒到十幾毫秒）。應(yīng)用公式v=lΔt，可得某研究位置的瞬時(shí)速度v。實(shí)驗(yàn)過程中，一般要選擇4個(gè)位置研究，這樣就需要讓小球下落8次。（2）操作與數(shù)據(jù)記錄：開始實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)三名學(xué)生分工合作完成，一位調(diào)整儀器進(jìn)行操作，

8、一位讀數(shù)，另一位將數(shù)據(jù)輸入到電腦中數(shù)據(jù)表格內(nèi)。下面的同學(xué)及時(shí)記錄數(shù)據(jù)，并計(jì)算出四個(gè)位置的瞬時(shí)速度。數(shù)據(jù)表格：光電門1、2的距離l=22mm次數(shù)1234運(yùn)動(dòng)時(shí)間tns通過光電門1、2的時(shí)間Δtnms瞬時(shí)速度vms1（3）數(shù)據(jù)處理與分析：為了節(jié)省時(shí)間和增強(qiáng)直觀性，設(shè)計(jì)了多媒體課件，電腦可以計(jì)算四個(gè)位置的瞬時(shí)速度，并依次完成建立直角坐標(biāo)系，描點(diǎn)與繪圖。結(jié)論：速度圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜直線00.10..20.30.40.50.612654321