高中物理 自由落体运动优秀教案 新人教版必修1[范文模版]

第一篇：高中物理 自由落体运动优秀教案 新人教版必修1[范文模版]

设计方案

（三）多媒体教学设计

1.问题提出

打开“2.5自由落体运动.ppt”文件，点击目录中的“问题提出”使屏幕切换到第二屏，如图所示：

先让学生根据提出的问题完成两个实验，然后在老师的引导下得到结论：在空气中物体下落得快慢要受到空气阻力的影响.空气阻力越小，物体下落的快慢就越接近.为了进一步验证这个结论，点击“下一页”进入第三屏：

先通过一个模拟实验感受物体下落中所受空气阻力的影响.然后切换到第四屏观看实物实验和拓展材料.专心

爱心

用心 1

2.自由落体运动

如果物体不受任何阻力，只在重力作用下从静止开始下落，那么它的运动就叫自由落体运动.点击第一屏目录中的“自由落体运动”进入第五屏，给出相关内容如图：

对于运动性质的了解，先点击其中的“实验探究”，切换到第六屏，如图：

先通过观看flash影片了解实验的大体过程，然后让学生亲自完成实验得出结论：自由

2落体运动就是初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为9.8 m/s.回到第五屏，点击“频闪照片”切换到第七屏和第八屏：

专心

爱心

用心

通过观看实验录像和频闪模拟试验进一步加深对自由落体运动性质的了解.3.重力加速度

在目录中点击“重力加速度”进入第九屏，如图：

根据所给内容了解加速度的有关知识.4.自由落体运动的公式

由前面已经知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动的公式也适用于自由落体运动.先让学生自己推出公式，然后点击目录中的“自由落体运动的公式”进入第十屏给出内容，如图：

专心

爱心

用心 3

知识应用

点击目录中的“知识应用”进入例题讲解和练习部分（从十一到十四屏），专心

爱心

用心 4 5.这部分内容可以先让学生自己思考解答，然后再给出规范的解题步骤.6.知识拓展

点击目录中的“知识拓展”进入知识拓展部分，主要是让学生了解一些生活中的物理知识，开阔视野，学以致用.专心

爱心

用心

7.点击目录中的“学习目标”，出现如图所示内容，可以帮助学习更有针对性地掌握本节内容.设计点评

本节课件把很多难度较高的试验录像和模拟实验动画综合在里面，可以很形象而直观地理解所学知识，再结合真实实验，可使课堂效率大大提高.注明：本课所用课件来自“志鸿优化网”（http://www.xiexiebang.com），具体链接地址为： http://www.xiexiebang.com/?action=copyright!show&id=892

专心

爱心

用心 6

第二篇：高中物理必修1教案-《自由落体运动》案例

自由落体运动教学设计

王祥晖

一、教材内容分析

《自由落体运动》是人教版高中物理必修一第二章第五节的内容。本节内容是在学生学习了运动学的知识后编排的，是匀变速直线运动的特例。通过对自由落体运动的研究是对前面知识的复习和巩固，同时也加强了课本与实际生活的联系。

另一方面，通过实验培养学生的自主、合作、探究的科学研究方法，为学生的终身发展打下了良好的基础。因此本节课是本章知识的复习课，培养学生思维的研究课，联系生活的应用课，也是后面课程的知识准备的垫底课。所以本节课在本章中具有重要的地位和作用。

二、教学目标

（一）知识与技能

1.知道物体做自由落体运动的条件。2.掌握自由落体运动的特点和规律。

（二）过程与方法

1.培养观察能力和分析、处理实验数据的能力，会验证匀变速直线运动。

2.通过分析，归纳出自由落体运动的速度，位移公式，培养分析、推理、综合的能力。

3.通过实验探究自由落体运动加速度的大小，体会实验在发现自然规律中的作用。

（三）情感态度与价值观

1.领悟突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想。2.通过实验探究，培养形成实事求是的科学态度。

三、教学重点、难点

重点：自由落体运动的性质和规律。

难点：设计实验并验证自由落体运动为匀变速直线运动。

四、教学方法

实验探索法、启发式教学法、分析归纳法

五、教学过程

（一）新课的引入

从落体运动引入

图片展示：下落的苹果、跳伞运动，生活中存在着许多落体运动。

师：请同学们从生活经验出发对物体下落快慢情况提出自己的看法，并举例说明。

说明：让学生展示对物体下落已有的经验认识，并引导学生注意观察身边物理现象，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值。预测：学生对物体下落的认识可能有下面几种 1．重的物体下落快；例如：小石块下落的比树叶快 2．轻和重的物体下落一样快；例如：小石块和小纸团下落的一样快 3．体积小的物体下落的比大的物体下落快；例如：小球下落的比气球快 4．物体在下落过程中，速度越来越大；例如：小石块下落 5．物体下落的很快，例如：从3层楼高出物体下落的楼底，只需1秒多一点时间 6．…… 师：二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德提出：轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。

这个观点是否正确？由实验验证。

【演示实验一】粉笔和纸片同时下落，可观察到什么现象？ 重的物体下落快

【演示实验二】取两张相同的纸，剪去其中一张的一部分然后揉成纸团，再让它们同时下落。可观察到什么现象？

轻的物体下落得快

【演示实验三】粉笔和纸团下落，可观察到什么现象？ 轻和重的物体下落一样快 【演示实验四】取两张相同的纸，把其中一张揉成纸团，再让它们同时下落。可观察到什么现象？

轻和重的物体下落不一样快

师：那么为什么物体下落有这些相互矛盾的结论呢？是什么原因造成的？

说明：让学生对已有观点进行分析和比较，提出新的问题，然后对新问题进行进一步的研究。对已有现象和结论进行进一步的思考和分析是科学研究的起点。预测：学生分析出的原因可能是： 1．有没有受到空气阻力； 2．空气阻力和物体的重力。站在巨人的肩膀上：介绍伽利略是如何对亚里士多德对物体下落的研究结论产生怀疑，通过推理进行进一步分析得出轻、重物体下落是一样快的。分析方法如下：

在古希腊哲学家，亚里士多德认为物体下落的速度与物体所受的重力大小成正比，即重物比轻物先落地。伽利略用亚里士多德的观点推出了互相矛盾的结果。他说如果重的物体先落地，那么把轻的物体和重的物体栓在一起，那么它比重的物体还重，根据亚里士多德的观点它下落的地面的时间应比重的物体短；但我们再根据亚里士多德的观点，重物下落的比轻物快，那么在下落过程中，重物会受到轻物的牵扯而变慢，轻物会受到重物的牵扯而变快；那么拴在一起的物体下落的速度应比重物下落的速度慢；这样伽利略就用亚里士多德的观点推出两个互相矛盾的结论，这说明亚里士多德的观点是有缺陷的，因此伽利略认为轻、重不同的物体它们下落的速度是一样的。为了说明他对物体下落的结论是正确的的，据说他在比萨斜塔上把木球和铜球同时下落，发现它们几乎同时落地。伽利略利用科学的思辨方法指出了亚里士多德对物体下落的观点的矛盾通过实验揭示了物体自由落体运动的规律。

猜想：如果没有空气阻力，轻和重的物体下落一样快？

（二）自由落体运动

1、轻、重物体自由落体运动的过程运动情况一样―――下落的一样快

教师通过牛顿管演示实验来证实在没有空气阻力的情况下，轻、重物体下落情况一样。实验装置如右图所示，在一根长约1.5m的玻璃管中，放入一些形状和重力均不同的小物体，如羽毛、铁片片。演示实验时按如下步骤：

将玻璃管倒立过来，观察物体下落情况。

师：从该实验中，同学们看到什么现象，从这些现象中说明了什么问题？ 在没有空气阻力的情况下，轻重不同的物体下落的快慢是一样的，这就是我们今天要学习的自由落体运动。

1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。（如果空气阻力对物体影响很小，可忽略不计，那么，物体在空气中从静止开始下落的运动就可以看作是自由落体运动。）2.研究性质：初速度为0 自由落体运动的加速度

师：自由落体运动的规律都相同，用什么物理量来表示自由落体的运动规律呢？

说明：在研究得出轻、重不同的物体自由落体运动的一样快后，学生很可能会产生这样的疑问，为什么轻重物体下落的会一样快？其内在原因是什么？产生这样的疑问是非常好的，对这个问题的思考和讨论正是揭示了力和运动之间的关系。但并不是本节课研究的主要问题；因此在此处，教师通过问题把学生的思维引导到研究自由落体运动规律这方面。如果学生有这方面的疑问，教师应给以积极的肯定，并且鼓励学生课可后给以解决。预测：学生对老师提出的问题可能的答案是 1．用物体的速度来表示 2．用物体的运动加速度来表示 引导学生认识到物体运动的加速度是用于确定物体的运动快慢，知道物体运动的加速度就能知道物体的运动速度的变化规律，知道物体的速度变化规律就能知道物体的位置变化规律，因此只要知道物体的运动加速度（和运动初速度）就能知道物体的运动规律。

师：那么如何测得自由落体运动的加速度呢？请思考测量重力加速度的实验方案？

说明：自由落体运动是匀变速直线运动的一个实际例子，本节课目的不仅要让学生认识到自由落体运动的规律，而且还要通过对自由落体运动的研究来加深对匀变速直线规律的掌握和应用。因此可让学生利用所学匀变速直线来设计来研究自由落体运动的运动规律。预测：学生设计的实验方案可能是： 1．让小球从高为h下落，测出下落所用时间t；那么自由落体运动的加速度h为g2（此种方法由于物体自由落体运动很快，因此时间的测量较难；此种方t2法并不可行）s2．利用打点计时来测量自由落体运动的加速度gT这2（重物重力应较大，样才能使重物在下落过程中受到的阻力可以忽略不计，本实验容易实现）s3．利用闪光照片来测量自由落体运动的加速度gT（本实验实验误差最小，2但不容易在课堂上实现，但这种方法教师应该给予介绍）在学生交流讨论实验设计的方案中，应让他们对各种方案阐述自己的观点，反思方案中的问题。老师可根据教学实际情况安排实验（打点计时器实验）或直接给出打点器打出自由落体运动的纸带（或自由落体运动的闪光照片），让学生分析得出测量出自由落体运动的加速度―――重力加速度。

教师在学生算出重力加速度后，教师可以提供不同纬度上的重力加速度，让学生发现地球不同纬度的重力加速度是不一样的，它会随纬度的增大而增大。（这点可以在学习万有引力定律后给出更好，因此教师可以根据学生情况自行取舍；如果学生能提出为什么重力加速度会随纬度的增大而增大？那么老师应给以肯定，鼓励学生探究其产生的原因）

4．自由落体运动规律的应用

生活中许多物体的下落都可以看成自由落体运动；如石块下落、花盆下落……。

例题1：

例题二：

练习1：

2．请同学们利用刻度尺设计测量人的反应时间

说明：在应用物理规律时，不仅要做巩固性练习，而且要结合实际问题情景让学生在做的过程体验如何应用物理知识解决问题特别是方案设计的讨论有助于促进学生各方面

第三篇：高中物理自由落体运动教案6新人教版必修1

八、自由落体运动

聚焦重点难点

重点：自由落体运动的特点和规律

难点：匀变速直线运动的规律在自由落体运动的应用。

一、教与学师生互动

教学过程：

我们在日常所见的物体从空中下落，总的说来越落越快，寻找它所遵循什么规律能帮助我们解决许多的实际问题，如通过附落石子来测量井口到水面的深度，空投的货物在空中的运动时间及着地速度等。

（一）物体从同一高度下落到地面的时间比较 [演示]让金属片、纸片、纸团从同一高 度处同时开始下落

结果：金属片和纸团几乎同时落地，纸片后落地。可能的原因是什么？

引导学生得出结论：空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素，消除空气阻力后结果怎样？

[演示]通过牛顿管来演示羽毛和钱币下落的快慢

结果：没有抽气时，羽毛比钱币下落慢得多，抽去部分空气后，两者下落的时间应减少，尽量抽空管内空气后，两者几乎同步下落。

实验结论：没有空气阻力时，羽毛和钱币下落一样快。

推论：在没有空气阻力时，在某地任何物体自由下落的运动情况相同。

（二）自由落体运动

1、定义：物体在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

2、特点：自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。

3、在空气阻力远小于物体的重力时，可忽略空气阻力，物体从静止开始下落可看做自由落体运动。

（三）自由落体加速度

1、定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度称为重力加速度。

注意：重力加速度与物体质量大小无关，与物体运动状态无关。

通过不同重量的物体在被抽掉空气的玻璃管内下落的情况的比较，可以得出的结论是：在同一地点的不同物体做自由落体运动的重力加速度均相同。

2、特点：（1）在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同，即物体自由下落时速度变化的快慢都一样。我们平时看到轻重不同，密度不同的物体下落时的快慢不同，加速度不同，那是因为它们受到的阻力不同的缘故。（2）重力加速度的方向始终竖直向下。其大小与物体所处在地球上 的位置有关。与离地面的高度也有关。重力加速度随着纬度的增加而增加，随着高度的增加而减小。

在通常情况下不考虑高度的影响，是否考虑所处的位置呢？如果在一个题目中提到了位置的变化，或强调了南北两极以及赤道上，一般要考虑重力加速度的变化。

22在一般的计算题中，重力加速度取g=9.8m/s 或者g=10m/s。

3．公式：所有物体的的自由落体运动都是初速度为零的匀加速运动且其加速度a=g,其运动规律可表示为

v =gt,h12gt，vt 2=gh.2匀变速直线运动的特殊规律在此同样适用。

[例1]物体从离地h 高处下落，它在落地前的1s 内下落35m，求物体下落时的高度及下落时间。

[解析]设下落时间为t ,则有：

最后1s 内的位移便是ts内的位移与(t-1)s内的位移之差：

s=1212 gt-g(t-1)222

2代入数据：35=5t-t(t-1)

得t =4s 下落时的高度h=12gt=80m 2[例2]如图2-8-1所示，长为L的细杆AB，从静步开始竖直落下，求它全部通过距下端h处的p点所用时间是多少？

[解析]由于细杆上各点运动状态完全相同，可以将整个杆转化为一个点，例如只研究A点的运动。

B下落h时，杆开始过P点，A点下落h+L时，杆完全过P点。从A点开始下落至杆全部通过P点所用时间为 t1 =2(hL)g2h gA点下落h所用时间，t2 =杆通过P点所用的时间，2 t=t1 – t 2 =2(hL)2h gg通过草图分清各阶段运动，然后用自由落体运动公式求解。

[例3]跳伞员从350m高空离开飞机开始落下，最初未打开降落伞，自由下落一段距

2离后才打开降落伞，打开降落伞后以2m/s的加速度匀减速下落，到达地面时速度为4m/s, 求跳伞员自由下落的高度。

[解析]跳伞员下落分前后两段不同的运动过程，第一段为自由落体运动，第二段为匀

速运动，第一段末的速度即为第二段匀减速运动的初速度，以此速度将两段过程进行联

系，再结合自由落体和匀减速运动的位移公式即可求解。设跳伞员第一段自由下落的高

1度为h,第一段末了的速度为v1，跳伞员落地的速度v2=4m/s，跳伞员第二段下落的高度

为h2，则应有： 2v1=2gh1，222v2-v1=2ah2 其中a=-2m/s h1+ h 2 =350m 由以上三式可解得：h1 =60 m

第四篇：高中物理 2.5自由落体运动教案2 新人教版必修1

《自由落体运动》

设计说明：

测“反应时间”设计说明：

教材中的“做一做”栏目中的“测定反应时间”，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，培养学生的观察能力。通过自身“做一做”，要求记住本人的反应时间，这样达到培养学生动手能力和记忆能力的效果。有好多行业对“反应时间”要求比较高，如运动员、飞行员，我们回想雅典奥运会刘翔夺冠那激动人心的场景，佩服他反应时间不到0.11秒，这也是他能夺冠的先决条件。神舟七号发射成功，英雄航天员的飒爽英姿深深留在我们脑海里，做为航天员的反应时间也有严格要求，通过事例的引人和问题的讨论，激发学习物理的兴趣，活跃课堂气氛，提高学生的物理学素养。关于落体运动的进一步思考设计说明：

此环节将对落体运动的研究落实在其运动的快慢上，直接问“是否重的物体一定下落得快”是为了更易进入主题，要求学生根据经验讨论问题，并给出亚里士多德的经验性结论；教师根据该结论进行逻辑推理与实际情况产生矛盾的过程，注重对学生思维能力的培养；引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾，使学生明确下一步要解决的问题，运用合作学习方式展开讨论，对学生进行科学方法教育，强化学生对自行探究问题的过程与方法的理解；引导学生与情景对话，学生之间协商，积极主动的建构自己的知识和逻辑思维，培养学生分析问题和自主学习的能力；利用分组实验组织学生进行实验探究，培养学生实验能力和归纳解决问题的能力。

进一步探究影响物体下落快慢的因素设计说明：学生在教师的引导下猜想、观察、思考、理解、体会，使学生学习过程思维能力和观察能力得到培养的同时，提高了学生实验能力和科学素养，更重要的是学会了具体分析问题和解决问题的能力。本设计通过毛钱管实验可以得出结论：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。通过此过程使学生认识到：（1）探究现象背后的实质原因必须抓住主要矛盾，考虑或排除外界因素干扰；（2）科学实验是科学探究的有效方法。自由落体运动的概念设计说明：

物理学来源于现实生活，物理学中的概念往往是现实活动的理想化，这就要求学生学会提炼生活中的现象，透过现象看本质，抓住这些现象的共性，归纳总结出概念和规律；更重要的学生学会用所学的概念和规律，回归现实生活，分析问题和解决问题。让学生提高自身能力的同时，也显示物理学的独特魅力和实用价值。学生自主实验探究自由落体运动设计说明：

设计学生自主实验探究自由落体运动，也是新课程倡导的重视科学探究，经历探究过程，体现实验方法，达到三维目标的具体落实。根据所学知识引导学生如何设计实验方案，经过讨论可得到用频闪照相、打点计时器、光电计时器来研究自由落体运动，根据现有条件选择合适的实验方案；实验的目的是让学生通过重物自由落体运动速度随时间变化的规律，经历科学探究的活动，学会实验数据的处理方法；通过实验纸带的处理，学生体验从实验研究中获取数据、作出图象、分析图象、寻找规律的科学思维方法；使学生认识图象在研究物理问题中的作用，与数学公式相比，图象显得直观、形象、生动，让人一目了然，从而使学生感受到图象直观的美；分析图线展示的物理特性及规律，达到自由落体运动的规律。学生在探究过程中实验能力、数理结合能力、分析问题和解决问题的能力、创造能力等多种能力达到培养，也享受成功的喜悦，有成就感。引导思考讨论设计说明：

设置有针对性的提问，设置有效的课堂互动，够建和谐的课堂气氛，是我们有效教学所倡导的原则。设置“如何测量曝光时间？”的提问，引导学生思考讨论，培养学生合作学习的能力，培养学生良好的思维品质，提高学生科学素养。

本节课从学生的“测反应时间游戏”引入，创设问题情景，建立问题期待，有效的激发学生学习的动机。从生活情景中构建物理情景或模型，有利于学生将所学的科学知识与社会，生活实际相联系；在教学中，学生经历的实验探究全过程就是一个学生充满兴趣和动力去不断解决问题的过程，学生从中能体会逐步解决问题的方法，提高解决问题的能力；小组内的讨论与交流活动能有效的培养学生的合作学习能力。

内容分析：

1、本节内容主要包括自由落体运动的概念和自由落体运动的规律，属概念和规律的综合课。

2、自由落体运动在教材中作为匀变速直线运动的一个实例进行研究，其作用有二：一是通过运用匀变速直线运动的规律巩固和加深对匀变直线速运动的理解，同时自由落体运动作为一个典型的物理模型也需要学生掌握；二是通过事例说明研究自然规律的一般科学方法。

3、由于本教材将力、力的合成、牛顿第二定律的内容分别放在第四、五、六章，所以不能从受力分析得出自由落体运动是匀变速直线运动的结论，而必须通过研究位移、时间的关系来获取。

4、在本章第二节中学生已经学习了打点计时器的使用，并且在学校现有的实验条件下，使用打点计时器来探究自由落体运动的规律比采用频闪照相法更切实可行，将频闪照片用来欣赏和计算说明阻力的影响，可以使抽象出理想化模型的难点更加自然。教学目标：

1、知识与技能目标：

（1）知道什么是自由落体运动；

（2）知道什么是自由落体加速度，它的方向和大小；（3）掌握自由落体运动速度、位移随时间变化的规律；（4）运用自由落体运动规律解决实际问题。

2、过程与方法目标：

（1）观察自由下落的物体，预测其运动特点；（2）实验探究自由落体运动的规律；

（3）阅读教材第三部分，了解研究自然规律的一般科学方法。

3、情感态度与价值观目标：（1）注意科学态度和科学方法教育；（2）发展学生对科学探究的兴趣。教学重点：

实验探究自由落体运动的规律。

（从学生掌握知识的角度，可以认为“了解自由落体运动的定义和掌握自由落体运动的规律”是重点。从提高学生科学素养，促进学生自主学习来说，确定“实验探究自由落体运动的规律”为重点更符合新课程标准的要求）教学难点：

运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出理想条件下的物理模型——自由落体运动。

（应该说伽利略利用斜面实验巧妙推理自由落体运动规律理解起来亦是相当困难，但我们只要求学生满怀崇敬的心情去欣赏大科学家的睿智和抱着学习一般科学研究方法的心态去阅读了解）教学用具：

演示教具：硬币及与硬币等大的纸片、等大的正方形纸片和薄纸板、抽气机、牛顿管、实物投影仪。

学生实验器材：铁架台、打点计时器、钩码、纸带等二人一套。教学过程:

一、复习提问

首先，请同学们回顾一下初速度为0的匀变速直线运动规律

1、速度公式：vat

2、位移公式：x12at

23、推论：Vt22ax

请一位同学回答，回答正确就鼓励。

那么物体是否做匀变速直线运动，我们又推导出一个推论：xaT（复习旧知识并为实验探究自由落体运动的规律埋下伏笔）

二、自由落体运动的概念部分

生活中经常看到高空有各种物体下落，那么同学们有没有想过重的物体和轻的物体谁下落的快呢？ 教师引导学生设计实验，分别用一枚硬币（一元的效果不错）、两枚和硬币大小面积相同的硬纸片、一枚粘有硬纸片的硬币来比较轻重不同或相同的物体下落快慢。

①一枚硬币与一枚与硬币面积相同的纸片等高同时下落，比较下落快慢。

②一枚硬币与一枚粘有面积相同的纸片的硬币等高同时下落，比较下落快慢。

③将一枚硬纸片团成团，与另一枚大小面积相同的硬纸片等高同时下落，比较下落快慢。

（2）学生进行实验与探究，小组成员分工进行实验操作、观察记录，在实验现象的基础上进行分析、讨论，得出本小组的结论。

结论一般有三种情况：

A．重的物体下落快；B．轻重不同而下落快慢相同；C．轻重相同而下落快慢不同。

（3）分析小结

（a）选小组代表描述所观察的实验情景及小组的讨论。

（b）在学生探究的基础上教师讲解，引导学生明确：实验结果显示出物体下落快慢与其质量没有必然联系。

让我们一起看一个牛顿管的实验，从中得到答案

看牛顿管实验，看完请同学来谈谈关于重物体下落和轻物体下落快慢这个问题。同学回答正确，给与鼓励。

由此得出结论：重的铁球和轻的铁球下落快慢相同。⑴自由落体运动

1、定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫自由落体运动

2、概念理解：①两个条件：只受重力作用 从静止开始下落

②下落的物体除受重力外，还有空气阻力如空气阻力非常小可忽略，那么V0=0，G>>f

(空气阻力）也可看做自由落体运动。

⑵自由落体的运动性质

有两种方法来研究：1是通过打点计时器做实验得出

2是用闪光照相的实验（书本P45第四题运用此方法）

由照片可以看出运动轨迹是否直线，速度怎么变化？通过多媒体判断物体的运动是否匀变速直线运动。

通过频闪照片实验，我们记录下每隔0.02s小球的位置，这样用研究小车运动的方法画出v-t图像，从图像上看是一条倾斜的直线，斜率k由式子y=kx+b知k=9.43也就是这个自由落体的加速度为a=9.43m/s。⑶重力加速度（g）

1、在同一点，自由落体运动的加速度都相等

2、大小：取g=9.8 m/s，上面的值由于误差的存在而只有9.43 m/s

3、方向：竖直向下

4、在不同的位置加速度相同吗？

看书P44表格回答问题，并从表格中得到规律：随纬度升高，重力加速度增大

⑷自由落体的运动规律

根据以上的学习，同学们可以归纳出自由落体运动的特点及规律：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。

1、速度公式：vgt

2、位移公式：H22212gt

23、推论：Vt22gH ⑸自由落体运动的应用

1、测反应时间（解读资料P58）

2、测井深等有关问题

学生做例题1、2并讲解 ⑹布置作业

学案题目和解读资料1-6题 课堂小结：

以上在研究自由落体运动时，我们采用了一种理想化的方法：从最简单、最基本的情况入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由浅及深的推入，得出一种运动形式——自由落体运动，再利用基本满足自由落体运动条件的运动研究其规律，最后将规律用于生活实践。这种获得知识和应用知识的方法，在以后我们学习物理时还会经常用到。历史回顾

看看历史上伽利略是如何研究自由落体运动的？请同学们阅读教材第三部分，归纳伽利略的研究步骤。（引导提示学生归纳出科学研究方法的基本要素：对现象的一般观察——提出猜想与假说——运用逻辑得出推论——实验检验推论——修正和推广假说等）板书设计：

1、物体的下落运动

（1）沿直线竖直下落

（2）受重力作用，同时受空气阻力作用

（3）空气阻力忽略不计时，物体下落快慢相同

2、自由落体运动

定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动

“自由”的含义：（1）初速度为零。

（2）只受重力作用。

3、自由落体运动的规律

（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

（2）重力加速度 g=9.8m/s，方向：竖直向下

（3）公式：

Vt=gt h= gt /2 Vt=2gh 教学后反思：

221、重视实验：通过实验设疑、解疑、探求规律，又通过实验巩固所学的知识，充分体现了物理是以实验为基础的学科，体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

2、重视应用媒体辅助教学，提高课堂教学的效率。

3、充分发挥学生的主体作用：通过实验探索、设问点拔,创设问题情境,引导学生积极参与,激发学习兴趣,活跃课堂气氛,调动学生学习积极性,使学生始终保持积极探索的学习心态.4、创造性使用教材：使用打点计时器实验探究自由落体运动的规律；利用教材上的材料编制课外作业。

第五篇：高中物理必修1教案

高中物理必修1教案-《功率》(3000字)

高中物理必修1教案-《功率》

一、教学内容分析

1．内容与地位

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率，关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念，会进行功率的计算；会分析汽车发动机功率一定时，牵引力和速度的关系；尝试自己设计实验，测量人在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确的价值观。

本节课的教学应立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，使学生学会思考问题。在建立“功率”概念中，让学生体会用比值方法来建立一个新物理概念。机车起动过程的分析着重培养学生的逻辑思维，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验，达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题能力。

2．教学目标：

（1）通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念。

（2）从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。

（3）理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。

（4）了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系。

（5）具有敢于发表自己观点，坚持原则，善于合作的良好

习惯。

3．重点难点：教学重点是理解功率的概念；难点是理解功

率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。

二、案例设计

（一）新课引入

问题：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。（引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功事例，并思考机械与人或畜力做功的差异。）

功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。（分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景，使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识，从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。）

参考事例：①挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上，起重机和搬运工相比，起重机要比工人快得多。③从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼（如8层），乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多，等等。列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义。

说明：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快；大卡车比拖拉机做功快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比搬运工人做功快；抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。

通过一个实际问题，具体数据，让学生感性地认识做功的快慢。如在某高楼建筑中需要搬运一批砖头

到一高层上，在搬运砖头过程中，起重机和搬运工人的生产记录情况如下表所示：

师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？请同学们思考并提出解决方案。（引导学生思考：如何比较物体做功快慢？讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。）

预测学生可能有以下回答：

①选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快；

②选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢。

③类比“速度”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。

说明：对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。

（二）新课教学

1．功率

（1）定义式：物理学上用物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值，作为在该时间内物体平均做功快慢的量度。即 Ｐ=W/ t（2）物理意义：表示物体做功快慢的物理量.。

（3）单位：教师请一位同学正确地说出公式中各个字母所表示的物理量及其单位。

Ｐ：功率，单位：瓦（W），常用单位还有千瓦（ｋW）

W：力所做的功，单位：焦耳（J）

ｔ：做功所用时间，单位：秒(s)单位换算：１kW = 1000 W１W=１J/s（4）功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。

（5）讨论与交流：

小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？

提示：①比较不同倾角时的功率，应注意硬币开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。②实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行的推演，使思维更加严密。

（6）认识一些常见机械做功功率

①汽车发动机：5×10 W ～ 15×10 W ②摩托车约2×10 W ③喷气客机约2×10 W ④火箭的发动机约 1×10 W ⑤ 人的平均功率约 1×10 W，优秀运动员短时间内的功率可达1000W ⑥人心脏跳动的功率 1.5W左右 ⑦万吨巨轮 10W以上 ⑧蓝鲸游动的功率可达350kW 等等。61324438 2．功率与力、速度的关系

思考与讨论：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？

预测学生会回答：

①载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大。

②载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小。

③载重汽车比空车费力，因此载重车的输出功率较空车时要大些。

说明：上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答，教师要参加到学生的讨论分析中，帮助、启发和引导学生形成正确的认识。

(正确的回答应是①)。教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论，如汽车在上坡和下坡时功率、速度和牵引力会怎样变化？ 接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。（让学生根据所学知识和功率定义式进行推演，培养良好的科学思维能力和思维习惯）

提出问题：某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其在牵引力大小为F，运行速度为V，试求此时汽车牵引力F的功率为多少？

注意引发学生思考解决问题的思路，应用功和功率的定义式进行分析和推导。

课堂分析结果： Ｐ＝F〃ｖ

即力F的功率等于力F和物体运动速度ｖ的乘积.。注意：这里的F是速度V方向上的作用力。

分析讨论：由V=S/t求出的是物体在时间ｔ内的平均速度，代入公式Ｐ＝Fｖ求出的功率是F在时间ｔ内的平均功率；如果ｔ取得足够小，则V表示瞬时速度，此时由Ｐ＝Fｖ求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当V为平均速度时，求得的功率就是平均功率，V为瞬时速度时，求得的功率就是瞬时功率。

（1）总结：

①平均功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是平均速度)

②瞬时功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是瞬时速度)

③如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。交流讨论问题：由求出的是瞬时功率还是平均功率?

学生小组讨论后得出：由公式求出的功率，反映了该力在t时间内做功的平均快慢，故由公式求出功率是平均功率。

（2）额定功率与实际功率的认识

问：人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？（人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。）

问：奥运长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程呢？为什么？

提示：奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。

说明：此问目的在于学生通过思考自己身边所熟悉的问题，认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。

①额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值，额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的。

②实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率，实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但不能大于额定功率，否则会损坏机械。③很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，并计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一部机器最耗电？请与同桌同学进行交流。

（3）汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度的关系

当汽车输出功率一定时，根据公式P=FV可知，物体的运动速度V与牵引力F成反比，如果汽车需要较大的牵引力，就必须减小运动速度。

思考：汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较徒的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？

学生可能回答：①加大油门，汽车可顺利到达坡顶。②汽车要换档，才能顺利驶到坡顶。

师生共同分析：①根据P=FV 知，汽车以额定功率行驶，因遇上坡路段，汽车所需的牵引力增大了，若要保持行驶速度不变，这是不可能的；加大油门，只会增加发动机的输出功率（超过额定功率），发动机将因超负荷而过热损坏。②这是一种正确的操作方式，当司机将发动机的速度档位调低后，速度减少了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。

思考：汽车等交通工具，如何才能获得更大的行驶速度？

3．学生进行测功率活动。（建议课后安排）

问题：如何才能知道在某种运动中自己做功的功率呢？请同学设计一个测量方案，并进行实际测量。说明：应激励积极思考、设计可行方案，动脑动手，体验科学实验方法和感受实验成果的喜悦。实验方案举例：（让学生结合自己的情况来进行设计实验）

方案1：学生快速跑上楼，来测量做功的最大功率。

方案2：估算学生自己平时上楼或爬山过程的功率。

方案3：设计沿某一竹杆或树杆上爬一定的高度，来测量做功功率。

方案4：利用跳绳运动，来测量做功功率。

方案5：测算自己举起杠铃时的最大功率（需要同学的帮忙）

说明：①有关实验方案、原理、器材、数据的测定及同学协作等，都应放手让学生自行讨论、分工，这样才能培养学生的实验能力，给学生以合作交流的机会。

②方案选定后，要注意引导学生如何求功和功率，需要选择哪些实验器材，测量哪些物理量？测量是否存在误差问题，如何才能较准确地测量。

③根据学生设计的方案，组织学生进行实验。最后实验结果，让学生通过实物展台进行交流汇报，师生共同观看，最后还可以进行评选活动。

④活动目的是：培养学生应用物理知识解决实际问题能力，并通过亲身的实验，达到内化知识，提升能力。同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度。

三、案例评析

本案例的教学设计体现了物理知识源于生活，又应用于生活。“功率”与生活、生产联系密切，在引入功率、额定功率、实际功率等概念时，都注意通过生产、生活的具体实例引入，使原本枯燥无味的概念教学变得生动和有趣，学生易于认识和理解“功率”概念，有利于激发学生的学习热情。在知识形成过程中，注重引导学生学习科学思维方法，体会比值法在定义“功率”概念的作用，提高学生的应用科学思维方法解决问题的能力。通过设计测定人在某种运动中做功功率实验，来达到内化和强化物理概念和物理规律的理解，实现知识由理论向实践的转化，加强物理与生活、生产和科技的联系。

在“功率”的整个教学过程中，始终关注“生活与物理，物理与社会”的关系，培养学生关注物理学的技术应用，形成将物理知识应用于生活和生产实践的意识，较好地体现了在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观上对学生进行教育的课程理念。

四、相关链接

1．瓦特其人其事

生平简介

瓦特(James Watt,1736～1819年)苏格兰发明家。1736年1月19日生于苏格兰格林诺克。童年时代的瓦特曾在文法学校念过书，然而没有受过系统教育。瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识，以后他到伦敦的一家钟表店当学徒。

1763年瓦特到格拉斯大学工作，修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年，他也因蒸汽机改进的重大贡献，被选为皇家学会会员。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。

科学成就

1763年，瓦特修理格拉斯哥大学的一台纽可门泵，得以仔细研究了结构和工作原理，找到了热量损失消耗大量燃料的症结所在，他终于想出了加一个与汽缸分离的冷凝器，汽缸外装上绝热套子，使它一直保持高温，新的蒸汽机的效率大大提高。瓦特并不满足于已经取得的成就，1781年他又制造了从汽缸两边推动活塞的双动作蒸汽机，并采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动。瓦特还设计了离心节速器，利用反馈原理控制蒸汽机的转速。经过一系列的改革，蒸汽机迅速被各工业部门采用，为产业革命铺平了道路。蒸汽机车加快了19世纪的运输速度。蒸汽机→蒸汽轮机→发电机，蒸汽为第二次工业革命即电力发展铺平了道路。

趣闻轶事

童年时代的瓦特和茶壶的故事

一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。

蒸汽机与产业革命

罗尔特所著《詹姆斯〃瓦特》中，曾写道：“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。

2．机动车辆常见的两种启动过程

对于汽车或机车等交通工具，在静止开始启动的过程中，发动机的输出功率、牵引力和速度的关系满足公式P＝F〃v，在P、F、v三个物理量中，若保持一个量不变，当另一个量变化时，第三个量也随之变化。关于汽车的启动过程是一个较为复杂的物理过程，下面我们就两种常见的启动过程分析如下： ①汽车（或机车）以恒定的功率启动和行驶过程（请把握教材的难度和课标的难度）

汽车牵引功率保持恒定时，由P = FV可知，牵引力大小与速度成反比。结合牛顿第二定律F – f = ma可知，汽车以恒定功率启动的过程，随着汽车速度V的逐渐增大，汽车的加速度逐渐减小，直至加速度等于0，最后汽车做匀速运动。

思考：当汽车在平直公路行驶时，前方遇到了一段较徒的上坡路段，汽车司机应做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？只靠加大油门能否顺利到达坡顶？

②机车以恒定的牵引力启动的过程：机车做的是加速度a=(F-f)/m的匀加速直线运动，汽车的输出功率P随汽车速度增大而增大，直至汽车输出功率等于额定功率，匀加速过程结束。接着汽车保持功率不变，汽车通过减少牵引力，进一步提高速度，直到加速度a＝0，最后做匀速行驶运动。这一过程中各量的变化，可用下列流程图来表示。

案例来源：陈峰主编，《走进课堂——高中物理（必修）新课程案例与评析》，高等教育出版社

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