2.4自由落体运动 教学设计-2025-2026学年高一物理上学期人教版必修第一册

中小学教育资源及组卷应用平台 2.4自由落体运动 教学设计 一、核心素养目标 1.物理观念 （1）通过实验观察与分析，准确理解自由落体运动的定义的条件，能区分自由落体运动与匀变速直线运动的从属关系，建立“特殊匀变速运动”的认知模型。 （2）掌握自由落体运动的运动规律，明确重力加速度g的物理意义、数值及方向，能熟练运用速度公式（v=gt）和位移公式（h= gt 、v =2gh）解决实际问题。 （3）结合生活实例，认识自由落体运动在生产生活中的体现，深化对“力与运动关系”的初步理解，形成正确的运动观念。 2.科学思维 （1）经历“提出猜想—实验验证—归纳总结”的思维过程，通过对轻重不同物体下落快慢的探究，突破“重的物体下落快”的固有认知，培养逻辑推理与科学论证能力。 （2）能将自由落体运动转化为匀变速直线运动模型，运用匀变速运动规律推导自由落体运动公式，提升模型建构与数学应用能力。 （3）通过分析自由落体运动的v-t图像，能利用图像信息求解速度、位移等物理量，培养数形结合的思维方式。 3.科学探究 （1）参与“探究自由落体运动性质”实验，能自主操作打点计时器、频闪照相机等器材，规范采集和处理实验数据（如纸带数据、频闪照片尺寸测量），分析实验误差并提出改进措施。 （2）在探究“重力加速度大小”活动中，能设计多种实验方案（如打点计时器法、单摆法），通过对比不同地区的g值数据，归纳重力加速度的特点，培养科学探究的严谨性与创新性。 4.科学态度与社会责任 （1）通过了解伽利略对自由落体运动的研究历程，体会科学家勇于质疑权威、坚持实验探究的科学精神，培养敢于批判、实事求是的科学态度。 （2）结合自由落体运动在体育（如跳水、蹦极）、科技（如高空抛物预警）中的应用，认识物理学与生活、科技的紧密联系，增强安全意识与社会责任感。 （3）在小组实验与讨论中，培养合作交流能力，乐于分享探究成果，养成严谨务实的科学习惯。 二、教学重难点 1.教学重点 （1）自由落体运动的定义、条件（初速度为零、只受重力）及运动性质（初速度为零的匀加速直线运动）。 （2）重力加速度g的物理意义、数值（通常取9.8m/s 或10m/s ）及方向（竖直向下）。 （3）自由落体运动规律的应用，能运用速度公式和位移公式解决下落时间、末速度、下落高度等问题。 2.教学难点 （1）对“自由落体运动条件”的理解，突破“空气阻力对下落运动的影响”这一认知障碍，明确实际问题中“忽略空气阻力”的适用场景。 （2）自由落体运动规律在复杂情境中的应用，如竖直上抛运动的上升阶段与下落阶段的结合、多物体自由落体的追及问题。 （3）伽利略研究自由落体运动的“理想实验”思想理解，体会“抽象概括、合理推理”在科学研究中的作用。 三、教学环节设计 （一）情境导入：历史与生活双情境冲突激发 1.展示两组情境素材：①历史故事：亚里士多德认为“重的物体下落快”，这一观点延续2000多年；伽利略在比萨斜塔上进行实验，推翻了该结论。②生活现象：视频“从同一高度同时释放纸片和硬币，硬币先落地；将纸片揉成纸团后，与硬币同时释放，两者几乎同时落地”。 2.提出问题链：“亚里士多德的观点为什么能被广泛接受？”“纸片和硬币的下落差异，是因为重量不同还是其他因素？”“如果没有空气阻力，轻重不同的物体下落快慢会怎样？” 3.演示实验：在抽成真空的玻璃管中，同时释放羽毛和金属片，观察到两者同时下落，引发学生认知冲突，引出课题———自由落体运动。 设计意图：通过历史权威观点与实验现象的冲突、生活经验与真空实验的差异，打破学生固有认知，激发探究自由落体运动规律的兴趣，为新知学习铺垫。 （二）新知探究一：自由落体运动的定义与条件 1.实验对比：探究影响物体下落的因素 （1 ... ...