在教学工作者实际的教学活动中，通常需要用到教学设计来辅助教学，借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。那么你有了解过教学设计吗？下面是小编帮大家整理的高一物理必修1《自由落体运动》教学设计，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
教学目标：
1、理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2、知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。
3、掌握自由落体运动的规律。
教学重点
掌握自由落体运动的规律
教学难点
通过实验得出自由落体运动的规律
教学方法
实验现象＋合力推理＋实验验证
教学用具
用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片
课时安排
1课时
教学步骤
一、导入新课
1、复习：什么是匀变速直线运动，其速度公式、位移公式分别是什么？
2、导入：同学们，我们通常有这样的生活经验：重的物体比轻的物体落得快，物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢？我们这节课就来研究这个问题。
二、新课教学
演示实验：让一个纸袋与小钢球同时自由下落，可看到什么现象？
学生：钢球落得快。
老师：对，这就是我们的生活经验，这也是公元前希腊的哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的XX多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗？伽利略做过大量的由静止下落的实验，并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。同学下去看课后阅读材料，伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误，他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上，使两铁球同时下落，结果两铁球几乎同时落地。
且再看实验：把刚才的纸袋揉成团，和小钢球由静止同时下落，同学再观察：
学生：几乎同时落地。
师：同一个纸袋，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢？
学生：这是因为空气的阻力的影响。把纸袋揉成团，所受空气的阻力要比纸袋所受空气的阻力小得多，所以与小钢球几乎同时落地。
老师：如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，和伽利略的结论一样吗？
演示：把事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管拿出来，让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。
学生：同时落下。
演示：把小钢球装进纸袋，与另一个小钢球同时下落。
现象：同时落地。
老师：这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论，给其下一个定义。
学生回答：
在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略的条件下，物体从静止竖直下落。
1、自由落体运动
板书：自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
2、自由落体运动的加速度
距我们三百多年前的伽利略经过大量的实验、严密的数学推理、得出：自由落是初速度为零的匀加速直线运动。
教学目标：
知识与技能：
理解加速度与力和质量的关系。
掌握牛顿第二定律的内容和表达式。
理解并掌握实验验证牛顿第二定律的方法。
过程与方法：
通过实验观察加速度与力和质量的关系。
培养学生的实验操作能力、数据分析能力和逻辑推理能力。
情感态度与价值观：
激发学生对物理定律的兴趣和探究欲。
培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
教学重点与难点：
重点：牛顿第二定律的内容和表达式。
难点：理解并应用牛顿第二定律解决实际问题。
教学过程：
导入新课：
通过提问“物体运动状态改变的原因是什么？”引出力和加速度的关系，进而引入牛顿第二定律。
新课讲授：
实验设计：介绍实验装置和实验步骤，包括使用两辆质量相同的小车在不同拉力下做匀加速运动。
实验观察：学生分组进行实验，观察并记录实验数据。
数据分析：引导学生分析实验数据，得出加速度与力和质量的关系。
牛顿第二定律：讲解牛顿第二定律的'内容和表达式，强调加速度与力和质量成正比的关系。
巩固练习：
设计相关习题，让学生练习应用牛顿第二定律解决实际问题。
课堂小结：
总结牛顿第二定律的内容和应用，强调控制变量法的重要性。
作业布置：
完成课后习题，预习下一节内容。
一、课程分析
1．本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）（人民教育出版社）》，教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2．教学内容（教学重点、难点、关键）
（1）自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
（2）对自由落体运动规律的实验探究过程。
（3）运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1、学生在刚学完匀变速直线运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律，而对自由落体运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，在本节课的学习中，要让学生的认识有进一步的提高。
2、本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入，重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法，强调对自由落体运动的理解，以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3、两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献，讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价，这样既可以培养学生热爱科学的思想，又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发，结合学生在实际生活中的观察，初步了解自由落体运动，并通过对两位科学家对自由落体运动的研究，结合伽利略的理想实验，得出自由落体运动的特点。接着，通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练，让学生初步接受自由落体运动的规律，最后，在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后，通过回扣课堂游戏，使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1、 知识与技能：
（1）研究并认识自由落体运动的特点和规律。
（2）理解自由落体运动的特点和规律；并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2、过程与方法：
（1）通过观察演示实验，概括出自由落体运动的特点，培养学生观察，分析能力。
（2）利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3、情感态度价值观：
（1）培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
（一）新课引入
设计思路：教师在课堂教学过程中，有意识地创设情境，通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题，将学生引入情境之中，容易激发起学习的动机，培养学习兴趣。通过合理创设情境，不仅能起到组织教学的作用，而且能使学生明确学习目标，产生浓厚的学习兴趣。
师：同学们，咱们班哪位同学反应比较快？请到讲台上来。
生：（推荐一位同学）。
师：我们看这位同学能不能抓住这片铁片。（向学生展示长度约为3.5cm的铁片）
师生共同完成这一游戏。
师：同学们，这位同学能抓住这片铁片吗？
生：不能。
师：为什么不能抓住呢？我们在学习了自由落体运动之后，同学们就知道其中的奥秘了。
设计思路：创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”，将学生引入一种与物理问题有关的情境中，造成一种悬念，使学生产生向往、探索的欲望，处于欲摆不能的状态。创设问题情境时应注意：问题要小而具体、新颖有趣、有适当的难度；有启发性，要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中，造成心理上的悬念。悬念解除之时，也就是正迁移实现之时。
【板书】课题：第三节 自由落体运动
（二）新课研究：
设计思路：在教学中，教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感，同时，教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣，带领学生去探索物理世界的奥秘，就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。
师：同学们，物理规律的研究总是来源于生活，有服务于生活。为了更深入的研究自由落体运动的规律，我们也需要从生活实践出发，来讨论几个问题。
提出问题：在日常生活中，重的物体和轻的物体谁下落的更快一些呢？
生：重的物体下落的快一些。
师：我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。
设计学生实验1：纸片和硬币从相同的高度同时下落，看谁下落的快？
学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币要比轻的.纸片下落的快。
教师演示牛顿管实验，让学生再次验证自己的结论。
师：两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点，在人类还处于懵懂时期的时候，亚里士多德就对这一现象作出研究，这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢？我们还是通过实验来验证。
设计学生实验2：将纸片团成纸团，再和硬币从相同的高度同时下落，看谁下落的快？
教师强调，纸团和纸片的质量是相同的。
学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币要和轻的纸团下落的几乎一样快。
提出问题：为什么会得到相互矛盾的结论？
学生思考
师：对表面现象的观察有时会得出错误的结论，我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前，伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。
设计思路：教学中应注意新旧知识异同的比较，通过对比，能透过表面现象，看清不同的物理本质。在对比过程中，学生始终处于主动积极、探索进取状态，引起有意注意，促成思维交锋，这样对完善旧知识，自觉完成从旧知识到达新知识的迁移，并巩固新知识，都极为有利，不然，就公式论公式，该对比不对比，不仅不会促进迁移，反而会造成负迁移。心理学研究表明：对比抗干扰，加强对易混知识的比较，找准分化点，利于排除干扰，加深对某些相关概念的认识和理解，促使易混知识在学生头脑中彻底分化。
设计学生实验3：将硬币放在纸片上面组合成一体，和另一相同的纸片从相同的高度同时下落，看谁下落的快？
学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币和纸片的结合体要比轻的纸团下落慢。
提出问题：同学们，现在我想让两者下落的几乎一样快，应该怎样做？
学生讨论并提出实验方案。
生：让纸片包住硬币并团成纸团。
师：同学们实际做一下看看。
学生做实验，并观察实验现象。
教师提出问题：我们做的上述几个实验，为什么会得出不同的结论？
生：有空气阻力的影响。
师：如果我们忽略空气阻力的影响，同学们猜一下，会出现什么情况？
教师演示牛顿管实验，让学生验证自己的猜想。
设计思路：美国著名心理学家布鲁纳曾说：掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此，我们在组织教材时，应把基本概念和规律放在首位，突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验，让学生充分体验学习的快乐，体验实验探究在物理规律研究中的重要作用；同时也活跃课堂气氛，增强学生的学习兴趣。
【板书】
1、自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
师：那么，自由落体运动到底是一种什么样的运动呢？他遵循什么样的规律呢？现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。
教师介绍实验器材，并简单的介绍实验过程和步骤，引导学生进行分组实验。
实验探究过程：（单位：cm 数据均保留到小数点后两位）
s1
s2
s3
s4
s5
s6
s
δs
δs平均值
a
2、 注：δs= s1—s2= s3— s4= s5–s6=at2
学生进行分组实验，并通过对纸带的分析和数据的处理，探究自由落体运动的特点和规律。
设计思路：物理课堂教学过程中，很多的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要以良好的契机为抓手，立足于诱导学生的学习兴趣。
【板书】
2、自由落体运动的特点：初速度为零的匀加速直线运动。
师：自由落体运动是匀加速直线运动，那么它的加速度是多大呢？我们还是通过实验进行探究。
学生通过对纸带的分析和数据的处理，探究自由落体运动的加速度。
根据实验结果得出自由落体运动加速度记为：g
在不同的纬度和高度时，g值是不一样的，纬度越高g越大，高度越高g越小，在正常情况下
在要求不是很高的情况下，取g=10m/s2。
【板书】
3、自由落体运动加速度：
师：由匀变速直线运动的运动规律可知自由落体运动的规律为：
3、自由落体运动的规律： ，
设计思路：人的每一个认识活动都含有一定的认知结构，它是人类认识客观事物在主观上的反映。建构认知结构，是中学物理教学的中心环节。促进新、旧知识的交互作用，对于完善认知结构，使认知结构系统化、综合化、整体化具有重要作用。在教学中，要引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中原有的适当概念相联系，把新概念、规律纳入原有概念、规律中，同时使新概念、规律与原有的有关概念、规律进一步分化和融汇贯通，组成一个整体结构。
例题、一块石头从离地面20m高的楼顶自由落下，经过多长时间石头落到地面？石头到达地面时的速度有多大？（忽略空气阻力，g取10m/s2）
解析：设经过时间t石头落到地面，速度为v，由自由落体运动的规律得：
代入数值，解得：
设计思路：通过例题，让学生充分理解自由落体运动的特点和规律，并体验胜利的喜悦。
师：同学们，现在我们回到开课时的小游戏，同学们为什么抓不到铁片呢？人的反应时间很难达到0.1s这么短的时间，那么，同学们计算一下，在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是多少呢？
学生认真计算，并给出答案：在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是4.9cm。
师：（展示铁片）这片铁片的长度只有3.5cm。所以，同学们是抓不到的。
设计思路：物理教学中，教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感，教师要从教学效果出发，通过精心设计，将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中，注意广泛收集物理学科最新成果，结合教学内容，巧妙地包装，隆重地介绍，激发学生的求知欲和兴趣。
师：本节课的最后，请同学们把课本翻到第53页，利用课本上提供的方法，测量一下你的反应时间。
设计思路：让学生充分体会物理规律在日常生活中的妙用，并通过他们自己测量的反应时间回扣抓铁片的过程，是本节课的教学更加完美。
（四）小结
本节课我们学习了
1、什么是自由落体运动
2、自由落体运动的特点和规律
3、自由落体加速度
（五）《自由落体运动》教学设计
②实验探究，激发学生深入学习的动力
③实验探究自由落体运动的特点和规律
④实验探究自由落体加速度
运
⑤回扣课堂小游戏，解疑
⑥激发学生兴趣，测量自己的反应时间
①课堂质疑，激发学生的学习兴趣
（六）板书设计
第三节 自由落体运动
1、自由落体运动
物体不受其他因素影响，只在重力作用下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
初速度为零的匀加速直线运动。
3、自由落体加速度
4、自由落体运动的规律
六、教后反思
1、在物理教学中，使学生养成良好的学习习惯、打好基础、培养能力和教师加强必要的指导，是促进知识顺利迁移所不可少的前提。所以教师在采用行之有效的教法、认真研究学生的学法，进行物理教学改革的同时，认真学习知识迁移规律，并考虑影响知识迁移的各种因素，定能提高教学效果。
2、新课程强调学习方式的改变，倡导以“主动、探究、合作”为主要特征的学习方式。
3、“实验启发式”综合教学模式是我们学科的老师在教学实践中总结出来的模式，已在实践中收到一定效果，当然也有待在具体的教学实践中不断地完善，使之变得更科学。
4、本节课探究自由落体运动的规律，从历史上的研究过程入手，所以本节课的思路比较开阔，转折比较多，教师在教学过程中应注意内容的衔接。
5、本节课的演示实验比较多，做好演示实验，有利于帮助学生理解自由落体运动的特点，在本节课的教学中，这一点尤为重要。
教学目标：
知识与技能：
理解波面、波线的概念。
掌握波的反射和折射规律，包括反射定律和折射定律。
了解惠更斯原理及其在波传播中的应用。
过程与方法：
通过实验观察波的反射和折射现象。
运用逻辑推理和归纳法总结波的反射和折射规律。
情感态度与价值观：
培养学生观察、分析和解决问题的能力。
激发学生对物理现象的好奇心和探索欲。
教学重点与难点：
重点：波的反射和折射规律。
难点：惠更斯原理的理解及其在波传播中的应用。
教学过程：
导入新课：
通过蝙蝠利用超声波定位的例子引入波的概念。
简述波在传播过程中遇到障碍物时会发生反射和折射的现象。
讲授新知：
波面和波线：解释波面和波线的定义，并通过图示帮助学生理解。
惠更斯原理：介绍惠更斯原理的内容，并通过动画或实验演示子波的`形成和传播。
波的反射：讲解反射定律，并通过实验观察波的反射现象，总结反射波的波长、频率、波速与入射波相同。
波的折射：介绍折射定律，通过图示和实验观察波的折射现象，解释折射角与入射角的关系，以及波速和波长的变化。
巩固练习：
设计相关习题，让学生计算反射角和折射角，理解折射定律的应用。
课堂小结：
总结波的反射和折射规律，强调惠更斯原理的重要性。
作业布置：
完成课后习题，预习下一节内容。
教材分析
本节重点讲述了人造卫星的发射原理，推导了第一宇宙速度,并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个非常重要实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量，是学生学习了解现代科技知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中一些基本理论，更是在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律，因此在分析人造卫星的运动学特点，和动力学特点可采取类比的方法，近而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。因此，本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容，是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论基础。另外，学生通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解，增强学生的民族自信心和自豪感。
学情分析
学生已掌握了运动的合成与分解、牛顿运动定律、圆周运动等章节的理论。并在本章之前学习了天体的运动，和万有引力定律的知识，能运用万有引力定律揭示一些天体运动的特点。学生可以类比行星运动的特点原理自己分析人造卫星的规律。另外学生也可以利用前面的知识和对宇宙奥秘的好奇心来探索人造卫星的发射及宇宙速度。学生可以通过联想上一章所学的对平抛物体的运动的处理方法来探究牛顿的思考，以地心为参考系平抛出去的物体从空间运动效果上可分解为指向地心的自由落体运动和绕地心的匀速圆周运动。而这两个分运动都是变速度运动，它们都需要一个指向地心的力来维持它们各自的运动状态。因此万有引力就有要改变两个运动状态的效果，即要既要产生自由落体加速度又要产生向加速度。当万有引力只能提供向心力时，自由落体加速度就变成零，这样平抛出去的物体就落不下来了，从而得到第一宇宙速度。再根据圆周运动和机械运动的知识可知道速度再大一些会做椭圆运动或摆脱地球对它的约束。这样，人们就可以到更远的地方去探索宇宙的奥秘了……
教学目标
知识与技能
1、了解人造卫星的有关知识
2、分析人造卫星的运动规律
3、掌握三个宇宙速度的物理意义，
4、会推导第一宇宙速度；
5、简单了解航天发展史；
6、能用所学知识求解卫星基本问题。
过程与方法
1、培养学生观察数据分析数据的能力；
2、培养学生科学推理、探索能力；
3、培养学生在处理实际问题时，如何 构建物理模型的能力；
4、学习科学的思维方法培养学生归纳、分析和推导及合理表达能力。
情感态度与价值观
介绍世界及我国航天事业的发展现状，激发学习科学，热爱科学的激情，增强民族自信心和自豪感。
教学重点：
卫星运行的动力学特点规律，第一宇宙速度的推导。
教学难点：
1、卫星的运行速度与发射速度的区别；
2、第一宇宙速度是卫星发射的最小速度，是卫星运行的最大速度
教学过程
新课引入
教师：仰望星空，浩瀚的宇宙苍穹给人以无限遐想，千百年来，人类一直向往能插上翅膀飞出地球，去探索宇宙的奥秘，李白的“俱怀逸兴壮思飞，欲上青天揽明月”是怎样的一种豪情？到今天这一梦想实现了吗？
学生：实现了。（激起学生兴趣）
教师：世界上第一颗人造卫星的发射，揭开了人类探索宇宙的新篇章。
提问（1）：
1、世界上第一颗人造卫星是哪一年由哪一国家发射的？
2、我国哪一年发射了自己的人造卫星？
3、迄今我国共发射了多少颗人造卫星？
教师：从1970年4月24日东方红一号的成功发射，到2007年10月24日嫦娥一号发射
我国发射人造卫星和其他探测器60多个，他们分别在通信，气象，探测，导航等多个领域发挥着重要作用。
引入新课。
一、人造卫星规律的探究
教师：现在我们地球上空有这么多卫星，他们运行的速度一样吗？他们是怎样被发射升空的今天我们就通过的学习来解决这一问题。
教师：这是我国目前发射的部分卫星的运行规律的数据。
提问观察数据思考：
1、不同卫星的其运行轨道相同吗？
2、不同的卫星运行时有什么规律？
3、你能试着用你学过的知识解释为什么有这样的规律吗？
卫星名称 卫星质量（kg） 轨道近地点（km） 轨道远地点（km） 运行周期（h）
返回型遥感卫星 2100 205 315 1、48
东方红2号甲通信卫星 441 35786 35863 23、9
东方红2号试验通信卫星 461 35469 35782 23、76
返回型遥感卫星 2100 175 400 1、5
风云1号A 750 900 901 1、7
巴达尔1 50 210 992 1、57
大气1号 873 900 1、712
学生：1、观察数据，发现规律。
2、合作交流，类比行星运动特点分析人造卫星的运行特点。
3、试着从力和运动的角度分析问题。
教师引导学生发现。
人造卫星运行特点运动学特点：（板书）
1、轨迹：椭圆 有的近似为圆
2、人造卫星的半径不同，其运行的周期也不同，而且半径越大，其周期越大。
3、类比行星运动分析原因，卫星围绕地球作匀速圆周运动，需要向心力。
地球和卫星之间的引力提供向心力。
4、学生自己应用前面万有引力知识分析
卫星与地球间的万有引力提供了向心力（板书）
（1）由 得 ，
∴r越大，v越小、
（2）由 得 ，
∴r越大， 越小、
（3）由 得 ，
∴r越大，T越大
教师小结：卫星绕地运转轨道半径越大，速度越小、角速度越小、周期越大；（板书）
演示课件：几颗不同轨道卫星同时绕地运行动画,从而直观判断以上变化关系
二、应用知识解决问题
教师：学习了卫星的相关知识，我判断一下下列几种轨道哪一种是可能的为什么？
思考问题1：
下图中，有三颗人造地球卫星围绕地球运动，它们运行的轨道
可能是 ，不可能是 。
学生：分组讨论阐述观点
教师：结合学生讨论引导学生从动力学角度解决问题。
卫星近似做匀速圆周运动，需要向心力，且向心力时刻指向圆心。所以地球与卫星之间指向地心的万有引力提供向心力，所以卫星作圆周运动的圆心应该是地心。
思考问题2：
如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，
1、试比较三颗卫星的线速度、角速度、加速度、周期，万有引力的关系。
2、如果c 的速度增加，能否与同轨道的b相撞。
三、卫星发射原理
教师：过渡：不同的轨道的卫星其速度不同，那人类是怎样将卫星发送到指定轨道上的呢？
介绍牛顿的卫星设想（FLASH）
教师引导：我们抛一物体怎样才能抛的远？
讨论：依据平抛运动学生知道：速度越大，越远，那速度足够大，又有什么现象？
学生探讨：统一结论：不落回地球。
教师总结：这时由于有引力在，卫星想落回地面，但有一定的速度又落不回地面就形成了卫星？
思考：物体需要多大的发射速度，才能刚好贴着地面转？
学生讨论
教师点拨：这时（r=R）
学生
得出第一宇宙速度7.9 km/s
四、宇宙速度
1、第一宇宙速度7.9 km/s
定义：人造卫星在地面附近绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度。
思考：发射什么样的卫星最容易？
统一结论：高轨道发射卫星比低轨道发射卫星困难，原因是高轨道发射卫星时火箭要克服地球对它的引力做更多的功。
以第一宇宙速度发射卫星时其刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动；如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫星将落到地面而不能绕地球运转；
进入半径越大的轨道，所需要的发射V 越大。
思考：这与刚才得出的半径越大的轨道，所需要的 运行速度V 越小矛盾吗？
讨论：
人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念。
（1）发射速度
所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度，进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度。若发射速度等于第一宇宙速度，卫星只能“贴着”地面近地运行。如果要使人造卫星在距地面较高的轨道上运行，就必须使发射速度大于第一宇宙速度。
（2）运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度。根据 可知，人造卫星距地面越高（即轨道半径r越大），运行速度越小。实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度。
（板书）运行速度 指卫星在稳定的轨道上绕地球转动的线速度
发射速度 指被发射物体离开地面时的水平初速度
类比得出：
（板书）2、第二宇宙速度（脱离速度）：
①意义：使卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。
②如果人造天体的速度大于11、2km/s而小于16、7km/s，则它的运行轨道相对于太阳将是椭圆，太阳就成为该椭圆轨道的一个焦点。
（板书）3、第三宇宙速度（逃逸速度）：
①意义：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
②如果人造天体具有这样的速度并沿着地球绕太阳的公转方向发射时，就可以摆脱地球和太阳引力的束缚而邀游太空了。
这个速度目前能做到吗？教师介绍以第三速度发射的探测器，先驱者一号。
教师小结：只有你想不到的，没有你做不到的。
随着科学技术的发展，我们探测太空的脚步会越走越快，越走越远。也许有一天我们也能到其它星球旅游定居。
但是今天我们就必须掌握一些必备知识。也就是我们这节课的重点。
分层练习：
C类
1、关于第一宇宙速度，下面说法：①它是人造卫星绕地球飞行的最小速度；②它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度；③它是人造卫星绕地球飞行的最大速度；④它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。以上说法中正确的有（ ）
A、①② B、②③ C、①④ D、③④
B类
2、对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是（ ）
A、人造地球卫星的实际绕行速率一定大于7、9km/s
B、从卫星上释放的物体将作平抛运动
C、在卫星上可以用天平称物体的质量
D、我国第一颗人造地球卫星（周期是6、84×103s）离地面高度比地球同步卫星离地面高度小
A类
3、三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，已知RA＜RB＜RC 。若在某一时刻，它们正好运行到同一条直线上，如图所示。那么再经过卫星A的四分之一周期时，卫星A、B、C的位置可能是（ ）
知识与技能：
理解波面、波线的概念。
掌握波在界面发生反射和折射的规律。
理解反射定律和折射定律，包括反射角与入射角的关系，以及折射角与入射角的关系。
过程与方法：
通过实验观察波的反射和折射现象。
培养学生的观察能力和逻辑推理能力。
情感态度与价值观：
激发学生对物理现象的好奇心和探究欲。
培养学生尊重实验事实的科学态度。
教学重点与难点：
重点：波的反射和折射规律。
难点：理解并应用惠更斯原理解释波的反射和折射现象。
教学过程：
导入新课：
通过蝙蝠利用超声波定位的例子引入波的概念，进而引出波的反射和折射现象。
新课讲授：
波面与波线：介绍波面和波线的定义，并通过图示帮助学生理解。
惠更斯原理：详细讲解惠更斯原理，并通过动画或实验演示帮助学生理解。
波的反射：介绍反射定律，通过实验观察波的反射现象，测量并计算反射角与入射角的.关系。
波的折射：介绍折射定律，通过实验观察波的折射现象，测量并计算折射角与入射角的关系。同时，解释波速在不同介质中变化的原因。
巩固练习：
设计相关习题，让学生练习计算反射角和折射角，并解释实验现象。
课堂小结：
总结波的反射和折射规律，强调惠更斯原理的重要性。
作业布置：
完成课后习题，预习下一节内容。
一、教学目标
1、知识与技能
(1)认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
(2)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
(3)知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。
(4)掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。
(5)初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。
2、过程与方法
(1)会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
(2)会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。
3、情感态度与价值观
(1)通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。
(2)渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。
(3)培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。
二、教学重难点
重点：1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2.掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。
难点：理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
三、教学过程
1、新课导入
这一环节采用游戏导入，教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)。
师：一般情况下，刻度尺是用来测量什么物理量的?
生：测量物体长度的!
师：大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样，有特殊的功能，它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。
找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。
师：相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家，尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。
师：像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物，如果把线剪断，它就在重力的作用下，沿着竖直方向下落。从手中释放的石块，在重力的作用下也沿着竖直方向下落。
师：不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。
生：不同物体下落快慢应该是不一样的，下落快慢应该是由质量决定，质量大的下落快，质量小的下落快慢。
师：这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。
演示实验
(1)将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放，结果金属片先着地。教师不发表意见，继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。
(2)将刚才的纸片紧紧捏成一团，再次与硬币同时释放，结果两者几乎同时落地。
(3)将两个完全一样的纸片，一个捏成团，一个平展，则纸团下落快。
师：物体下落快慢是由质量决定吗?
生：不是的!
师：为什么这样说?
生：第2个实验和第三实验都说明了这个问题，特别是第3个问题，质量一样却下落有快慢之分。
师：那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢?
生：我想应该是空气阻力。
猜想
师：如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力，那么在没有空气阻力，物体的下落快慢应该是一样的，这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。
验证—牛顿管实验
师：刚才的实验现象验证了我们的猜想，在没有空气阻力即物体只受重力的情况下，所有物体由静止下落的'快慢是一样的。
师： 1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放，它们同时落在月球表面，这是通过电视转播过的。
2、新授环节
(1)自由落体运动
师：物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落，它的受力情况有什么特点?
生：没有空气阻力，则物体只受重力。
师：很好!物理学中把这种只受重力作用，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动：在只受重力的情况下，由静止开始下落的运动。
师：我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?
生：肯定不是，因为在地球表面大气层内，没有空气的情况是不存在的。
师：说得很好!在我们的日常生活环境下，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似条件：一般情况下，密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。
(2)自由落体运动的运动规律
师：做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的，我们该如何来研究它的运动规律呢?
生：利用打点计时器。先选择一个物体，这个物体必须密度大，实心，体积不要太大，这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。
师：请同学们自己设计并进行实验，将纸带的处理结果告诉我。
学生设计、操作并处理实验结果
总结分析运动规律
师：实验结论是什么?
生：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
师：如何得出这个结论?
生：根据实验得到的纸带，我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律
来验证纸带，结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。
师：回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，这个结论我们要牢记。
师：那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何?
生：我所算得的结果在9.4左右，方向是竖直向下，因为物体是竖直向下匀加速的，所以加速度方向应该与速度方向相同，竖直向下。
师：其他同学的结果呢?
生：我的也差不多。
关键点提问
师：大家用的是质量不同的重锤做的实验，为什么求出来的加速度结果差不多呢?
生：虽然重锤质量不同，但由于空气阻力影响较小，均可以近似成自由落体运动，而我们已经知道：所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。
总结归纳重力加速度
师：同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度，用g表示。精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1、纬度越高，g越来越大;2、同一纬度，高度越大，g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特殊说明，都按9.8m/s2计算。
3、巩固练习
例1、下列说法正确的是(BD)
A. 物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
B. 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
C. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。
D. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。
例2、下列说法不正确的是(A)
A. g是标量，有大小无方向。
B. 地面不同地方g不同，但相差不大。
C. 在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。
D. 在地面同一地方，高度越高，g越小。
例3、AB两物体质量之比是1：2，体积之比是4：1，同时从同一高度自由落下，求下落的时间之比，下落过程中加速度之比。
解：因为都是自由落体运动，高度一样，所以下落时间一样，1：1;下落过程加速度也一样都是g，1:1
例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求
1、经过多长时间落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
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