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自由落体

课程完成度 78%

从“为什么越落越快”到一把能测反应时间的尺

学生通过现象预测、数据采集和图像线性化建立自由落体模型,再将规律迁移到真实产品设计。

4 学习目标11 可用资源30 评价题目1 PBL项目
现象证据模型迁移g
课程地图

10个关键知识点

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知识点 04自由落体模型Model and conditions
学习目标

说明本课自由落体模型:近地面、只受重力、忽略空气阻力、从静止释放

常见误区

所有现实下落都是真自由落体

6关联资源
3精选题目
AO1评价目标
课堂方案

45分钟学习旅程

1现象导入5 min
2模型建构7 min
3数据探究11 min
4图像推理12 min
5CER论证7 min
6退出诊断3 min
完整教学方案

自由落体 · 45分钟探究课

目标—活动—证据—反馈闭环
核心问题下落物体为什么越来越快,我们如何用证据描述这种变化?
适用对象Grade 9+ · IGCSE-ready
核心方程v=gt · s=½gt² · v²=2gh

学习目标与成功标准

模型说明近地面、只受重力、忽略空气阻力等条件证据:受力图与退出条
数据从数据和图像判断v∝t、s∝t²、v²∝h证据:数据表与线性化图像
计算选择运动方程并正确处理单位、方向和有效数字证据:课堂例题与课后作业
论证用CER结构连接主张、数据、公式和模型局限证据:小组CER卡与同伴反馈

逐分钟课堂流程

时间环节教师行动学生活动评价与分支
0–5 min现象诊断播放漏水瓶片段;提问“水仍受重力吗?”独立预测并写理由收集‘无重力/共同加速’两类模型
5–12 min模型建构用受力图界定只受重力、近地面、忽略阻力辨析自由落体与普通下落口头检查两个模型条件
12–23 min高度—速度示范变量控制,提供或采集h、v数据计算v²并绘制h-v²图检查单位、坐标轴、异常值
23–35 min时间—距离组织s-t²线性化与斜率估算比较s/t和s/t²,估算g支持组使用句架;快组讨论不确定度
35–42 minCER论证要求引用两条带单位证据完成主张、证据、推理、局限同伴用证据充分性清单质询
42–45 min退出分流发三题退出条并说明作业独立作答并提交0–1分补救;2分进入反应尺拓展

教师提问脚本

  1. 不同质量物体在真空中的加速度是否相同?依据是什么?
  2. 怎样变换横轴,才能让平方关系变成直线?
  3. 你的CER中哪个数字是真正的证据?
  4. 纸片和硬币的现实差异是否推翻理想模型?

分层与纠偏

  • 基础支持:变量提示卡、公式选择表、CER句架。
  • 进阶任务:由图像斜率估算g并讨论不确定度。
  • 纠偏:失重不是重力消失;g单位是m/s²;重复测量不能消除系统误差。

准备与安全

  • 漏水瓶视频、卷尺、计时工具、任务单和计算器。
  • 落物区保持净空;液体实验及时清理地面;不得站在落物正下方。
  • 设备失败时使用预设数据完成同一学习目标。
退出条

① 写出两个模型条件;② 0.50 s后的速度;③ 解释s-t²为何接近直线。

课后作业

基础:题库1–10;迁移:计算一次反应尺时间;反思:哪条证据改变了你的想法?