第一篇: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,h12gt,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(hL)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(hL)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g2(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gT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gT(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
第四篇:高中物理 自由落体运动教案(推荐)
§2.5 自由落体运动
学习目的:1.了解落体运动研究的史实,了解逻辑推理的特色.
2.理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性. 学习重点
了解探索过程,明确探索的步骤,同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用,从中提炼自己的学习方法. 学习难点
“观念一思考一推理一猜想一验证”是本节的重点思路,也是培养良好思维习惯的重要参考. 主要内容
1.物体下落的快慢与质量大小__。2.物体__的运动,叫做自由落体运动。3.自由落体运动是初速度为零的__。4.初速度为__。5.只受__作用。
6.在同一地点,从同一高度同时下落的物体,同时到达地面,这就是说,在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都__,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做__,通常用__表示,它的方向总是__,在地球上不同的地方,g的大小是__的,通常取2 2 g=__m/s为了计算方便,还可粗略地取g=__m/s7.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以,凡是初速度为零的匀加速直线运动的规律,自由落体运动都适用。
(1)速度公式___。
(2)位移公式___。
(3)速度与位移的关系式___。
[课堂调练]
1.在物理学的发展历程中,下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动.并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展„„„„„„„„„„„„„„()
A.亚里士多穗
B.伽利略
C.牛顿
D.爱因斯坦
2.红孩同学摇动苹果树,从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面,苹果:先着地,下面说法中正确的是„„„„„„„„„„„„„„„()
A.苹果和树叶做的都是自由落体运动
B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动
C.苹果的运动可看成自由落体运动,树叶的运动不能看成自由落体运动
D.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地
3.甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁球,结果甲同学看到两球不是同时落地的.他分析了两球未能同时落地的原因.你认为他的下列分析哪些是正确的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„()
A.两球在下落过程中受到的空气阻力不同,先落地的受空气阻力小
B.两球在下落过程中受到的空气阻力不同,先落地的受空气阻力大
C.两球下落过程中受到的空气阻力相同,先落地的是实心球,重力远大于阻力
D.两球下落过程中受到的空气阻力相同,先落地的是空心球,阻力与重力比.差别较小
参考答案:
1.答案:B
2.答案:CD
3.答案:C
第五篇: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:vat
2、位移公式:x12at
23、推论:Vt22ax
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:xaT(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:vgt
2、位移公式:H22212gt
23、推论:Vt22gH 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。