自由落体运动教案正稿(共5篇)
韦拥军 一.教学目的
1、理解自由落体运动和物体作自由落体运动的条件
2、理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向
3、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 二.教学重点
1、理解自由落体运动及其遵从的条件
2、掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题 三.教学难点
1、自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动
四.教学用具
多媒体、硬币2个、纸片三张、笔、刻度尺
五.教学过程
(一)引入新课
在上一节课中,我们证明了匀变速直线运动的两个重要规律,一个规律是初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间内发生的位移之比是1:3:5:7„奇数比;另一个规律是做匀变速直线运动的物体,在各个连续相等的时间t内发生的位移之差△s=at2,是一个恒量。
(二)教学过程设计
1、教师演示实验(1)
①同面积的硬币与纸片从同一高度由静止开始同时下落(观察结果:重的物体下落得快)
②取两个大小不同的硬币,两者从同一高度由静止开始同时下落(观察结果:轻重不同的物体同时落地)
③取半张纸与一张纸,半张的揉成一团,两者从同一高度由静止 开始同时下落
(观察结果:轻的物体下落得快。)
(1)引问:生活实际中物体下落快慢不同可能是受什么因素影响。
引导学生得出结论:影响物体下落快慢的因素是空气阻力,与物体质量无关
.2、教师演示实验(2)
多媒体演示“牛顿管”实验。
引导学生从观察到的实验现象得出结论。
“牛顿管”的实验
将羽毛和软木塞、小玻璃球放入有空气的玻璃管中,让它们同时下落,观察到的现象是小玻璃球下落得最快,其次是软木塞,羽毛下落得最慢;将管中的空气抽出一部分后,让它们同时下落,观察到的现象是小玻璃球最快,软木塞其次,羽毛最慢,但三者的差距减小了;.最后将管内的空气抽完,让他们同时下落,观察到的现象是三者同时落到管的底部。
结论:影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用。没有空气阻力时,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。
3、得出概念
(1)引入自由落体运动的定义:物体仅在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫自由落体运动。
(2)条件是:(1)初速度为零;(2)只受重力作用,没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计.师:在地球表面附近从高处下落的物体,事实上都受到空气阻力的作用,因此,严格地说,实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动,但若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力,则物体的下落也可看作自由落体运动.例如,对于实心金属球、石块等,在它们运动速度不大的情况下,可以忽略空气阻力的影响,把它们的自由下落看成自由落体运动,若它们从非常高的地
方自由下落,当它们的速度增大到一定程度,空气阻力不能忽略,它们运动的全过程就不能看成自由落体运动.而对于另外一些物体如一团棉花或纸片从空中静止下落时,与重力相比,空气阻力的影响太大不能忽略,它们的运动就不能看作自由落体运动处理.让学生观察小球下落的频闪照片,讲解照片上相邻的像是间隔同样的时间拍摄的。闪光灯每隔相等的时间就发出一束短暂的光,照亮运动的小球,于是在同一张胶片上记录下了小球在不同时刻到达的位置,经过清洗胶片和放大,就得到课本上的一组频闪照片。
播放多媒体演示小球下落过程。
给出小球下落在各个相等时间内发生的位移大小,引导学生计算连续相等时间内发生的位移差,有△s=at2,是一个恒量,并得出结论:(3)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
(4)自由落体加速度
在同一地点,两个小球在同一高度同时做自由落体运动,同时落地,由公式s=v0t+at2可知s、t 相同,则a相同。
21引导学生思考两个问题:
1.自由落体运动的加速度在各个地方相同吗? 2.它的方向如何?
师:这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,符号:g
方向:竖直向下;
大小:与地点有关,一般计算中g=9.8 m/s2,粗略计算中可以取g=10 m/s2.让学生看多媒体g值列表,从表中寻找规律 结论:(1)g随纬度的增加而增大(赤道g最小,两极g最大)
(2)g随高度的增加而减小
师: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基本公式及其推论都适用于自由落体运动,只要把这些公式中的初速度v0=0,a取g就可以了。
(5)自由落体运动遵从的规律:v=v0+at推出:v=gt
s=v0t+at2推出:h=gt2.2211自由落体运动的应用
(一)比如测井口到水面的深度,测楼房的高度等等.做例题
自由落体运动的应用
(二)测反应时间
教师活动:老师手中的这把尺很神奇,它不仅能测量长度,还能测出同学们的大脑反应时间,谁想知道自己的大脑反应时间是多少?可以用我的这把尺来测量。选3~4名学生玩“测反应时间”的游戏。老师握住尺子的上端,某同学的手放在尺的下端零刻度处待命,当其看到老师的手松开时,迅速握住尺子学生抓住尺的同时就报出其反应时间,可采用“比比谁的反应时间短”的方式调动学生积极性。,问题:若测出某同学捏住直尺时,直尺下落的高度为10 cm,那么这位同学的反应时间是多少?
根据自由落体运动规律h=gt2
21可得反应时间t=2hg=0.14 s.若招飞时对飞行员的反应时间要求达到0.16 s,该同学能当飞行员吗?(g取10 m/s2)
(三)课堂总结
这节课我们学习了对自由落体运动概念和规律的认识及理解。自由落体运动是物体从静止开始的只受重力作用的匀加速直线运动,加速度为g,学好本节可更好地认识匀变速直线运动的规律和特点,是对上节内容的有益补充。要突破此重点内容,一定要把握住一点,即自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0=0,a=g。我们在以前章节中所掌握的所有匀变速直线运动的规律及推论,在自由落体运动中均可使用。
(四)课后作业
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?
45号
一、教学目标
1、知识与技能
(1)了解什么是自由落体运动及其产生的条件;(2)认识自由落体运动的特点;(3)掌握自由落体运动的规律。
2、过程与方法
通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,从而培养学生的观察、概括能力,通过相关物理量变化规律的学习,培养分析、推理能力。
3、情感态度与价值观
渗透物理方法的教育,运用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型——自由落体,研究物体下落在理想条件下的运动。
二、重点、难点分析
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、教学方法
实验法
讨论法
讲解法
四、教具
1、纸片、粉笔、抽气机、牛顿管、重锤、纸带、电磁打点计时器
2、多媒体教学软件
五、课时安排
1课时
六、教学过程
(一)情景导入
举例:雪花飘落、雨滴下落,苹果下落等等 问:从运动轨迹看,落体运动有什么特点呢? 生:都是竖直落向地面的。
问:不同重量的物体在下落过程中快慢一样吗? 让学生带着疑问与好奇进入本节课的学习
(二)新课教学
教师通过实验设疑:
演示1:取一支粉笔和一张纸片,让它们从同一高度同时下落,观察到了什么现象? ————粉笔先落地。师:由于粉笔比纸片重,能不能由此得现结论:物体越重,下落越快? 生甲:不一定。
演示2:取两片纸:一片是整张,一片是半张,把半张纸片揉成团,让两者从同一高度同时落下,观察到了什么现象?
生:纸团先落地。
师:由于纸团比纸片轻,能不能由些得出结论:轻的物体比重的物体下落快?
(矛盾的结论使学生陷入了沉思,让学生思考议论,在教师的引导下让学生总结)
生:物体下落过程中有时是重的物体下落快,有时是轻的物体下落快,说明物体下落的快慢除了跟重力有关外,还跟其它因素有关。
师:到底还有什么因素在影响着物体下落的快慢呢?(学生议论发言)
生:这些实验都是在空气中进行的,空气阻力影响了物体的下落运动。
师:对,同学们提出的假设是正确的,空气阻力的影响使问题变得复杂化了。现在,我们尽量减小空气阻力对物体的影响,会产生什么结果呢?
演示3:取长约1.5米,上端封闭,另一端开口的玻璃筒,里面装有金属片、羽毛,把玻璃筒倒立过来,观察到什么现象?
生:金属片比羽毛下落的快,而且快很多。
演示4:抽出玻璃筒中的空气,重新做以上实验,又观察到什么现象? 生:金属片和羽毛同时落时。
师:总结以上的实验现象,我们可以得出怎样的结论呢? 生:如果没有空气阻力,物体下落快慢相同。
师:没有空气阻力,物体竖直下落的运动就是今天我们要讲的一类运动------自由落体运动。注:空气阻力可以忽略不计时,物体沿直线下落的运动也可以看成自由落体运动。(板书)
一、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。
2、条件:a.由静止开始下落
b.只受重力作用
师:自由落体运动是什么性质的运动?这种运动遵循什么规律? 学生实验:将学生分组进行实验,教师简述研究方法。
将纸带一端固定重锤,一端穿过打点计时器,让重锤从一定高度落下,利用电磁打点计时器研究自由落体运动的规律。每组所使用的重锤重量不同。
师:纸带上相邻的点是相隔同样的时间打下的。从纸带上可以看出在相等时间间隔内,重物下落的位移越来越大,表明小球的速度越来越快,那如何判断小球做的是匀加速运动呢? 生:列表、测量、计算并记录数据、绘v-t图像,研究图像得出结论。
结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为9.8m/s2。
结论2:换用不同重量的重锤做实验,重力加速度都相同。
师:这个加速度对所有做自由落体运动的物体都相同吗?
教师提示:如果是在地球上同一地点,物体从同一高度同时自由下落,同时到达地面,根据S= 1/2 at2可知,它们的加速度必定相同。
引导学生:阅读课本中地球上不同地方自由落体加速度参考值的表格。
对比分析得出:地球上不同地方重力加速度的值大小不同,一般随着纬度的增大而增大,赤道处重力加速度的值最小,两极处重力加速度值最大。
师:自由落体运动是一种只在重力作用下的运动,所以这个加速度可称为重力加速度(g)。(板书)
二、自由落体加速度:重力加速度(g)
1、方向:竖直向下
2、一般取值:g=9.8m/s2
粗略计算:g=10m/s2
师:自由落体在运动过程中遵循哪些规律呢?(板书)
三、自由落体运动的规律
由匀变速直线运动的规律:
vv0at
12xv0tat v2v02ax
ag如果其中: v00xh
那么,可得到自由落体运动规律的相关公式:
vgt
12hgt
v22gh
思维拓展:学习了自由落体运动,它在生活中的应用有哪些? 课件展示:
1、测反应时间
2、测高度
学生参与课本P49讨论与交流
课件展示:例题,教师引导学生分析,注意解题过程;
练习题,请两名同学上讲台演板,教师予以评讲。
七、课堂小结
1.自由落体运动的概念
2.自由落体加速度——重力加速度 3.自由落体运动的规律
八、布置作业
【教材分析】
1、教材版本人教社全日制普通高中课程标准实验教科书(必修)2009年6月第一版的物理第一册第二章《匀变速直线运动的研究》第五节自由落体运动,属于高中一年级上学期的课程。
2、教材的地位与作用,本节的内容在本章教材的最后一个知识点,学生学习了前面的运动学的一些基础知识及匀变速直线运动后学习的一种特殊的匀变速运动,它是对前面所学的内容的复习和巩固,同时也是后续课《抛体运动的规律》以及实验------《研究平抛运动》的基础。
3、自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体特殊情形。鉴于学生已经学习了匀变速直线运动的规律,也学习了研究匀变速直线运动的基本方法,对本课的学习,实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动,既有利于巩固所学的知识,培养学生解决实际问题、探求规律的能力,还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。
本节课的教学重点在于说明不同物体自由下落的加速度都是重力加速度g。由于学生受日常经验的影响,对重的物体下落快,轻的物体下落慢的印象很深,所以本节课做好实验十分重要。教学时可以引导学生从日常生活经验出发,通过实验逐步提出问题(设疑),让学生自己探究(解疑),得出结论。充分体现了物理是以实验为基础的学科,让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
本节课的教学难点是掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题。
【学生情况分析】
1、学生的知识基础:在前面的教学中,学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念,并用打点计时器记录过物体运动的信息,同时对物理学中的理想化模型有了一定的认识。当然,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、学生的认识特点:高一学生虽具备了初步的逻辑思维能力,但思维具有单一性、定势性,学生的前概念里面普遍认为重的物体下落得快,对“物体下落快慢与其质量无关”的理解,学生普遍会感到有些困难。按照学生在初中时候的思维惯性,当他们在学习了一定的物理理论知识后,会尝试去应用知识去解释或解决一些具体的实际问题。适当的引导学生进行知识的应用可以进一步发掘学生的探索潜力。
3、学生的认知规律:由于物理规律有较高的概括性和抽象性,学生的认知发展水平会影响物理规律的学习。刚进入高中的学生的思维能力主要偏重于形象思维和感性思维,抽象逻辑思维和理性思维还处于初级发展阶段。
【任务分析】
教学问题从生活中来(通过“测反应时间”的游戏,引起学生的兴趣、质疑,引出课题)→运用合作学习方式展开讨论(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)→利用分组实验组织学生进行实验探究
(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)→讨论问题,回到生活中(利用钱毛管的演示,使学生认识到探究现象背后的实质原因是必须考虑外界因素的影响)→学生自主实验探究自由落体运动(对物体情景的分析,实验数据的处理,逐步引导学生探究物理情景之间的物理量的关系)。
【教学设计思路】
物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学,自由落体运动的规律来源于实验探究。教学实践表明:科学(实验)探究,能够强化物理知识的形成过程,培养学生的自主学习能力和创新意识。“授之以鱼,不如授之以渔”,在教学过程中我们不仅要让学生“学会”,而更重要的是让学生“会学”!
心理学家曾指出:“一切学科教学正确的做法是把启发点指向教材的重点,让学生学有所思,思有所得。”为了达成“教学目标”,突出重点,突破难点,我们在教学过程中“以学生为本”,围绕学生学习“自由落体运动”的各个方面,采取“设定情景,提出问题——分析问题,提出假设——设计实验,验证假设——观察分析,交流讨论——揭示规律,巩固知识”的探究教学模式:首先通过生活现象和演示实验,让学生大胆提出猜想,暴露前概念,然后引导学生自主实验探究,验证假设,通过分析实验现象,结合“牛顿管”实验的视频,帮助学生建立起“物体下落快慢与物体重量无关”的正确思想和自由落体运动的概念,接下来结合我国的“探月工程”简介、钢球自由下落的频闪照片的拍摄与分析、“反应时间”的测定等活动,辅以典型例题和课堂活动卡,引导学生自主归纳总结自由落体的规律,并灵活运用该规律分析一些解决实际的物理问题。同时向学生渗透理想实验法、物理模型等在物理研究中的价值,以及如何透过表面现象,深入分析问题本质的科学思维方式。
【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在理想条件下的运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
(2)能用打点计时器得到相关的运动轨迹,并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。
(3)知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道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解决实际问题.
(5)初步了解探索自然规律的科学方法.培养学生的观察、概括能力.
2、过程与方法
(1)通过观察现象,概括出自由落体运动的特点,从而培养学生的观察、概括能力,了解分析物理规律的方法,培养学生的观察能力和逻辑推理能力;
(2)通过对自由下落物体快慢的研究,认识到突出主要因素,忽略次要因素,建立理想模型,得出物理规律,获得科学探究过程的体验并感悟科学研究的基本方法。
(3)通过相关物理量变化规律的学习,经历动手实验、观察、数据处理等
研究过程,培养分析、推理等能力。
3、情感态度与价值观:
(1).通过演示实验和学生分组实验的师生互动和生生互动,让学生积极参与课堂活动,处于积极求知的过程,以一种愉悦的心情参与课堂教学。培养学生严谨求实的科学态度,激发学生认识自然、主动探究科学的热情,并使学生学会交流与合作。
(2).通过自由落体规律的获得和应用,使学生认识物理学对现代文明的重要作用,进而对科学产生亲近感,对物理学习产生深厚的兴趣。
(3).利用课后关于伽利略的阅读材料,使学生体会到科学探索的苦与乐,培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神,培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
(4).增强学生理论联系实际的能力,使学生既品尝到获得知识的愉悦,进而起到培养学生树立远大理想。
【教学重、难点】
1、教学重点:
(1).自由落体运动的概念、基本性质及基本规律与灵活运用(2).探究自由落体运动的过程
2、教学难点:
(1).探究影响物体下落快慢的因素
(2).“观念→思考→推理→猜想→验证”是本节的重点思路,也是良好思维习惯的重要过程。
(3).综合应用自由落体运动规律以及相关知识、分析、解决实际物理问题
【教具准备】
多媒体课件,牛顿管(实物、视频),铁片、纸片若干张,钢球(大小各一个),频闪照片拍摄设备、铁架台、米尺等
【课时安排】一课时
【教学方法】教师演示、引导,学生实验探究,讨论、交流学习成果。
【教学过程】
一、引入新课
通过多媒体展示和学生举例,从展示日常生活中的落体运动(如跳水运动、蹦极运动、跳伞运动、雨滴下落、苹果落地、花瓣下落等)入手,以“问题”为导向,逐步引导学生通过分析,初步建立自由落体运动的概念及其适用条件,突出自由落体运动是一种理想模型;然后回归到生活实际中去,通过让学生判断一些生活中常见的物理现象是否为自由落体运动,来巩固学生对自由落体运动定义的理解。
二、进行新课
1.活动设计:测“反应时间”
教师活动:课前设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间,以一面朝向学生)
引出问题:“一般刻度尺是用来测量什么的?”学生活动:学生习惯性回答:测长度。
教师活动:老师手中的这把尺很神奇,它不仅能测量长度,还能测量时间,并且能测出同学们的大脑反应时间,谁想知道自己的大脑反应时间是多少?可以用我的这把尺来测量。(选几名学生上来玩“测反应时间”的游戏。)
学生抓住尺的同时就报出其反应时间,可采用“比比谁的反应时间短”的方式调动学生积极性。刘翔奥运会为什么能夺冠?飞行员的反应时间有什么要求?
2.引入课题
教师活动:同学们一定想知道这把尺为什么能测出你的反应时间。它的“奥秘”与我们今天要认识和研究的一种运动密切相关。举例:a.石头从空中落下b.重力使屋檐下的雨滴下落c.树叶从树上飘落
教师引问:指出以上物理情景中物体相似的运动特点。学生活动:观察,思考,总结。
教师活动:教师在学生表述的基础上总结:物体都是从高处落到地处,这类下落的运动称为落体运动,这节课我们一起来研究落体运动是否具有一定的规律。
3.关于落体运动的进一步思考 A.提出问题
落体运动的快慢与什么因素有关?(1)提示学生想象生活中经常见到的落体运动(或具体举例)。
提出疑问:以经验来看是否重的物体一定下落得快?
(2)直接经验:重得物体下落快──也是历史上亚里士多德认可的观点(简 4
介亚里士多德)。
学生小组内相互交流对落体运动快慢的经验感受。
B.引导学生从亚里士多德的观点进行逻辑推理,得出矛盾。
相互矛盾的结论既是对学生头脑中错误概念的震撼,也是激发学生进一步学习的手段,学生进行逻辑推理,可相互讨论,然后小组代表举手发言,其余倾听、思考。
逻辑推理为后面的研究指明了方向,使学生明确下一步要解决的问题。C.组织学生进行实验探究
(1)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 5
快慢与其质量没有必然联系。
4.进一步探究影响物体下落快慢的因素
(1)引问:既然物体下落快慢与其质量没有必然联系,实际生活中物体下落快慢不同可能是受什么因素的影响。
学生从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。(2)猜想:影响物体下落快慢的因素是空气阻力吗?
教师演示实验,验证猜想:毛钱管实验。(可考虑用电脑课件,老师同步讲解。)
(3)引导学生从观察到的实验现象得出结论。猜想、观察、思考、理解、体会。学生在教师的引导下可以从实验中得出结论: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。
通过毛钱管实验使学生认识:(1)探究现象背后的实质原因必须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。
5.自由落体运动的概念(1)概念引入
引问:由于落体运动受到空气阻力影响,要想研究落体运动就必须排除空气阻力,那么,如果物体在下落过程中忽略空气阻力,物体的受力有什么特征。
学生以原有的力学基础可以很快答出:忽略空气阻力,则物体只受重力作用。(2)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,叫做自由落体运动。学生思考,联想,答问。概念认识强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动,实际生活中物体受到空气阻力,但一般重力远大于空气阻力。
6.学生自主实验探究自由落体运动
(1)引问:若要研究某种运动规律,我们可以采用怎样的方法和器材? 学会回顾前面学习匀变速直线运动的体验,可想到:利用打点计时器采用示踪(轨迹记录)法研究。
(2)组织学生分组实验:利用打点计时器记录重物的下落过程。(提醒学生操作注意事项)
(3)引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析: A.轨迹──直线
方向──竖直向下
B.变速──速度越来越大──比较相等时间内发生的位移。小组实验、操作、记录、思考、交流讨论。
(可提醒学生课前复习打点计时器的工作原理,重点强调任意两个相邻点的等时性。)
7.引导思考讨论
引导学生认识到研究运动规律的方法之一为寻找位移与时间的关系,故可以想到做x-t图象分析推测自由落体运动规律,但实际并没有用x-t图象分析,为什么?怎样处理纸带上点迹得到自由落体运动的规律?如何测量曝光时间?
三、课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
设计说明:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架
四、例题
例、《北京晚报》报道:一小孩从15m高的楼层掉下,被下面的一位叔叔伸开双臂接住化险为夷,幸免于难,试求:
(1)该小孩在空中下落的时间为多少?
(2)该叔叔接住小孩时,小孩的速度为多少?
五、课后探究
想测出一幢楼的高度,你用所学过的知识设计测量方案。
六、板书设计
第五节
自由落体运动
1、活动设计:测“反应时间”
2、引入课题:生活中的落体运动
3、关于落体运动的进一步思考:①.落体运动的快慢与什么因素有关?②.实验探究落体运动的进一步思考?
4、进一步探究影响物体下落快慢的因素
5、自由落体运动
七、教学说明
1.牛顿管的演示,要事先抽好气,一般在课前抽好。若先演示鸡毛与硬币在空气中的落体运动,然后来抽气,会影响课堂气氛,抽气机的响声也会吸引学生的注意力。做好了鸡毛和硬币在几乎是真空中的运动后,将空气充入牛顿管再来做前面的实验,效果更好。牛顿管进空气时最好将鸡毛置于进气口附近,可看到进入管内的气流将鸡毛吹到另一端,让学生清楚地看到牛顿管确实在进气。
2.讲述伽利略的推理过程时,可拟定一个讨论的环境,让学生感受到他们正亲临现场观赏这场争论——情景教学。
3.自由落体仪电磁铁电路中,最好设计一个电路让电磁铁正充磁一次,反充磁一次,这样可以减小剩磁对小球的初速度的影响。当然为了避免上述实验引起的误差可以用两个光电管计时,就像处理打点计时器打出的纸带一样在中间某段来研究,但不如上述教学过程设计的方案,让学生一看便知。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,只需要计算加速度就可以了。
4.三组实验数据在处理时一定要灵活,可将全体学生分成三组,每一组学生计算一组数据,让其中一两个学生用计算器验算,这样,可以节省课堂时间,又达到了总结规律的目的。
5.课堂练习是写在投影幻灯片上的,也可以再准备一些水彩笔和投影片,让学生在上面解题,然后通过投影仪展示给全体学生进行讲解。
八、作业:
阅读课本并把45页的练习题做在作业本上
九、教学反思
案例力图体现一种研究型教学过程,研究型教学过程环节设计如下:研究型教学模式,教师成了学生的助手和导师,学生则一直处于探索新知识的主体地位。他们动手、动眼、动脑、动口。积极主动、生动活泼地学习,整个学习过程充满乐趣。教学过程中,无论是物理知识体系的构建还是物理问题的实验研究。都非常重视学生的内心体验与主动参与。体现为“参与一一体验一一内化——外延”的新模式。具有开放性特点。它能使学生的综合运用知识能力、语言表达能力、团结协作能力等都得到进一步提升还有助于学生潜能的发挥。
而研究性学习的教学理念的特色在于:首先,问题教学已构成了研究性学习的最大特点。始终以问题的发展、研究和解决来激发学生的求知欲、创造欲和主体意识。在课堂教学中,教师首要的任务是营造一个生动活泼的教学气氛,要精心设计物理概念和规律的形成过程和应用过程,通过学生自己的实验、观察、分析、总结等一系列活动,发现物理现象和探索物理规律。
其次,研究性学习要求教师的角色必须由“经验型”向“研究型”转化。从知识的权威者转变为学生问题研究的参与者;从知识的传授者转变为学生学习的促进者;从仅仅关注教科书转变为关注学科知识与实践的联系。
最后,在评价理念上,要更重视过程、重视应用、重视体验和重视参与。在传统的教学模式中,教师对学生的评价方式主要是通过书面作业和考试,较侧重于对知识的考查,分数的高低作为学生学习情况的标志。新一轮教育课程改革中,教师对学生的评价应重在学生的发展层次和发展水平上,以学生的原有水平作为参照物,要多侧面、多渠道地进行评价,要充分发挥好评价的激励和导向作用。
总之,研究性学习着眼于科学态度的培养、科研方向的学习和创新能力的提高。更强调了学生的主体作用。教师既要当好“导演”,又要当好“观众”,努力把课堂这一“舞台”交给学生。让学生成为学习的主人,创造成功,走向成功。
十、阅读材料 阅读材料
(一)自由落体运动定律的发现
1600年2月17日,罗马宗教裁判所咬牙切齿地将布鲁诺烧死在鲜花广场之后,正庆幸他们制服异端的胜利,却不知,这时在意大利的比萨城里,一个比布鲁诺更可怕的叛逆者已经成长起来,他便是近代物理学的鼻祖伽利略(1564~1642)。
原来,在伽利略之前,一切科学、哲学问题,全部包括在亚里士多德(前384~前322)的学说里。后者可是一位古圣人,他的思想被奉为金科玉律。当时,要是有学生提出一个问题,老师只消一句话:“这是亚里士多德说的”,问者便不敢再生怀疑。而伽利略却与众不同,凡事,不但喜欢多想一想,还要去试一试。他的父亲是一位数学家和音乐家,因家境贫寒,不让他再学不能赚钱的音乐和数学,而送他到比萨大学去学医。可是,他学医不用功,却对数学、物理格外有心。21岁那年,父亲见他这样不听话,一生气,再不给他学费,他只好退学。但是,四年之后,因他的数学、物理方面自学的成就,伽利略被母校聘请回去任数学教授。他一登上大学讲台,可不是像其他人那样照宣亚里士多德的教条,而是大力提倡观察和实验。这在当时的学者看来,简直是一个不知天高地厚的疯子。1590年,25岁的伽利略,对亚里士多德的一个经典理论提出怀疑。亚氏说,如果把两件东西从空中扔下,必定是重的先落地,轻的后落地。伽利略却认为是同时落 地。这自然没有人信他的,于是他决心搞一次实验,让人们亲自看看。
说也奇怪,这比萨城里有一座斜塔,拔地之后,却向一边斜去。这塔建于1174年,开始还是直的,但建到三层时开始偏斜,只好停工。过了94年后人们终不死心,又继续施工。最后共修了八层,高545米,重14200多吨。没想到这个偶然的施工错误,倒造成了世界上独一无二的名胜。说起意大利的斜塔,谁人不知,何人不晓。
再说这天,年轻的伽利略宣布要进行一次试验,一群教授大为不满,便一起到校长面前告他的状。校长转念一想,这样也好,让他当众出一次丑,也好杀杀他的
傲气。这时,早有一群喜欢新奇的学生,将他们的老师伽利略拥到塔下。一会儿,伽利略便爬上斜塔七层的阳台。塔下已是人头攒动,比萨大学的校长、教授、学生,还有许多看热闹的市民,将斜塔围了个水泄不通。就在这时,也还是没有一个人相信伽利略会是对的。人们正在疑惑,只见伽利略将身子从阳台上探出,左右双手各拿一个铁球,一个比另一个要重十倍。当他两手同时撒开时,只见这两只球从空中落下,齐头并进,眨眼之间,“咣当”一声,同时落地。塔下的人,一下子都懵了。先是寂静了片刻,接着便嗡嗡地嚷作一团。这时,伽利略从塔上走下来,校长和几个老教授立即将他围住说:“你一定是施了什么魔术,让两个球同时落地。亚里士多德是绝对不会错的。”伽利略说:“如若不信,我还可以上去重做一遍,这回你们可要注意看着。”校长说:“不必做了,亚里士多德全是靠道理服人的。重东西当然比轻东西落得快,这是公认的道理。就算你的实验是真的,但它不符合道理,也是不能承认的。”伽利略说:“好吧,既然你们不相信事实,一定要讲道理,我也可以来讲一讲。就算重物下落比轻物快吧,我现在把这两个球绑在一起,从空中扔下,按照亚里士多德的道理,你们说说看,它落下时比重球快呢还是比重球慢?”
校长不屑一答地说道:“当然比重球要快!因为它是重球加轻球,自然更重了。”
这时一个老教授忙将校长的衣袖扯了一下,挤上前来说:“当然比重球要慢。它是重球加轻球,轻球接拉它,所以下落速度应是两球的平均值,介乎重球和轻球之间。”
伽利略这时才不慌不忙地说道:“可是世上只有一个亚里士多德啊,按照他的理论,怎么会得出两个不同的结果呢?” 校长和教授们面面相觑,半天说不出话来。一会儿才突然醒悟到,他们本是一起来对付伽利略的,怎么能在伽利略面前互相对立起来呢?校长的脸一下红到脖根,气急败坏地喊道:“你这是强辩,放肆!”这时围观的学生轰的一声大笑起来。伽利略还是不动火,慢条斯理地说:“看来还是亚里士多德错了!物体从空中自由落下时不管轻重,都是同时落地,就是说物体无论轻重,它们的加速度是相同的。”(后来测得是9.8米/秒2)正是: 物体从空自由下,轻重没有快慢差。你我一个加速度,共同享受九点八。
别看伽利略慢慢地说出这句话来,这却是物理学上一条极重要的定律:自由落体定律。它导致了以后一系列重大的科学发现。请大家记住,这年是1590年。
阅读材料
(二)一、亚里士多德为什么在物理问题中总是出错──评述亚里士多德的功与过 物理教科书上,亚里士多德给同学们的形象不好。他老是出错,请同学们讲一讲,他有哪些错误的结论。
“物体下落的快慢是由它的重量决定的,物体越重,下落得越快”、“力是维持物体运动的原因,用力推车,车才前进,停止用力,车子就要停下来”。
是否觉得亚里士多德实在太不高明,而伽利略则比他伟大千倍。其实这种看法过于偏激,事实上,亚里士多德是古代的一位伟大思想家,一位百科全书式的
大学问家,他有着成就事业的理性方法,又有着几乎无所不及的思想成果,是古代科学思想的伟大代表,不仅在哲学、逻辑学方面的成就至今还被应用着,而且对物理学的前期发展是有贡献的。
①亚里士多德认为,物体永远在运动变化,“运动是永恒的,不能在一个时候曾经存在,在另一个时候不存在”这种运动永恒的观点具有唯物主义思想,包含辩证法的因素,至今仍是积极而有价值的。
亚里士多德提出的“自然运动”与“非自然运动”的理论。其中含有静止惯性的思想,在遥远的公元前,已是难能可贵的了。
②亚里士多德认为地上的物质由土、水、气、火这四种“基本元素”组成;企图从物质本身来说明自然,把科学从宗教与神话中解放出来,这一精神是有进步意义,这是人类幼年时代的思想精粹。
③亚里士多德主张大地是球形的,并列出了一些事实来证明。他说,当月蚀的时候,其显明的部份恰带有球形的形状……月蚀的成因乃是由于地球遮蔽月球之故,因而这就是说,地球表面的球形确定了月球的轮廓:认识到大地是球形,是一个重大的认识飞跃,为后来引力理论的建立作了思想准备。
这样一位伟大的学者为什么在物理问题上经常出错?亚里士多德的错误不在于头脑也不全在于时代,而在于研究方法。亚里士多德对物理的研究是采用“观察加直觉”的方法,他的那些错误结论是靠观察,并依赖直接推理,得出一系列直觉结论。固然,观察与直觉对物理研究是至关重要的。详细的观察和良好的直觉往往导致伟大的发现。然而物理学是一门以实验为基础的学科,所以根据直接观察所得出的直觉结论不是都可靠,有时会将人们引入歧途。如果说伽利略比亚里士多德伟大,就在于伽利略是第一位创造通过实验检验理论推导的科学研究方法的科学家.
二、伽利略与自由落体
亚里士多德的学说在十六世纪仍然如日中天,人人都奉为经典,没有人提出任何的怀疑。亚里士多德关于「自由落体」的学说是:物体自高处自由落下的速度和重量成正比。也就是说,一个十磅重的物体,下坠的速度会比一磅重的物体快十倍。这个学说在大小的外表上看来,似乎非常的合理,而且人人也都相信学说的真确性,教授们严肃的把这个学说教给他们的学生,学生们也都敬谨的接受这个学说,只有伽利略表示怀疑。
伽利略曾经亲眼目睹大小不同的冰雹,同时一起掉落到地。根据常识判断,它们似乎是从同一高度一起下坠的,但是按照亚里士多德的学说,较大的冰雹应该先落到地面上,小冰雹在接着掉来,伽利略观察到的并非如此。
他做了许多实验,发觉亚里士多德的学说是错误的,他决心指出这项错误。传说有一天,他邀请有关的教授到比塞塔前,拿出一个一百磅的重体,和一个一磅的重体。
伽利略问所有的教授们:
「假如这两个重体同时自塔顶自由落下,结果如何?」
教授们议论纷纷,谁也没有做过这样的实验,没有人敢预料结果如何。以往,他们按亚里斯多德的学说照本宣科,从来没有怀疑过。现在,居然有一位二十五岁的青年,提出了要求证据的疑问。结果呢?要是两个重体以非常悬殊的速度坠落地面,教授们可以松一口气,证明亚里士多德的学说是正确的,伽利略将被冠上「说谎者」、「搅局者」的罪名。要是两个重体同时坠落地面?又将如何解释呢?是扬弃奉行多年的亚里士多德学说,接受伽利略实验所证明的事
实,还是对伽利略的实验视若无睹?
比萨塔的倾斜度可以使坠体不受阻碍,伽利略塔顶大喊: 「看清楚了没有?下来了!」
两个重体砰然而下,小的重体始终和大的重体并行,而且同时落地。这两个重体的砰然一声,并不表示亚里士多德的学说已经崩溃。因为这一群教授在不想相信一件真实事物的时候,根本不去看一看、摸一摸,无论如何也不愿意承认亚里士多德的学说是错误的。更荒谬的是他们反而怀疑伽利略为了证实速度相同,而在重体内隐藏了「魔术」。
三、评述伽利略的科学研究方法
①比萨有座著名的塔,建于1173年。塔高54.6m(179英尺),由于塔基问题,塔身发生倾斜,那正是理想落体实验场所。伽利略为了证明他的论断,他邀请了许多人到斜塔旁观看,有他的支持者,也有他的反对者。伽利略一手拿着1只0.454kg(1磅)重的铅球,另一手拿着一只4.54kg(10磅)重的铅球,一步一步地登上斜塔,那些支持亚里士多德的学者发出“嘘嘘”的嘲笑声,准备看他“失败”的实验。伽利略到了塔顶,向下面人作了手势,叫喊着:“现在请各位注意!”他随即一松手,两只铅球笔直落下。“啪”地一声,两个重量不等的铅球同时落地。
②伽利略用实验方法证明亚里士多德的看法是错误的,还用实验证明了力不是维持物体运动而是改变物体运动状态的原因,并根据斜面实验,提出惯性的概念,总结出了惯性定律,自由落体运动定律,相对性原理,发现了单摆等时性原理,用自制的33倍望远镜发现了一系列天文现象。
③伽利略为了确立新的自然研究法──实验法的地位,又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争,受到罗马宗教法庭的迫害,罚他每星期背诵七篇忏悔圣诗,无限期地监禁在他自己家中。但强权没有迫使伽利略屈服,他在家中写下了《两种科学的对话》,它用实验方法在物理学上打开了人们的眼界。不幸的是这本书出版时,伽利略已双目失明,永远也看不到它了。
伟大的物理学家爱因斯坦给了伽利略极高的评价,说“伽利略的发现及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端,这个发现告诉我们,根据直接观察所得出的直觉的结论不总是可靠的,因为它们有时会引到错误的线索上去”。这精辟的分析告诉了我们伽利略成功的秘诀和亚里士多德失败的原因。
十一、参考资料
1、普通高中课程标准实验教科书必修1.(人民教育出版社.2009.6)
2、普通高中课程标准实验教科书必修1教师教学用书(人民教育出版社.2009.10)
【教学过程】
(一)引入新课
活动设计:⑴师生合作做一个小游戏:
教师出示小书签,用两个手指捏住书签顶端,让一个学生伸出两个手指在书签的下端做好捏住书签的准备,但手指不能碰到书签。当看到教师放开手时,学生立即去捏书签。
这个小实验能检验人反应的灵敏程度。人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。老师现在手中的这把尺子就可以估测人的反应时间,(师生互动),同学们想学习这种方法吗?
(二)新课教学
一、自由落体运动
提出问题:是否重的物体一定下落的快?
学生活动:学生动手设计自己的可行方案。
1.、组织学生进行试验探究: A 等大的硬纸片和纸片等高释放。
B 纸团和纸片等高释放
C 等大但质量不等的两个小球等高释放 2对试验现象进行分析讨论得出结论:重的物体不一定下落的快。
提出问题:从刚才的试验中,究竟是什么影响了物体下落的快慢呢?(空气的阻力)
3、进一步探究影响物体下落快慢的因素
既然刚才我们已经猜想到空气的阻力是影响物体下落快慢的因素,那么我们就创设一个没有空气阻力的环境。
演示:牛顿管试验。
演示试验步骤:(1)不抽出玻璃管中的空气,将玻璃管倒立过来,观察物体下落的情况。
(2)抽出玻璃管中的空气,将玻璃管倒立过来,观察物体下落的情况。
教师引导总结:在真空的环境中(没有空气阻力)轻重不同的物体下落的情况是一样的。
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。二.探究自由落体运动的性质。
师生互动:
⑴观察粉笔头的自由落体运动,讨论运动的初速(为零),运动速度的变化(越来越大).提出假设:自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。⑵实验验证:
Ⅰ.讨论交流实验方案:四人为一小组展开讨论,教师提示可以参考书本。最后由各组派代表总结发言各组的实验方案。教师总结如下:
①打点计时器、纸带(用打点计时器记录重物的自由落体运动,分析纸带得出自由落体运动的特点)
②频闪照相(学生能看了书本P47的“问题与练习”的问4而提出方案,若没人提,教师可适当引导。但不清楚闪光照片是怎么得到的,教师可利用电脑动画介绍频闪照相过程)Ⅱ.学生动手试验进行探究:仍分小组实验,提供的实验器材有打点计时器、纸带。根据刚才的发言给适当的器材。实验过程中教师四处走动可适当的进行指导。Ⅲ、组织学生交流探究结果:
最终得出结论:自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。2自由落体加速度
教师活动:多媒体演示,用打点计时器研究自由落体运动,计算其加速度。学生活动:学生运用自己所学知识计算重力加速度,通过比较得出结论。3.计算自由落体的加速度
教师引导:根据你处理的数据,请你计算自由落体的加速度。
各小组计算结果公布,教师把结果写在黑板上,(各结果有可能有误差)请同学们讨论在实验误差允许下,不同物体的自由落体运动,它们的加速度是否相同?
结论:相同。
⑴在地面附近的同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,通常用g表示。⑵重力加速度g的方向总是竖直向下的。
⑶教师强调我们这里的重力加速度的大小g=9.801 m/s。在粗略的计算中,可以把g取作10 m/s。
22请学生看书本P46的表格,说说能得到的信息:
在地球上不同的地方g的大小是不同的,从赤道到北极,随着纬度的升高而增大。
教师点评: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基本公式及其推论都适用于自由落体运动,只要这些公式中的初速度v00,a取g就可以了。
自由落体运动遵从的规律:
vtv0at
vtgtsv0t12at
推出:s212gt
2四、本节课小结
五、课后作业 ⑴阅读书本内容
⑵完成P47的问题与练习1-4 板书设计:
§2.5由落体运动
1、自由落体运动的定义
2、自由落体运动的性质 ⑴实验方案: ①打点计时器、纸带 ②频闪照相 ⑵动手实验
⑶实验结论:自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。Vt=at;x=(1/2)at2 3.重力加速度(g)(1)重力加速度的大小:g=9.8 m/s(2)重力加速度的方向:竖直向下
4、自由落体运动的规律
【自由落体运动教案正稿】推荐阅读:
自由落体运动 教案06-21
高中物理自由落体运动教案12-31
自由落体运动公开课教案02-21
第1节 探究自由落体运动教案07-17
自由落体运动 教学反思11-02
自由落体运动说课01-24
自由落体运动测试题05-25
探究自由落体运动学案06-20
自由落体运动观课报告10-12
《自由落体运动》教学设计与反思07-09