黑龍江省哈爾濱市木蘭高級中學高中物理 自由落體運動教案2 新人教版必修1.doc

課題 自由落體運動2、能力目標：（1）培養(yǎng)學生的觀察能力和邏輯推理能力；（2）進行科學態(tài)度和科學方法教育，了解研究自然規(guī)律的科學方法，培養(yǎng)探求知識的能力；（3）通過對自由落體運動規(guī)律的應用，提高學生的解題能力。3、情感目標：（1）充分利用多媒體輔助教學、演示實驗和課本中的小實驗，讓學生積極參與課堂活動，設疑、解疑、探求規(guī)律，做到師生默契配合、情理交融，使學生始終處于積極探求知識的過程中，達到最佳的學習心理狀態(tài)。（2）利用課后的閱讀材料，介紹伽利略上百次的對落體運動本質規(guī)律的探索研究，使學生體會到科學探索的艱辛，挖掘德育教育的素材。教 學 重 點：僅受重力作用的不同物體，具有相同的重力加速度g。教 學 難 點：物體下落的快慢與物體所受重力的大小無關。教 學 方 法：多媒體輔助教學、實驗探索與設問點拔相結合。教 具：硬幣1枚，與該硬幣等大的紙片1張；等大的厚大紙片(20cm20cm)2張；輕與大紙片的小石子1顆；錢羽管及抽氣機1臺；米尺1把；多媒體教學系統(tǒng)及自制課件等。設 計 思 路：自由落體運動在教材中是作為初速度為零，加速度為g的勻變速直線運動來安排的，如果教材處理得當，對鞏固所學知識，進行科學態(tài)度和科學方法教育，培養(yǎng)學生靈活運用已有知識解決實際問題，根據(jù)實驗探求規(guī)律的能力等都是極為有利的，本節(jié)課在教學設計時突出以下幾個特點：1. 重視實驗：整節(jié)課由6個演示實驗、1個小實驗組成，通過實驗設疑、解疑、探求規(guī)律，又通過實驗鞏固所學的知識，充分體現(xiàn)了物理是以實驗為基礎的學科，體現(xiàn)科學實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。2. 重視多媒體輔助教學手段的運用：運用多媒體展示直觀的自由落體實例，再現(xiàn)伽利略對自由落體運動的研究過程，給出自由落體的最新科學證實等，多媒體手段的運用可提高課堂教學的效率。3. 注重對學生進行物理學研究方法的教育：本節(jié)課從教學目標的制定，到教學內容的安排與講述，都在這一方面進行了一些有益的嘗試。4. 充分發(fā)揮學生的主體作用：通過實驗探索、設問點拔，創(chuàng)設問題情境，引導學生積極參與，激發(fā)學習興趣，活躍課堂氣氛，調動學生的學習積極性，使學生始終保持積極探索的學習心態(tài)。5.層次分明：這節(jié)課的程序是：（1）通過對生活經(jīng)驗的分析及實驗觀察，說明實際的落體運動受多種因素的影響；（2）正確地提出問題，研究在真空條件下的落體運動，以及在實際中如何近似地滿足自由落體的條件；（3）揭示自由落體運動的性質，研究在真空條件下落體運動的加速度，探求自由落體運動的規(guī)律。一、復習提問（屏幕顯示要復習的問題，提問學生，回答正確后，屏幕再顯示相關內容）初速度等于零的勻加速直線運動：規(guī)律：速度變化規(guī)律 vtat位移變化規(guī)律 sat2/2推論：vt22as vt/2vt中特點：v1 v2v3123s1s2s3 122232sss 135sssssat2二、新課教學（展示目標，激起學生的求知欲）關于落體運動，同學們都了解、知道些什么呢？學生在小學課文兩個鐵球同時落地及其它各種途徑中早已了解伽利略、比薩斜塔、伽利略的落體實驗等。（演示1）多種小物體的下落。指出在地面附近的任何物體，脫離支持物后，豎直落向地面的運動叫做落體運動。落體運動的快慢與哪些因素有關呢？我們應該在什么樣的條件下研究落體的運動？落體運動的性質怎樣？遵循什么樣的規(guī)律呢？這就是本節(jié)要研究的問題。（實驗設疑，引出矛盾的結論，揭示問題的復雜性）（演示2）取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片，讓它們從同一高度同時下落。觀察出硬幣先著地，得出物體越重下落越快。（演示3）取一顆小石子，一張比小石子重的大紙片，讓它們從同一高度同時下落。觀察出小石子先著地，得出物體越輕下落越快。（演示4）取兩張完全相同的大紙片，它們的重力是相同的，這樣重力對下落的作用是相同的（采用控制變量法），再把其中的一張捏成紙團，讓它們從同一高度同時下落。觀察到紙團先著地，重力相同的兩個物體下落快慢可能不同。（歸納小結，正確地提出問題，引出新課）物體下落的快慢和物體的輕重關系比較復雜，既不能說俞重俞快，也不能說俞輕俞快，重力相同的兩個物體下落快慢可能不同。這說明如果停留在“物體下落的快慢和輕、重有什么關系”這個問題上是找不到出路的，必須換個角度來研究這個問題。那么，除了物體的重力外，影響物體下落快慢的因素還有什么呢？分析得出是空氣阻力。影響空氣阻力大小的因素太復雜（物體形狀、速度大小、空氣密度等），引導得出最好先研究在沒有空氣阻力的條件下的落體運動。把只在重力作用下，由靜止下落的物體叫做自由落體，這種運動叫自由落體運動?！景鍟?2.8 自由落體運動（提出假設，實驗驗證）在沒有空氣阻力的情況下，輕重物體的下落快慢會怎樣呢？思維敏捷的學生對觀察、實驗得到的現(xiàn)象進行分析后會作出各種假設，學生們爭論不休，期盼結論。（演示5）取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片，將紙片捏成團。讓硬幣與紙團從同一高度同時自由下落。觀察到在空氣阻力可忽略時，兩者幾乎同時著地。（演示6）錢羽管實驗。在抽去空氣的錢羽管內，金屬片、小羽毛、小軟木塞和小玻璃球等下落的快慢趨于相同。（多媒體展示，提供最新的實驗證據(jù)）用多媒體系統(tǒng)播放有關資料。自由落體運動只有在沒有空氣的空間里才能發(fā)生，在有空氣的空間里，如果空氣阻力的作用可以忽略不計時，物體的下落也可以看做自由落體運動。【板書】1、 自由落體運動：(1)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。(2)做自由落體運動的物體，在同一地點從同一高度下落的快慢是相同的。（探索自由落體運動的性質）從實驗中知道，自由落體運動是一種變速直線運動，這種運動是什么性質的運動呢？是一般的變速直線運動，還是勻變速直線運動呢？（展示閃光照片，定性判斷）從照片中可以看出，在相等的時間間隔里，小球下落的位移越來越大，表明小球在做加速運動。（體驗前人的研究方法）很早就有人研究過自由落體運動的性質，比較典型的有古希臘的哲學家亞里士多德和意大利物理學家伽利略。亞里士多德的研究方法：觀察與思考物體下落的快慢由重力大小決定。伽利略的研究方法：巧妙的推理提出假說數(shù)學推理實驗維合理外推利用課本后的閱讀材料伽利略對自由落體運動的研究自制課件，再現(xiàn)伽利略的推理研究過程，得出自由落體運動是一種勻變速直線運動。伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學方法：抽象思維、數(shù)學推導和科學實驗相結合。愛因斯坦在物理學的進化中這樣評論：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及所應用的科學的推理方法是人類思想上最偉大的成就之一，而且標志著物理學真正的開端”。（實驗直接驗證）利用閃光照片或重物自由下落時打點計時器打下的紙帶，測出有關的數(shù)據(jù)，結合課本中習題（或學生實驗）中的結論sssssat2，定量判斷出自由落體運動是勻加速直線運動?！景鍟?、 自由落體運動的性質：是一種初速度等于零的勻加速直線運動。（探索自由落體運動快、慢的本質）前面我們多次提到物體下落的“快”、“慢”，這可以是指物體在一定時間內下落距離的大?。ɑ蛳侣湟欢ň嚯x的時間長短），也可以指物體下落的速度大小。那么，對一種變速運動來說，最能反映它的運動本質特點的物理量是什么呢？引導得出是加速度，因此，我們的問題可以歸結為：僅受重力作用的不同物體是否具有相同的加速度？自由落體的加速度是多少？由公式sat2/2，根據(jù)各不同物體下落相同距離的時間相同，得出自由落體運動的物體都具有相同的加速度?！景鍟?、 自由落體加速度：(1)在同一地點，不同物體作自由落體運動時的加速度相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。(2)不同的地理位置，重力加速度的大小不同，通常情況下g 取9.8m/s2 ，粗略計算時g 取10m/s2 。（初中學過的常數(shù)g =9.8n/，實質上是這里的重力加速度）(3)重力加速度是矢量，它的方向總是豎直向下的，與重力方向相同。（歸納自由落體運動的規(guī)律）由于自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本規(guī)律及其推論都適用于自由落體運動，只要把v0取零，并且用g來代替加速度a就行了?！景鍟?、自由落體運動的規(guī)律：(1)規(guī)律：速度變化規(guī)律 vtgt位移變化規(guī)律 sgt2/2(2)推論：vt22gs vt/2vt中(3)特點：v1 v2v3123s1s2s3 122232sss 135sssssgt2三、鞏固應用1、 做一做：測定反應時間（詳見教材）（學生對這個小實驗興趣極大，個個躍躍欲試，可多做幾位，g 取10m/s2，教師必須先測算出一些數(shù)據(jù)，做好準備）2、某人要測一座高塔的高度，從這座塔頂上靜止釋放一個小石塊，測得石塊從釋放到落地時間是3.0s，問塔有多高？g取10m/s2。3、有a、b兩個小球，在不同高度上做自由落體運動，a球下