高中物理第2章第5節(jié) 2.5自由落體運(yùn)動教案（新人教版必修1）

25自由落體運(yùn)動一、教材分析自由落體運(yùn)動是自然界廣泛存在的物體自由下落的一種理想模型，是一種典型的勻變速直線運(yùn)動，對自由落體運(yùn)動的深入分析有利于學(xué)生更加深刻的理解勻變速直線運(yùn)動，也為后面的平拋運(yùn)動的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。這次新教材對這部分的內(nèi)容分為二塊。一塊通過演示、實(shí)驗(yàn)，分析得出自由落體運(yùn)動的規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學(xué)生對自由落體運(yùn)動規(guī)律有具體、深入的認(rèn)識。另一塊介紹落體運(yùn)動的研究歷史，主要是介紹伽利略對自由落體運(yùn)動的研究過程和他的科學(xué)思維方法，使學(xué)生對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識上升到更高的層次。本人根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，對這部分教材做了調(diào)整。先介紹伽利略對自由落體運(yùn)動的研究過程和他的科學(xué)思維方法，得出什么叫自由落體，滲透人文教育。接著重點(diǎn)討論自由落體運(yùn)動的性質(zhì)。最后是對自由落體的規(guī)律運(yùn)用。本節(jié)課是在知道了什么是自由落體的基礎(chǔ)上通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體的運(yùn)動性質(zhì)。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（1）理解自由落體運(yùn)動的性質(zhì)和物體做自由落體運(yùn)動的條件（2）理解自由落體運(yùn)動的加速度，知道它的大小和方向（3）掌握并能夠運(yùn)用自由落體運(yùn)動的規(guī)律2、過程與方法（1）加強(qiáng)感性認(rèn)識，進(jìn)一步上升到理性認(rèn)識（2）類比得出自由落體運(yùn)動的規(guī)律3、情感、態(tài)度與價值觀（1）實(shí)踐出真知，實(shí)驗(yàn)見規(guī)律性（2）去偽存真的科學(xué)態(tài)度、方法三、教學(xué)重點(diǎn)1自由落體運(yùn)動的概念及探究自由落體運(yùn)動的過程。2掌握自由落體運(yùn)動規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題。四、教學(xué)難點(diǎn)演示實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)的技巧及自由落體運(yùn)動規(guī)律的得出五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)思想1、先用游戲激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，順理成章地研究落體運(yùn)動；2、通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己總結(jié)出物體下落快慢不同的主要原因是空氣阻力，從而猜想若沒有空氣阻力會怎樣；3、用牛頓管實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，引入了新的理想運(yùn)動模型自由落體運(yùn)動。講述1971年宇航員做的實(shí)驗(yàn)，加深印象；4、了解地球表面物體下落運(yùn)動近似成自由落體運(yùn)動的條件；5、著手研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律，利用打點(diǎn)計(jì)時器進(jìn)行研究，得到結(jié)論；6、總結(jié)自由落體運(yùn)動特點(diǎn)及重力加速度；7、應(yīng)用訓(xùn)練一、引入教師在課前需要設(shè)計(jì)制作好“測反應(yīng)時間尺”（在一約50CM長的尺有刻度的一面標(biāo)上自由下落對應(yīng)長度所用的時間）游戲師一般情況下，刻度尺是用來測量什么物理量的生測量物體長度的師大家看到我手里的這把尺子了沒有我這把尺子跟普通尺子是不一樣，有特殊的功能，它可以測量出你的反應(yīng)時間。不信我請幾位同學(xué)上來試試。找?guī)酌瑢W(xué)上來做這個實(shí)驗(yàn)?？赏ㄟ^比比誰的反應(yīng)時間短來調(diào)動學(xué)生的積極性。師相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測出人的反應(yīng)時間呢是根據(jù)什么原理呢我可以告訴大家，尺子測時間的原理就是利用尺子下落過程中的運(yùn)動特點(diǎn)制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運(yùn)動。師像尺子下落這樣的運(yùn)動是一種常見的運(yùn)動。掛在線上的重物，如果把線剪斷，它就在重力的作用下，沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊，在重力的作用下也沿著豎直方向下落。師不同的物體下落快慢是否一樣呢物體下落的快慢由哪些量決定請大家結(jié)合日常生活經(jīng)驗(yàn)回答問題。生不同物體下落快慢應(yīng)該是不一樣的，下落快慢應(yīng)該是由質(zhì)量決定，質(zhì)量大的下落快，質(zhì)量小的下落快慢。師這位同學(xué)回答得對不對呢大家看我來做幾個實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)1、將一張紙和一張金屬片在同一高度同時釋放，結(jié)果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見，繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)。分別將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果板書在黑板上。2、將剛才的紙片緊緊捏成一團(tuán)，再次與硬幣同時釋放，結(jié)果兩者幾乎同時落地。3、將兩個完全一樣的紙片，一個捏成團(tuán)，一個平展，則紙團(tuán)下落快。師物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎生不是的師為什么這樣說生第2個實(shí)驗(yàn)和第三實(shí)驗(yàn)都說明了這個問題，特別是第3個問題，質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分。師那你現(xiàn)在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢生我想應(yīng)該是空氣阻力。猜想師如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力，那么在沒有空氣阻力，物體的下落快慢應(yīng)該是一樣的，這種猜想是不是正確呢我們來做一個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。驗(yàn)證牛頓管實(shí)驗(yàn)師剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證了我們的猜想，在沒有空氣阻力即物體只受重力的情況下，所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。師1971年美國阿波羅15號宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時釋放，它們同時落在月球表面，這是通過電視轉(zhuǎn)播過的。二、自由落體運(yùn)動師物體若在沒有空氣阻力的情況下由靜止下落，它的受力情況有什么特點(diǎn)生沒有空氣阻力，則物體只受重力。師很好物理學(xué)中把這種只受重力作用，由靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動。自由落體運(yùn)動在只受重力的情況下，由靜止開始下落的運(yùn)動。師我們?nèi)粘Ｉ钪幸姷降穆潴w運(yùn)動是自由落體運(yùn)動嗎比如開始測反應(yīng)時間的尺子的下落運(yùn)動是自由落體運(yùn)動嗎生肯定不是，因?yàn)樵诘厍虮砻娲髿鈱觾?nèi)，沒有空氣的情況是不存在的。師說得很好在我們的日常生活環(huán)境下，自由落體運(yùn)動是不存在的，只是一種理想運(yùn)動模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運(yùn)動近似看作自由落體運(yùn)動。什么樣才叫做阻力影響不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。近似條件一般情況下，密度較大實(shí)心物體的下落都可以近似看成自由落體運(yùn)動。三、自由落體運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律師做自由落體運(yùn)動的物體的運(yùn)動規(guī)律是什么呢速度隨時間是如何變化的位移隨時間又是如何變化的，我們該如何來研究它的運(yùn)動規(guī)律呢生利用打點(diǎn)計(jì)時器。先選擇一個物體，這個物體必須密度大，實(shí)心，體積不要太大，這樣的話就可以把這個物體由靜止開始下落的運(yùn)動近似看成自由落體運(yùn)動。接著用打點(diǎn)計(jì)時器來研究物體的運(yùn)動規(guī)律。師請同學(xué)們自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將紙帶的處理結(jié)果告訴我。學(xué)生設(shè)計(jì)、操作并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)分析運(yùn)動規(guī)律師實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么生自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。師如何得出這個結(jié)論生根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，我猜想它是勻加速運(yùn)動。于是我用勻變速直線運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律2ATS來驗(yàn)證紙帶，結(jié)果證明自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。師回答得非常正確自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，這個結(jié)論我們要牢記。師那再計(jì)算一下自由落體的加速度大小是多少方向如何生我所算得的結(jié)果在94左右，方向是豎直向下，因?yàn)槲矬w是豎直向下勻加速的，所以加速度方向應(yīng)該與速度方向相同，豎直向下。師其他同學(xué)的結(jié)果呢生我的也差不多。關(guān)鍵點(diǎn)提問師大家用的是質(zhì)量不同的重錘做的實(shí)驗(yàn)，為什么求出來的加速度結(jié)果差不多呢生雖然重錘質(zhì)量不同，但由于空氣阻力影響較小，均可以近似成自由落體運(yùn)動，而我們已經(jīng)知道所有物體做自由落體運(yùn)動的運(yùn)動情況是完全一樣的。所以測出來的結(jié)果差不多是符合事實(shí)的。六、課堂小結(jié)通過學(xué)