《自由落體》教學設計與教學反思

《自由落體》教學設計與教學反思【教學目標】一、知識與技能1．知道什么是自由落體運動。2．知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值。3．會應用相應的運動學公式解答有關自由落體運動的問題。二、過程與方法調動學生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)學生邏輯思維能力及表述方法。三、情感態(tài)度與價值觀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，挖掘素材更深層次的含義?！窘滩姆治觥拷滩陌炎杂陕潴w運動作為初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動的特例來處理，沒有另外給出自由落體運動的公式，這體現(xiàn)了物理學從簡單問題入手，用理想化的方法處理實際問題的方法。研究自由落體運動時，給出了頻閃照相機的照片，但沒有作定量的詳細分析，只要求從圖上看出物體越落越快，物體作加速運動即可。教材為了簡便，援引伽利略的研究結果，直接給出了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，重力加速度的講述，也比較適合學生的思維習慣，根據(jù)實驗在同一地點，從同一高度同時自由下落的物體，同時到達地面的事實。由h=1/2at2知它們的加速度必相同，所以本節(jié)課的重點和關鍵是做好實驗和推理分析?！窘谭ńㄗh】可以按照教材安排的順序，在講解的同時，通過演示實驗，邊講邊議，如果學生條件許可，可采取討論式的教法?！窘虒W重點】認識自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻變速直線運動，并能應用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體運動的問題。【教學難點】自由落體運動中不同物體下落的加速度都為g?！緦嶒炂鞑摹颗ｎD管、橡皮塊、兩張相同的紙?！窘虒W過程】一、自由落體運動1．思考與討論：（1）重的物體下落得快？還是輕的物體下落得快？（2）請舉出一重的物體下落快的實例？（演示一張紙和一塊橡皮下落的現(xiàn)象）師：是否一定是重的物體下落的快？在17世紀時著名物理學家伽利略就用一種巧妙的推理方法來進行推理：①假設一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。②兩塊石頭它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應如何？（答：整體下落速度最快）。③如把兩塊石頭拴在一起時，下落快的會被下落慢的拖著而減慢；下落慢的會被下落快的拖著而加快，結果如何？（答：兩塊石頭的整體下落的速度應小于大石頭的速度，而大于小石頭的速度。）④這與重的物體先落地的結論矛盾。請一個學生來做個實驗：半張紙揉成的紙團和一大張紙片同時從同一高度下落情況，請同學觀察。（紙團比紙片下落快，輕的物體還下落的快。）（設計說明：上述方法也是我們研究問題的方法，利用粗略的邏輯推理或做實驗驗證。）師：這樣看來，重的物體有時下快，有時輕的物體下落的快。請同學們比較一下上面的幾個實驗并討論是什么原因導致這樣的結果。2．分析引導：（1）教師指出：上述實驗現(xiàn)象表明物體下落快慢與輕重無關，是因為有空氣阻力存在使現(xiàn)象變得復雜。在17世紀，伽利略曾做過著名的比薩斜塔實驗，實驗發(fā)現(xiàn)：質量不同的鐵球和木球幾乎同時落地。（2）提問：如果沒有空氣阻力，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何？（3）演示：按教材要求做“牛頓管”實驗。3．總結歸納：（1）牛頓管實驗結論：質量不同的羽毛硬幣等物體在沒有空氣阻力的情況下，下落的快慢是相同的。并比較一下牛頓管放入空氣后的實驗現(xiàn)象，引出自由落體運動的定義。師：自由落體運動是一種什么運動呢？我們會猜想它會不會就是初速為零的勻變速直線運動呢？這樣需要來證明才能確定。（2）指導學生看“自由落體運動的頻閃效果”的插圖。提問：要證明是勻變速直線運動的方法？（方法一：利用連續(xù)相鄰相等的時間內的位移差為定值進行推導。方法二：證明連續(xù)相鄰相等的時間內位移之比是連續(xù)的奇數(shù)比。）（設計說明：這種方法先猜想后用實驗驗證的方法也是科學家研究問題的一種方法。）（3）分析頻閃照片，分析出自由落體運動是加速運動，進而指出，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。（4）結論：自由落體運動的性質：初速度為零的勻加速直線運動。二、自由落體加速度1．分析引導：在同一地點，從同一高度同時下落的物體，下落到同一位置時（這個位置是任意的）所用時間總是相同的?？芍哼@些初速度為零的勻加速運動，在相同時間里發(fā)生了相等的位移，由知，它們的加速度必相同。2．讓學生看書，記住重力加速度的方向，了解一些地區(qū)的重力加速度的數(shù)值。并讓學生比較與前面學到的g的數(shù)值大小，并強調這個重力加速度就是前面我們學到的常數(shù)g。3．讓學生根據(jù)勻變速運動的公式，推導出自由落體運動的公式vt=gt，vt2=2gh,h=1/2gt2若學生基礎較好，可根據(jù)自由落體頻閃照片，用分析紙帶的方法由△h=aT2粗算一下自由落體加速度。三、例題例：《北京晚報》報道：一小孩從15m高的樓層掉下，被下面的一位叔叔伸開雙臂接住化險為夷，幸免于難，試求：(1)該小孩在空中下落的時間為多少？(2)該叔叔接住小孩時，小孩的速度為多少？四、課后探究測自己的反應時間：（請學生說明這樣測量的理由。并要求學生課后測量一下自己的反應時間?，F(xiàn)場可測幾個同學的反應時間。）（設計說明：讓學生自己參與，既活躍了課堂氣氛，又讓學生加深了印象，可以讓學生在玩的過程中學到了知識，這樣會收到很好的效果。）五、課后思考題1．想測出一幢樓的高度，你用所學過的知識設計測量方案。(請學生來思考作答)2．一個物體從塔頂自由下落，在到達地面前最后1秒內的位移是整個位移的9/25，求塔高。（指導學生，讓學生自己解答）六、板書設計（一）自由落體運動1．定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。2．條件：(1)只受重力作用。(2)從靜止開始下落。3．性質：初速度為零的勻加速直線運動。（二）自由落體加速度1．方向：豎直向下。2．大?。和ǔＨ=9.8m/s2，有時g=10m/s2。相關因素：（1）隨緯度的增加而增大。（2）隨高度的增加而減少。（三）例題七、教學反思首先，本節(jié)課最重要是對一些科學研究方法的教學，若僅僅是對這些知識的傳授而不重視科學物理研究方法的教學，則這堂還