自由落體運(yùn)動(dòng)教案15篇
在教學(xué)工作者開展教學(xué)活動(dòng)前,往往需要進(jìn)行教案編寫工作,借助教案可以提高教學(xué)質(zhì)量,收到預(yù)期的教學(xué)效果。那么問題來了,教案應(yīng)該怎么寫?以下是小編幫大家整理的自由落體運(yùn)動(dòng)教案,歡迎大家借鑒與參考,希望對(duì)大家有所幫助。
自由落體運(yùn)動(dòng)教案1
一、教材分析
本節(jié)內(nèi)容屬于《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中必修模一第二章《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》第五節(jié)《自由落體運(yùn)動(dòng)》的內(nèi)容。自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一種具體情形。此前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,也學(xué)習(xí)了研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本方法,對(duì)本課的學(xué)習(xí),實(shí)際上是引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識(shí)解決生活實(shí)際中的問題。組織學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng),既有利于鞏固所學(xué)的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題、探求規(guī)律的能力,還能對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思想的'教育。
二、目標(biāo)
1、知識(shí)與能力
。1)理解自由落體運(yùn)動(dòng),理解是重力加速度,
。2)掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,
。3)培養(yǎng)學(xué)生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。
2、過程與方法
通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程,實(shí)際測(cè)量重物自由下落的加速度等探究活動(dòng),讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
3、情感態(tài)度和世界觀
感受前人(亞里士多德)崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)思想和正確的世界觀。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):不同物體自由下落有共同加速度g、做好實(shí)驗(yàn)
難點(diǎn):斜面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙性、實(shí)驗(yàn)過程中科學(xué)猜想、數(shù)學(xué)推導(dǎo)、合理外推的體現(xiàn)
四、學(xué)情分析
在前面的教學(xué)中,學(xué)生已經(jīng)初步掌握了平均速度、瞬時(shí)速度、加速度的概念,對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)也有過思考,接觸過亞里士多德的觀點(diǎn)和伽利略著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn),但未曾接觸勻變速直線運(yùn)動(dòng)和理想實(shí)驗(yàn)的概念。
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究法、分析法、實(shí)驗(yàn)歸納法、講授法、討論法。
六、課前準(zhǔn)備
1、牛頓管、抽氣機(jī);
2、10套:紙片、鐵架臺(tái)、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶復(fù)寫紙片)、紙帶、重錘、海綿墊、接線板;長(zhǎng)刻度尺。
自由落體運(yùn)動(dòng)教案2
一、教學(xué)分析
1、本節(jié)課在教材中的地位和作用的分析:
新課程比較注重物理量引入、建立的來龍去脈,這也是為實(shí)現(xiàn)教學(xué)三維目標(biāo)服務(wù)的。高中物理人教版(必修1)第二章非常重視概念、規(guī)律的探究過程,整章緊緊圍繞研究勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律而展開。而“自由落體運(yùn)動(dòng)”是最常見的一種勻變速運(yùn)動(dòng),教材的目的顯然是把它作為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例來處理。由于學(xué)生對(duì)重的物體下落得快、輕的物體下落得慢的印象很深,因此,教材的主體思想是,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)及分析,學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、以及學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)思維方法,以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生研究物理問題的方法和思維能力提高認(rèn)識(shí)層次的目的。同時(shí)通過本節(jié)內(nèi)容的知識(shí)探究,也為以后學(xué)習(xí)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)打下良好的基礎(chǔ)。在教材中具有重要的地位和作用。
2、學(xué)生情況及學(xué)習(xí)方法的分析:
學(xué)生已經(jīng)掌握了勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和處理方法,可以說理論知識(shí)上已經(jīng)沒有什么障礙,但是暗示學(xué)生對(duì)重的物體下落得快、輕的物體下落得慢的日常生活經(jīng)驗(yàn)印象很深,因此重的物體落的快這個(gè)問題既是難點(diǎn)也是教師應(yīng)該抓住的思維碰撞的關(guān)鍵點(diǎn),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,引導(dǎo)學(xué)生積極參與,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生始終保持積極探索的學(xué)習(xí)心態(tài)。
3、教學(xué)三維目標(biāo)的分析
。.知識(shí)與技能
。1)通過學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)。
。2)通過學(xué)習(xí)能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡,并能自主分析紙帶上記錄的位移與時(shí)間等運(yùn)動(dòng)信息。
。3)通過學(xué)習(xí)初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。
2.過程與方法
1)通過演示實(shí)驗(yàn)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由下落物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),了解研究過程與方法。
2)學(xué)習(xí)運(yùn)用理想化的方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型的方法
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
。1)調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。
(2)滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型——自由落體。
4、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)的分析
重點(diǎn):對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的掌握和運(yùn)用;
難點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
5、教學(xué)方法與手段:
本節(jié)課的知識(shí)很重要而且有一定的難度所以,教學(xué)設(shè)計(jì)以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo),在以學(xué)為中心的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境中采用“拋錨式教學(xué)法”把教學(xué)內(nèi)容以問題的形式提出,通過多媒體最大程度的呈現(xiàn)物理情景,應(yīng)用啟發(fā)與探究相結(jié)合的方式有目的的引領(lǐng)學(xué)生互相交流,互相溝通,互相啟發(fā),互相補(bǔ)充使課堂中所有的.設(shè)計(jì)與安排都要圍繞學(xué)生來展開。接下來我將具體談一談我是如何采用以上教學(xué)方法來實(shí)施課堂教學(xué)的。
二、教學(xué)過程
。ㄒ唬┮胄抡n
創(chuàng)設(shè)情景:拿一張新的100元錢,如果誰能按老師的要求抓住下落的錢,老師就把錢給他。讓學(xué)生親自觀察和感受下落物體的運(yùn)動(dòng)
教師說明這是個(gè)騙局,由此激發(fā)學(xué)生探索,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)讓我們來揭示騙局的本質(zhì)。目的:創(chuàng)設(shè)情景興趣引入激發(fā)學(xué)生的探索的欲望,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性
(二)、初探落體運(yùn)動(dòng)
創(chuàng)設(shè)情景:讓羽毛和小鐵片從同一高度靜止下落。重的物體落得快偉大的哲學(xué)家亞里士多德就曾通過觀察生活中的現(xiàn)象得出了物體下落的快慢與物體的重量有關(guān),越重的物體下落的越快這個(gè)結(jié)論。創(chuàng)設(shè)情景:小貼片和一團(tuán)棉花從同一高度靜止下落。輕的物體先落地。學(xué)生產(chǎn)生疑問并提出疑問:到底是什么影響物體下落的快慢學(xué)生很容易達(dá)成共識(shí)是空氣阻力的作用。預(yù)見:沒有空氣會(huì)如何用牛頓管實(shí)驗(yàn),把管內(nèi)抽成真空時(shí)比較羽毛和鐵塊下落的快慢,播放:美國(guó)宇航員斯科特的月球?qū)嶒?yàn)。驗(yàn)證猜想。
講述小故事:紀(jì)伽利略通過抽象思維加科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法才否定了亞里士多德的觀點(diǎn)。
目的:形成感性認(rèn)識(shí)為下一步教學(xué)打下基礎(chǔ)。
三、深入探索自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
問題:重錘的下落能不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)?可以近似看成
一、提出問題:重錘下落時(shí)自由落體運(yùn)動(dòng),它下落有什么特征,有什么運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
二、學(xué)生猜想提出假設(shè):可能是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
三:教師引導(dǎo)學(xué)生討論,制定計(jì)劃應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想,教師要對(duì)學(xué)生的想法給與鼓勵(lì)和肯定學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容,和教師提供的儀器,設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證方法:
1.如果△s=at2為一恒量,則物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2.利用,如果s和t2成正比,則是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
3.利用v=at,如果v和t成正比,則是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
4.連續(xù)相等時(shí)間的位移比為1:3:5:(這個(gè)方案最開始普遍被學(xué)生認(rèn)可,但實(shí)際操作誤差是教大的)但教師開始不要點(diǎn)破
四:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù):學(xué)生根據(jù)自己小組的設(shè)計(jì),做實(shí)驗(yàn),收集數(shù)據(jù),老師要及時(shí)知道學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范。
五:分析與論證合作交流:并分析數(shù)據(jù),得到結(jié)論,每個(gè)小組間交流,補(bǔ)充。老師給與正確的評(píng)價(jià)。目的:應(yīng)用探究式的學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生親自去體驗(yàn)去驗(yàn)證,經(jīng)歷從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過程,從而讓學(xué)生印象深刻的突破難點(diǎn)問題。
四、擴(kuò)展探究:
能不能利用以上的實(shí)驗(yàn)方案求解重力產(chǎn)生的加速度。學(xué)生討論,選擇一個(gè)可行的方案△s=at2。閱讀課本,教師說明:國(guó)際上取北緯45°海平面上的重力加速度值作為標(biāo)準(zhǔn)值,g=9.80665 m/s2。通常的計(jì)算中,可以把g取作9.8 m/s2,在粗略的計(jì)算中,還可以把g取作10 m/s2。
呼應(yīng)開頭:請(qǐng)同學(xué)們思考一下我們開始提到的那個(gè)老師的騙局。加深對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解。最后:和同學(xué)小結(jié)結(jié)束課程
在板書上的設(shè)計(jì):
盡可能的通過板書體現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)流程和教學(xué)思路同時(shí)突出重點(diǎn)內(nèi)容,盡量讓學(xué)生在看到板書時(shí)能體會(huì)到清晰的課堂思路。
設(shè)置作業(yè)超市(abc)三個(gè)難度的試題讓學(xué)生自己選擇。同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)趣味性的共同探究題目,給有興趣的同學(xué)課后思考鉆研。
三、課堂教學(xué)反饋及調(diào)整策略;
1、這里一定要注意提醒學(xué)生先開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后放手,但是可能會(huì)有少部分學(xué)生如果測(cè)量△s=at2,那么就不涉及這個(gè)問題,而這些學(xué)生往往不能夠想到原因,教師可以根據(jù)學(xué)生情況適當(dāng)?shù)闹溃匾獣r(shí)要停下來講解或討論。
2、計(jì)算重力加速度時(shí),沒有必要讓學(xué)生再做一次實(shí)驗(yàn),只要采用一組學(xué)生的紙帶大家分析一下即可,畢竟結(jié)果已經(jīng)有學(xué)生計(jì)算出來了。
3、課堂教學(xué)由各個(gè)環(huán)節(jié)組成,各環(huán)節(jié)之間盡量通過一些恰當(dāng)?shù)恼Z言和問題靈活的串接起來,給學(xué)生一個(gè)完整的而非堆砌的感覺,也會(huì)讓學(xué)生更容易理解知識(shí)背后的邏輯關(guān)系
以上是我在本節(jié)課的課堂教學(xué)中的部分環(huán)節(jié)采用探究式的教學(xué)方法,來突破自由落體運(yùn)動(dòng)重難點(diǎn)的一點(diǎn)嘗試和想法,有不妥當(dāng)?shù)牡胤竭懇請(qǐng)各位評(píng)委多多批評(píng)指正!
自由落體運(yùn)動(dòng)教案3
●重點(diǎn)與剖析
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
1。定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。
思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力。對(duì)于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時(shí),受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時(shí),空氣阻力的影響就相對(duì)較小了。因此在空氣中下落時(shí),它們的快慢就不同了。
在真空中,所有的物體都只受到重力,同時(shí)由靜止開始下落,都做自由落體運(yùn)動(dòng),快慢相同。
2。不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系
。1)有空氣阻力時(shí),由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快。
。2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同,但它們下落的快慢相同。
3。自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
。1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g)。
4。自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
二、自由落體加速度
1。自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來表示。
2。自由落體加速度的方向總是豎直向下。
3。在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度都相同。
4。在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同。
規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大。
三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。
1。速度公式:v=gt
2。位移公式:h= gt2
3。位移速度關(guān)系式:v2=2gh
4。平均速度公式: =
5。推論:h=gT2
●問題與探究
問題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設(shè)與猜想?
探究思路:物體在真空中下落時(shí),只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時(shí)物體的加速度較大,整個(gè)下落過程運(yùn)動(dòng)加快。在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時(shí)物體加速度較小,整個(gè)下落過程較慢些。
問題2 自由落體是一種理想化模型,請(qǐng)你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下,可以將物體下落的運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng)。
探究思路:回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的.概念,談?wù)勎覀冊(cè)谔幚砦锢韱栴}時(shí),根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要,如何抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡(jiǎn)化,進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法。
問題3 地球上的不同地點(diǎn),物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同嗎?
探究思路:地球上不同的地點(diǎn),同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同。一般來講,越靠近兩極,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小。
●典題與精析
例1 下列說法錯(cuò)誤的是
A。從靜止開始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動(dòng)
B。若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快
C。自由落體加速度的方向總是垂直向下
D。滿足速度跟時(shí)間成正比的下落運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)
精析:此題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)概念的理解,自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)A沒有說明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項(xiàng)C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下,初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度都與時(shí)間成正比,但不一定是自由落體運(yùn)動(dòng)。
答案:ABCD
例2 小明在一次大雨后,對(duì)自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時(shí)間為1。5 s,他由此估計(jì)出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度。你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析:粗略估計(jì)時(shí),將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得。
答案:設(shè)水滴落地時(shí)的速度為vt,房子高度為h,則:
vt=gt=101。5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101。52 m=11。25 m。
綠色通道:學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐,所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際。分析問題要從實(shí)際出發(fā),各種因素是否對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析。
例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m,則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2)
精析:本題中的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g=10 N/kg,并且知道了物體最后1 s的位移為25 m,如果假設(shè)物體全程時(shí)間為t,全程的位移為s,該物體在前t—1 s的時(shí)間內(nèi)位移就是s—25 m,由等式h= gt2和h—25= g(t—1)2就可解出h和t。
答案:設(shè)物體從h處下落,歷經(jīng)的時(shí)間為t。則有:
h= gt2①
h—25= g(t—1)2②
由①②解得:h=45 m,t=3 s
所以,物體從離地45 m高處落下。
綠色通道:把物體的自由落體過程分成兩段,尋找等量關(guān)系,分別利用自由落體規(guī)律列方程,聯(lián)立求解。
自主廣場(chǎng)
●基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1。在忽略空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時(shí)自由下落,則
A。在落地前的任一時(shí)刻,兩石塊具有相同的速度、位移和加速度
B。重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢
C。兩石塊在下落過程中的平均速度相等
D。它們?cè)诘? s、第2 s、第3 s內(nèi)下落的高度之比為1∶3∶5
答案:ACD
2。甲、乙兩球從同一高度處相隔1 s先后自由下落,則在下落過程中
A。兩球速度差始終不變B。兩球速度差越來越大
C。兩球距離始終不變D。兩球距離越來越大
答案:AD
3。物體從某一高度自由落下,到達(dá)地面時(shí)的速度與在一半高度時(shí)的速度之比是
A。 ∶2B。 ∶1
C。2∶1D。4∶1
答案:B
4。從同一高度處,先后釋放兩個(gè)重物,甲釋放一段時(shí)間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運(yùn)動(dòng)形式是
A。自由落體運(yùn)動(dòng)B。勻加速直線運(yùn)動(dòng)a
C。勻加速直線運(yùn)動(dòng)aD。勻速直線運(yùn)動(dòng)
答案:D
5。A物體的質(zhì)量是B物體質(zhì)量的5倍,A從h高處,B從2h高處同時(shí)自由落下,在落地之前,以下說法正確的是
A。下落1 s末,它們的速度相同
B。各自下落1 m時(shí),它們的速度相同
C。A的加速度大于B的加速度
D。下落過程中同一時(shí)刻,A的速度大于B的速度
答案:AB
6。從距離地面80 m的高空自由下落一個(gè)小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s內(nèi)的位移。
答案:35 m
●綜合發(fā)展
7。兩個(gè)物體用長(zhǎng)L=9。8 m的細(xì)繩連接在一起,從同一高度以1 s的時(shí)間差先后自由下落,當(dāng)繩子拉緊時(shí),第二個(gè)物體下落的時(shí)間是多長(zhǎng)?
答案:0。5 s
8。一只小球自屋檐自由下落,在t=0。2 s內(nèi)通過高度為h=2 m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)
答案:2。28 m
9。如圖2—4—1所示,豎直懸掛一根長(zhǎng)15 m的桿,在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點(diǎn)A,當(dāng)桿自由下落時(shí),從桿的下端經(jīng)過A點(diǎn)起,試求桿全部通過A點(diǎn)所需的時(shí)間。
。╣取10 m/s2)
自由落體運(yùn)動(dòng)教案4
整體設(shè)計(jì)
自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型,在高中物理教學(xué)中具有特殊的地位.在知識(shí)上它是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例,在方法上滲透著理想化模型的重要研究方法.在整個(gè)必修一教學(xué)的安排上,勻變速運(yùn)動(dòng)的教學(xué)重點(diǎn)在于規(guī)律的應(yīng)用,自由落體運(yùn)動(dòng)的新課教學(xué)則要向?qū)W生介紹用現(xiàn)代先進(jìn)教學(xué)儀器研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律特征,有利于學(xué)生站在一個(gè)現(xiàn)代新科技的角度觀望歷史人物對(duì)自由落體的研究,體會(huì)近代物理的先驅(qū)伽利略是如何進(jìn)行研究的——這是向高中學(xué)生首次介紹伽利略的物理學(xué)研究方法的教育,它在整個(gè)高中物理教學(xué)中具有特殊重要的意義.
本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)要解決兩個(gè)問題,一是怎樣引入課題和分析論證課題;二是介紹自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng).這兩個(gè)問題是統(tǒng)一的,前者是教學(xué)的組織,即課程進(jìn)展的形式;后者是課題內(nèi)容本身,這兩者的結(jié)合便是本課的教學(xué)任務(wù).
教學(xué)重點(diǎn)
自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.
教學(xué)難點(diǎn)
自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的得出.
課時(shí)安排
1課時(shí)
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.理解自由落體運(yùn)動(dòng)的條件和性質(zhì),掌握重力加速度的概念;
2.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,能用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決自由落體問題
過程與方法
1.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和邏輯推理能力;
2.進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法教育,了解研究自然規(guī)律的`科學(xué)方法,培養(yǎng)探求知識(shí)的能力;
3.通過對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用,提高學(xué)生的解題能力.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.充分利用多媒體輔助教學(xué)、演示實(shí)驗(yàn)和課本中的小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生積極參與課堂活動(dòng),設(shè)疑、解疑、探求規(guī)律,做到師生默契配合、情理交融,使學(xué)生始終處于積極探求知識(shí)的過程中,達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)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(duì)落體運(yùn)動(dòng)本質(zhì)規(guī)律的探索研究,使學(xué)生體會(huì)到科學(xué)探索的艱辛,挖掘德育教育的素材.
課前準(zhǔn)備
木架、小球、細(xì)線、牛頓管、硬幣、羽毛、紙片(多張)
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
情景導(dǎo)入
教師兩手分別拿一小球和紙片,從相同的高度釋放兩物體.提出問題:小球和紙片誰先落地呢?這說明什么問題呢?是不是說重的物體比輕的物體落地比較快呢?我們這節(jié)課就來研究這個(gè)問題.
故事導(dǎo)入
一位普通的媽媽,身體纖弱,輕聲細(xì)語,幾乎不愛好任何的體育運(yùn)動(dòng).
一天,她出門去買東西,孩子和保姆留在家里.保姆拉過一張桌子放在窗戶前,讓孩子自己趴在桌子上玩,自顧自地做其他事情去了.
當(dāng)媽媽的身影在遠(yuǎn)方出現(xiàn)的時(shí)候,孩子興奮地手舞足蹈起來,他伸出小手想去擁抱那個(gè)熟悉的身影,大半個(gè)身體頓時(shí)懸在半空中.
孩子不會(huì)理解自己身處的險(xiǎn)境,希望媽媽立刻把他抱進(jìn)懷里.于是,五樓的窗口上,小男孩變得像小鳥一樣輕盈,他張著翅膀向著媽媽飛過去.周圍的人們都目睹了這一幕:遠(yuǎn)處的媽媽只感覺自己變成了一支箭飛快地奔向一棟大樓,然后準(zhǔn)確地接住了從樓上掉下來的一個(gè)小男孩.
聞?dòng)嵹s來的消防隊(duì)員對(duì)這一幕的發(fā)生簡(jiǎn)直難以置信,按照他們的計(jì)算,用那么短的時(shí)間從女人當(dāng)時(shí)所處的位置跑到樓下是不可思議的,連最優(yōu)秀的消防員也無法達(dá)到那樣的速度.
你能根據(jù)當(dāng)時(shí)的情景測(cè)出這位偉大母親的奔跑速度嗎?需要知道哪些物理量呢?
復(fù)習(xí)導(dǎo)入
復(fù)習(xí)舊知:1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
2.推論①vt2=v02+2as;② = = ;③v0=0
s1∶s2∶s3=1∶4∶9 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ=1∶3∶5
我們今天應(yīng)用這些知識(shí)研究一種常見的運(yùn)動(dòng)——自由落體運(yùn)動(dòng).
演示:硬幣和紙片分別從同一高度由靜止開始同時(shí)下落,觀察下落速度,從表面上看得到結(jié)論:“物體越重,下落得越快”.是這樣嗎?
推進(jìn)新課
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
在現(xiàn)實(shí)生活中,不同物體的下落快慢在不少情況下是不同的.從蘋果樹上落下的蘋果和飄下的樹葉能一起同時(shí)下落嗎?
教師設(shè)疑:重的物體一定下落得快嗎?你能否證明自己的觀點(diǎn)?
猜想:物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與哪些因素有關(guān),質(zhì)量大的物體下落速度比質(zhì)量小的┛炻穡開
合作探究
取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片,把其中一張紙片揉成紙團(tuán),在下述幾種情況下,都讓它們從同一高度自由下落,觀察下落快慢情況.
1.從同一高度同時(shí)釋放一枚硬幣和一個(gè)與硬幣面積相同的紙片,可以看到硬幣比紙片下落得快,說明質(zhì)量大的下落得快.
2.兩張完全相同的紙片,將其中一張卷緊后從同一高度同時(shí)釋放,觀察到卷緊的紙團(tuán)比紙片下落得快,說明質(zhì)量相同時(shí)體積小的下落得快.
3.將一枚硬幣與已經(jīng)粘貼了紙片的硬幣從同一高度同時(shí)釋放,觀察到一樣快,說明體積相同質(zhì)量不同時(shí)下落一樣快.
4.一塊面積較大的硬紙板、一個(gè)小軟木塞,分別放到已調(diào)平的托盤天平的兩個(gè)盤中,可以看出紙板比軟木塞重,從同一高度同時(shí)釋放它們,軟木塞比紙板下落得快,說明在特定的條件下,質(zhì)量小的物體下落得會(huì)比質(zhì)量大的物體還快.
結(jié)論:物體下落過程的快慢與物體質(zhì)量(輕重)無關(guān).
自由落體運(yùn)動(dòng)教案5
《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》的教案
武安十中 籍莉賢
一、教材分析:
1、教材內(nèi)容
(1) 亞里士多德和伽利略對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的主要觀點(diǎn)和研究方法
(2)伽利略通過研究自由落體運(yùn)動(dòng),創(chuàng)立了科學(xué)的研究方法
2、教材的地位和作用:
從過去的閱讀材料,到現(xiàn)在作為獨(dú)立的一節(jié),看出新教材對(duì)過程與方法,情感態(tài)度與價(jià)值觀等教育目標(biāo)的重視,切不可以過去輕過程重結(jié)論的思想來對(duì)待本節(jié)課的教學(xué)。
3、教材的特點(diǎn)
本節(jié)課的突出特點(diǎn)是重視科學(xué)研究的過程和方法,例如用反證法使亞里士多德的觀點(diǎn)自相矛盾,用猜想與假說,數(shù)學(xué)推理,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,合理外推的科學(xué)方法研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.
4、教學(xué)目標(biāo)
。1)知識(shí)與技能:通過歷史知識(shí),初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。
。2)過程與方法:了解伽利略的實(shí)驗(yàn)研究過程,認(rèn)識(shí)伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法。
。3)情感態(tài)度與價(jià)值觀:從科學(xué)研究過程中體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅,培養(yǎng)敢于堅(jiān)持真理,勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
5、教材的重點(diǎn)和難點(diǎn):
重點(diǎn):伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)和方法
難點(diǎn):驗(yàn)證速度與時(shí)間成正比
二、教法分析:
采用自學(xué)點(diǎn)撥與合作探究相結(jié)合的教學(xué)方法,充分落實(shí)學(xué)生的主體地位,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
三、教學(xué)過程:
(一)引入新課,利用大屏幕給出自學(xué)提綱(15分鐘)
問題主要包括:
1、物體下落的快慢由什么因素決定。
2、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的探究過程。
3、科學(xué)研究過程的基本要素。
通過提出的問題,讓學(xué)生沿著伽利略的研究思路,推翻亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn),得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,體會(huì)著伽利略科學(xué)研究的困難和非凡的研究思想。
(二)師生共同探究(10分鐘)
在學(xué)生完成以上自學(xué)問題的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出幾個(gè)問題,讓學(xué)生思考與討論:
1、伽利略推翻亞里士多德的觀點(diǎn),采用的是什么推理方法?從而引出一種常見的推理方法——反證法。
2、伽利略巧妙的利用了數(shù)學(xué)推理和“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn),轉(zhuǎn)換角度的間接證明他的假設(shè),這種方法非常重要,他打破了傳統(tǒng)的以思辯性的論戰(zhàn)來決定是非的古板方法,具有劃時(shí)代的意義,他的研究思想對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)和研究會(huì)有很大的幫助。
3、讓學(xué)生根據(jù)伽利略的`推理思路,導(dǎo)出位移與時(shí)間的平方成正比的結(jié)論,體會(huì)他的邏輯推理過程。并讓兩個(gè)學(xué)生到黑板上推導(dǎo),然后對(duì)他們作出評(píng)價(jià),教師最后用大屏幕給出規(guī)范的推導(dǎo)步驟。
(三)反饋練習(xí)(5分鐘)
1、伽利略研究速度與時(shí)間的關(guān)系時(shí)遇到那些困難?他是怎樣巧妙解決的?
2、給出5分鐘讓學(xué)生閱讀課后的閱讀材料,體會(huì)伽利略一生中對(duì)科學(xué)和社會(huì)的重大貢獻(xiàn)。
(四)課堂小結(jié):
教師將本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)投影到大屏幕上,和學(xué)生一起簡(jiǎn)單的總結(jié)。
(五)課后作業(yè)
1、利用現(xiàn)代的測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)出一個(gè)研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn),寫出需要的器材和實(shí)驗(yàn)過程。
2、請(qǐng)學(xué)生再總結(jié)出一些科學(xué)研究中常用的思路和方法。
通過這兩個(gè)作業(yè),進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)研究的意識(shí)和素質(zhì)。
自由落體運(yùn)動(dòng)教案6
重點(diǎn)與剖析
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
1、定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。
思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力。對(duì)于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時(shí),受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時(shí),空氣阻力的影響就相對(duì)較小了。因此在空氣中下落時(shí),它們的快慢就不同了。
在真空中,所有的物體都只受到重力,同時(shí)由靜止開始下落,都做自由落體運(yùn)動(dòng),快慢相同。
2、不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系
(1)有空氣阻力時(shí),由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快
。2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同,但它們下落的快慢相同。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
。1)v0=0
。2)加速度恒定(a=g)。
4、自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
二、自由落體加速度
1、自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來表示。
2、自由落體加速度的方向總是豎直向下。
3、在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度都相同。
4、在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同。
規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大。
三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。
1、速度公式:v=gt
2、位移公式:h= gt2
3、位移速度關(guān)系式:v2=2gh
4、平均速度公式:=
5、推論:h=gT2
問題與探究
問題1物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設(shè)與猜想?
探究思路:物體在真空中下落時(shí),只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時(shí)物體的加速度較大,整個(gè)下落過程運(yùn)動(dòng)加快。在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時(shí)物體加速度較小,整個(gè)下落過程較慢些。
問題2自由落體是一種理想化模型,請(qǐng)你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下,可以將物體下落的運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng)。
探究思路:回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念,談?wù)勎覀冊(cè)谔幚砦锢韱栴}時(shí),根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要,如何抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡(jiǎn)化,進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法。
問題3地球上的不同地點(diǎn),物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同嗎?
探究思路:地球上不同的地點(diǎn),同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同。一般來講,越靠近兩極,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小。
典題與精析
例1下列說法錯(cuò)誤的是
A。從靜止開始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動(dòng)
B。若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快
C。自由落體加速度的方向總是垂直向下
D。滿足速度跟時(shí)間成正比的下落運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)
精析:此題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)概念的理解,自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)A沒有說明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項(xiàng)C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下,初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度都與時(shí)間成正比,但不一定是自由落體運(yùn)動(dòng)。
答案:ABCD
例2小明在一次大雨后,對(duì)自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時(shí)間為1.5 s,他由此估計(jì)出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度。你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析:粗略估計(jì)時(shí),將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得。
答案:設(shè)水滴落地時(shí)的速度為vt,房子高度為h,則:
vt=gt=101.5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101.52 m=11.25 m。
綠色通道:學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐,所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際。分析問題要從實(shí)際出發(fā),各種因素是否對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析。
例3一自由下落的物體最后1 s下落了25 m,則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2)
精析:本題中的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g=10 N/kg,并且知道了物體最后1 s的位移為25 m,如果假設(shè)物體全程時(shí)間為t,全程的位移為s,該物體在前t—1 s的時(shí)間內(nèi)位移就是s—25 m,由等式h= gt2和h—25= g(t—1)2就可解出h和t。
答案:設(shè)物體從h處下落,歷經(jīng)的時(shí)間為t。則有:
h= gt2 ①
h—25= g(t—1)2 ②
由①②解得:h=45 m,t=3 s
所以,物體從離地45 m高處落下。
綠色通道:把物體的'自由落體過程分成兩段,尋找等量關(guān)系,分別利用自由落體規(guī)律列方程,聯(lián)立求解。
自主廣場(chǎng)
基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1、在忽略空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時(shí)自由下落,則
A、在落地前的任一時(shí)刻,兩石塊具有相同的速度、位移和加速度
B、重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢
C、兩石塊在下落過程中的平均速度相等
D、它們?cè)诘? s、第2 s、第3 s內(nèi)下落的高度之比為1∶3∶5
答案:ACD
2、甲、乙兩球從同一高度處相隔1 s先后自由下落,則在下落過程中
A、兩球速度差始終不變
B、兩球速度差越來越大
C、兩球距離始終不變
D、兩球距離越來越大
答案:AD
3、物體從某一高度自由落下,到達(dá)地面時(shí)的速度與在一半高度時(shí)的速度之比是
A、1∶2
B、1∶1
C、2∶1
D、4∶1
答案:B
4、從同一高度處,先后釋放兩個(gè)重物,甲釋放一段時(shí)間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運(yùn)動(dòng)形式是
A、自由落體運(yùn)動(dòng)、
B、勻加速直線運(yùn)動(dòng)a
C、勻加速直線運(yùn)動(dòng)ag
D、勻速直線運(yùn)動(dòng)
答案:D
5、A物體的質(zhì)量是B物體質(zhì)量的5倍,A從h高處,B從2h高處同時(shí)自由落下,在落地之前,以下說法正確的是
A、下落1 s末,它們的速度相同
B、各自下落1 m時(shí),它們的速度相同
C、A的加速度大于B的加速度
D、下落過程中同一時(shí)刻,A的速度大于B的速度
答案:AB
6、從距離地面80 m的高空自由下落一個(gè)小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s內(nèi)的位移。
答案:35 m
綜合發(fā)展
7、兩個(gè)物體用長(zhǎng)L=9。8 m的細(xì)繩連接在一起,從同一高度以1 s的時(shí)間差先后自由下落,當(dāng)繩子拉緊時(shí),第二個(gè)物體下落的時(shí)間是多長(zhǎng)?
答案:0.5 s
8、一只小球自屋檐自由下落,在t=0。2 s內(nèi)通過高度為h=2 m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)
答案:2.28 m
9、如圖2—4—1所示,豎直懸掛一根長(zhǎng)15 m的桿,在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點(diǎn)A,當(dāng)桿自由下落時(shí),從桿的下端經(jīng)過A點(diǎn)起,試求桿全部通過A點(diǎn)所需的時(shí)間。
(g取10 m/s2)
圖2—4—1
答案:1 s
自由落體運(yùn)動(dòng)教案7
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
1.定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng).
思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力.對(duì)于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時(shí),受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時(shí),空氣阻力的影響就相對(duì)較小了.因此在空氣中下落時(shí),它們的快慢就不同了.
在真空中,所有的物體都只受到重力,同時(shí)由靜止開始下落,都做自由落體運(yùn)動(dòng),快慢相同.
2.不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系
(1)有空氣阻力時(shí),由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快.
(2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同,但它們下落的快慢相同.
3.自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g).
4.自由落體運(yùn)動(dòng)的`性質(zhì):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
二、自由落體加速度
1.自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來表示.
2.自由落體加速度的方向總是豎直向下.
3.在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度都相同.
4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同.
規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大.
三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng).
1.速度公式:v=gt
2.位移公式:h= gt2
3.位移速度關(guān)系式:v2=2gh
4.平均速度公式: =
5.推論:h=gT2
問題與探究
問題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設(shè)與猜想?
探究思路:物體在真空中下落時(shí),只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時(shí)物體的加速度較大,整個(gè)下落過程運(yùn)動(dòng)加快.在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時(shí)物體加速度較小,整個(gè)下落過程較慢些.
問題2 自由落體是一種理想化模型,請(qǐng)你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下,可以將物體下落的運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng).
探究思路:回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念,談?wù)勎覀冊(cè)谔幚砦锢韱栴}時(shí),根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要,如何抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡(jiǎn)化,進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法.
問題3 地球上的不同地點(diǎn),物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同嗎?
探究思路:地球上不同的地點(diǎn),同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同.一般來講,越靠近兩極,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小.
典題與精析
例1 下列說法錯(cuò)誤的是
A.從靜止開始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動(dòng)
B.若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快
C.自由落體加速度的方向總是垂直向下
D.滿足速度跟時(shí)間成正比的下落運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)
精析:此題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)概念的理解,自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)A沒有說明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項(xiàng)C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下,初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度都與時(shí)間成正比,但不一定是自由落體運(yùn)動(dòng).
答案:ABCD
例2 小明在一次大雨后,對(duì)自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時(shí)間為1.5 s,他由此估計(jì)出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析:粗略估計(jì)時(shí),將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得.
答案:設(shè)水滴落地時(shí)的速度為vt,房子高度為h,則:
vt=gt=101.5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101.52 m=11.25 m.
綠色通道:學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐,所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際.分析問題要從實(shí)際出發(fā),各種因素是否對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析.
例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m,則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2)
精析:本題中的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g=10 N/kg,并且知道了物體最后1 s的位移為25 m,如果假設(shè)物體全程時(shí)間為t,全程的位移為s,該物體在前t-1 s的時(shí)間內(nèi)位移就是s-25 m,由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.
答案:設(shè)物體從h處下落,歷經(jīng)的時(shí)間為t.則有:
h= gt2 ①
h-25= g(t-1)2 ②
由①②解得:h=45 m,t=3 s
所以,物體從離地45 m高處落下.
綠色通道:把物體的自由落體過程分成兩段,尋找等量關(guān)系,分別利用自由落體規(guī)律列方程,聯(lián)立求解.
自主廣場(chǎng)
基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1.在忽略空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時(shí)自由下落,則
A.在落地前的任一時(shí)刻,兩石塊具有相同的速度、位移和加速度
B.重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢
C.兩石塊在下落過程中的平均速度相等
D.它們?cè)诘? s、第2 s、第3 s內(nèi)下落的高度之比為1∶3∶5
答案:ACD
2.甲、乙兩球從同一高度處相隔1 s先后自由下落,則在下落過程中
A.兩球速度差始終不變 B.兩球速度差越來越大
C.兩球距離始終不變 D.兩球距離越來越大
答案:AD
3.物體從某一高度自由落下,到達(dá)地面時(shí)的速度與在一半高度時(shí)的速度之比是
A. ∶2 B. ∶1
C.2∶1 D.4∶1
答案:B
4.從同一高度處,先后釋放兩個(gè)重物,甲釋放一段時(shí)間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運(yùn)動(dòng)形式是
A.自由落體運(yùn)動(dòng) B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)a
C.勻加速直線運(yùn)動(dòng)ag D.勻速直線運(yùn)動(dòng)
答案:D
5.A物體的質(zhì)量是B物體質(zhì)量的5倍,A從h高處,B從2h高處同時(shí)自由落下,在落地之前,以下說法正確的是
A.下落1 s末,它們的速度相同
B.各自下落1 m時(shí),它們的速度相同
C.A的加速度大于B的加速度
D.下落過程中同一時(shí)刻,A的速度大于B的速度
答案:AB
6.從距離地面80 m的高空自由下落一個(gè)小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s內(nèi)的位移.
答案:35 m
綜合發(fā)展
7.兩個(gè)物體用長(zhǎng)L=9.8 m的細(xì)繩連接在一起,從同一高度以1 s的時(shí)間差先后自由下落,當(dāng)繩子拉緊時(shí),第二個(gè)物體下落的時(shí)間是多長(zhǎng)?
答案:0.5 s
8.一只小球自屋檐自由下落,在t=0.2 s內(nèi)通過高度為h=2 m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)
答案:2.28 m
9.如圖2-4-1所示,豎直懸掛一根長(zhǎng)15 m的桿,在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點(diǎn)A,當(dāng)桿自由下落時(shí),從桿的下端經(jīng)過A點(diǎn)起,試求桿全部通過A點(diǎn)所需的時(shí)間.
(g取10 m/s2)
圖2-4-1
答案:1 s
自由落體運(yùn)動(dòng)教案8
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是自由落體運(yùn)動(dòng)。
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(huì)應(yīng)用相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答有關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)的問題。
能力目標(biāo)
調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述。
教學(xué)建議
教材分析
教材把自由落體運(yùn)動(dòng)作為初速度為零、加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特例來處理,沒有另外給出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式,這體現(xiàn)了物理學(xué)從簡(jiǎn)單問題入手,用理想化的方法處理實(shí)際問題的方法。研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),給出了頻閃照相機(jī)的照片,但沒有作定量的詳細(xì)分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運(yùn)動(dòng)即可。教材為了簡(jiǎn)便,援引伽利略的研究結(jié)果,直接給出了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度的講述,也比較適合學(xué)生的思維習(xí)慣,根據(jù)實(shí)驗(yàn)在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達(dá)地面的事實(shí)。由知它們的加速度必相同,所以本節(jié)課的重點(diǎn)和關(guān)鍵是做好實(shí)驗(yàn)和推理分析。
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時(shí),通過實(shí)驗(yàn),邊講邊議,如果學(xué)生條件許可,可采取討論式的教法。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為的勻變速直線運(yùn)動(dòng),并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決自由落體運(yùn)動(dòng)的問題。
教學(xué)難點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)中不同物體下落的加速度都為。
主要設(shè)計(jì):
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
[方案一]
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(qǐng)舉出一重的物體下落快的實(shí)例?(演示一團(tuán)棉花和一塊石頭下落的現(xiàn)象)
。3)請(qǐng)舉出一輕的.物體下落快的實(shí)例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導(dǎo):
。1)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是因?yàn)橛锌諝庾枇Υ嬖谑宫F(xiàn)象變得復(fù)雜,(教師指出)
。2)演示:把紙片團(tuán)成一個(gè)小紙團(tuán),再讓它和小石子同時(shí)下落的現(xiàn)象。
。3)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?
。4)演示:按教材要求做“牛頓管”實(shí)驗(yàn)。
3、分析與小結(jié):
(1)分析“牛頓管”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),引出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義。
。2)展示課件“自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃效果”
。3)分析頻閃效果,分析出自由落體運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)而指出,自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見得非常多的物體運(yùn)動(dòng),即物體下落的運(yùn)動(dòng),問學(xué)生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學(xué)生回想所見過物體的下落運(yùn)動(dòng),有沒有輕的物體下落快的現(xiàn)象?引導(dǎo)學(xué)生對(duì)觀察到的物體下落現(xiàn)象總結(jié)為“有時(shí)重的物體下落快、有時(shí)輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問:怎樣從理論上說明重的物體比輕的物體下落快是不對(duì)的?讓學(xué)生看教材30頁有關(guān)伽利略的推理,認(rèn)識(shí)到從“重的物體下落快”會(huì)導(dǎo)出矛盾的結(jié)論。
4、提問:為什么有時(shí)重的物體下落快?有時(shí)輕的物體下落快?可通過前面的演示啟發(fā)學(xué)生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問題變得復(fù)雜。
5、教師問:我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運(yùn)動(dòng)?引導(dǎo)學(xué)生想到研究問題應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,因此應(yīng)首先研究沒有空氣阻力時(shí)物體的下落情況。指出可根據(jù)實(shí)驗(yàn)來研究。
6、演示:“牛頓管實(shí)驗(yàn)”讓學(xué)生得出結(jié)論:沒有空氣阻力,只有重力作用時(shí),輕重不同的物體下落快慢相同。
7、教師小結(jié):物體只在重力作用下從靜止下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng),輕重不同的物體自由下落快慢相同。
8、展示課件“自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃效果”,總結(jié)特點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
二、自由落體加速度:
1、分析引導(dǎo):在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)下落的物體,下落到同一位置時(shí)(這個(gè)位置是任意的)所用時(shí)間總是相同的。可知:這些初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)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(xué)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。
3、讓學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的公式,推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式:
若學(xué)生基礎(chǔ)較好,可根據(jù)自由落體頻閃照片,用分析紙帶的方法粗算一下自由落體加速度。
探究活動(dòng)
滴水法測(cè)重力加速度的過程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子時(shí)后一滴恰好離開水龍頭,測(cè)出幾滴水落到盤中的總時(shí)間t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h,即可算出重力加速度。請(qǐng)思考:為什么不只測(cè)出一滴水下落的時(shí)間即開始計(jì)算?按前面給的方法測(cè)出一個(gè)水滴下落時(shí)間還是?為什么?重力加速度的表達(dá)式是什么?實(shí)際做一做,計(jì)算一下,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>
自由落體運(yùn)動(dòng)教案9
一、教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2.能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。
3.知道什么是自由落體的加速度,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.掌握如何從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問題。
5.初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的`實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屯评砟芰Α?/p>
(二)過程與方法
指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不同層次的實(shí)驗(yàn)探究,從探究物體下落快慢與質(zhì)量的關(guān)系開始,接著探究物體自由下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和加速度,直到最后利用自由落體規(guī)律探究生活中一些自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。在探究過程中讓學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究方法:
1.會(huì)根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。
2.會(huì)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并能歸納總結(jié)出物理規(guī)律的方法。
3.善于進(jìn)行觀察,并能獨(dú)立思考或與別人進(jìn)行討論、交流。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過指導(dǎo)學(xué)生探究,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。
2.滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型──自由落體。
3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí),敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。
二、教學(xué)重點(diǎn)
1.自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的`過程。
2.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題。
三、教學(xué)難點(diǎn)
理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律解決實(shí)際問題。
四、教具準(zhǔn)備
多媒體課件、牛頓管、小紙片、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵架臺(tái)、紙帶、質(zhì)量不同的重物等。
五、課時(shí)安排
1課時(shí)。
六、教學(xué)內(nèi)容
1、知識(shí)概要
2、師生活動(dòng)
3、設(shè)計(jì)意圖
4、教學(xué)反思
七、課前準(zhǔn)備
按課本圖2.4-1要求,提供打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等器材,讓學(xué)生于課前先行探究重物自由下落時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
把學(xué)生分成若干小組,選出組長(zhǎng),要求學(xué)生在自學(xué)的基礎(chǔ)上探究重物做自由落體時(shí)的'運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
要求學(xué)生記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)據(jù),以便課上進(jìn)行交流。
提示學(xué)生:
1.若重物做的是勻變速運(yùn)動(dòng),請(qǐng)測(cè)出重物的加速度;
2.請(qǐng)思考實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)來減少誤差?
這節(jié)課要求學(xué)生探究的實(shí)驗(yàn)較多,如果都在課上完成,只花1課時(shí)顯然是不現(xiàn)實(shí)的。如果把這個(gè)實(shí)驗(yàn)改成演示實(shí)驗(yàn),則效果將大打折扣,學(xué)生很難親身體驗(yàn)到“自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)”,對(duì)實(shí)現(xiàn)本課的教學(xué)目標(biāo)不利。
學(xué)生在課前完成該實(shí)驗(yàn),會(huì)有一定的難度,但是,研究該實(shí)驗(yàn)所用的方法,在前幾課中已很好地學(xué)過。所以,為了突出“探究”,課前讓學(xué)生做一做,非常必要。
八、新課內(nèi)容
1.小實(shí)驗(yàn)引入新課:觀察硬幣和紙片的下落快慢。
2.回顧歷史,進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生猜想。錄像短片:比薩斜塔實(shí)驗(yàn)。
3.“牛頓管”實(shí)驗(yàn)。
4.月球上的實(shí)驗(yàn)。
用這個(gè)小實(shí)驗(yàn)激勵(lì)學(xué)生猜想:物體下落快慢是不是取決于物體的質(zhì)量大?讓學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn),借助實(shí)驗(yàn)事實(shí)驗(yàn)證自己的猜想正確與否,并做出初步的結(jié)論:物體下落快慢與輕重?zé)o關(guān)。激發(fā)學(xué)生的`學(xué)習(xí)興趣。
5.引入自由落體運(yùn)動(dòng)的概念。
自由落體運(yùn)動(dòng)教案10
【教材分析】
“自由落體運(yùn)動(dòng)”選自高一《物理》第二章“直線運(yùn)動(dòng)”的第八節(jié),在學(xué)生認(rèn)識(shí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng),掌握了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律之后,課本把該節(jié)放在本章的最后一節(jié),把自由落體運(yùn)動(dòng)作為初速度為0,加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特例來處理,沒有另外給出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式,這樣有利于學(xué)生形成知識(shí)的結(jié)構(gòu),避免死記公式。本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)和關(guān)鍵在于說明不同物體下落的加速度都是重力加速度g,學(xué)生由于受日常經(jīng)驗(yàn)的影響,對(duì)重的物體落得快,輕的物體落得慢印象很深,所以做好演示實(shí)驗(yàn)十分重要,除了牛頓管的實(shí)驗(yàn)之外,還可以做一些小實(shí)驗(yàn),使學(xué)生明白,日常見到的現(xiàn)象是因?yàn)槭艿娇諝庾枇Φ挠绊懙木壒,?duì)“如果物體只受到重力,不同物體的加速度相同”有深刻的印象。
【教學(xué)設(shè)想】
教學(xué)時(shí)間為一課時(shí),整節(jié)課的--圍繞“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象──發(fā)現(xiàn)問題──探究問題──解決問題”的主線展開:
→科學(xué)的抽象、推測(cè)(真空中,如何?)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(牛頓管演示)→得出結(jié)論(自由落體定義)→問題提出(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律如何?)
通過這一系列的活動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,并使學(xué)生對(duì)科學(xué)探究有一定的了解。開始的小實(shí)驗(yàn)很重要,是科學(xué)探究的入口處,所以教師一定要把握好演示的技巧,然后引導(dǎo)學(xué)生層層深入,激發(fā)學(xué)生的好奇心,使他們產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,積極主動(dòng)地去探究問題。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
小鋼球、牛頓管、紙片、鐵架臺(tái)、電火花計(jì)時(shí)器、重物、紙帶、直尺、課件。
【教學(xué)過程】
一、導(dǎo)入新課
師:我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,其規(guī)律可由三個(gè)公式體現(xiàn)出來(投影)。今天我和大家一起來研究一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的`實(shí)例──自由落體運(yùn)動(dòng)。
師:同學(xué)們對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”其實(shí)并不陌生。
。ㄑ菔緦(shí)驗(yàn):將小鋼球由高處靜止釋放,指出小鋼球的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。)
師:那么除了小鋼球的下落外,還有哪些運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)?自由落體運(yùn)動(dòng)有什么樣的特點(diǎn)和規(guī)律?這節(jié)課我們就來研究這個(gè)問題。
二、新課教學(xué)
。ㄑ菔緦(shí)驗(yàn):讓一張紙片與小鋼球同時(shí)自由下落,可看到什么現(xiàn)象?)
生:鋼球落得快。
師:對(duì),這就是我們的生活經(jīng)驗(yàn),似乎很容易得出“重的物體比輕的物體下落得快”的結(jié)論,這也是公元前古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點(diǎn)。這個(gè)觀點(diǎn)使人們?cè)阱e(cuò)誤的結(jié)論下走了二千多年,距今三百多年前,伽利略為證明亞里士多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤,做了大量的實(shí)驗(yàn)。他拿了一個(gè)質(zhì)量是另一個(gè)質(zhì)量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩球由靜止同時(shí)下落,據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn),重球應(yīng)該先落地,但實(shí)際上兩球同時(shí)落地。
師:請(qǐng)?jiān)倏囱菔緦?shí)驗(yàn),把剛才的紙揉成團(tuán),和小鋼球由靜止落下,同學(xué)們?cè)儆^察。
生:幾乎同時(shí)落地。
師:同一張紙,為什么形狀不一樣,其下落時(shí)間就不一樣呢?
生:這是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊,把紙揉成團(tuán),所受的空氣阻力要比紙片所受的空氣阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時(shí)落地。
師:如果把質(zhì)量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,現(xiàn)象如何呢?讓我們做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
。ㄑ菔緦(shí)驗(yàn):我這里有一個(gè)長(zhǎng)約1米,一端封閉、另一端有開關(guān)的玻璃管(牛頓管),把形狀和質(zhì)量不同的小金屬片、小羽毛等,放在玻璃管里。)
1、知識(shí)與技能
理解自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,知道地球上不同地方,重力加速度大小不同。
掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
2、過程與方法
由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄下運(yùn)動(dòng)的信息,定量地測(cè)定自由下落的加速度。
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù),利用實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、討論和交流。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表達(dá)能力。
培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,敢于提出自己的見解。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程。
4、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題。
理解自由落體運(yùn)動(dòng)條件及規(guī)律解決實(shí)際問題。
自由落體運(yùn)動(dòng)是自然界中廣泛存在的自由下落運(yùn)動(dòng)的理想化模型,有其廣泛性和特殊性。對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入具體的研究有利于學(xué)生更深刻地理解勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。本節(jié)教材通過實(shí)驗(yàn)探究的方式得到自由落體運(yùn)動(dòng)概念和規(guī)律;诮滩奶攸c(diǎn),本教案設(shè)計(jì)“以人為本”,突出探究的重要性,讓學(xué)生能力得到提升,體現(xiàn)物理教育在個(gè)性品質(zhì)、好奇求知、質(zhì)疑創(chuàng)新等方面的價(jià)值導(dǎo)向。
本課總體設(shè)計(jì)思想是:課堂通過簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)探究,尋找論據(jù),經(jīng)歷交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生分析、討論,讓學(xué)生體會(huì)物體下落快慢與物體質(zhì)量無關(guān)。通過“牛頓管”實(shí)驗(yàn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)研究規(guī)律,在科學(xué)過程展示中推出學(xué)科知識(shí),滲透科學(xué)思想方法,借助多媒體課件播放、實(shí)驗(yàn)探究及教師解說,著力于撼動(dòng)青年學(xué)生崇尚科學(xué)的情感,弘揚(yáng)濃厚的物理課程文化。
自由落體運(yùn)動(dòng)教案11
一、教學(xué)目標(biāo)
1、 理解自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
2、明確物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件
3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的
4、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、歸納的科學(xué)意識(shí)和方法
5、通過對(duì)伽利略自由落體運(yùn)動(dòng)研究的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力,并感受先輩大師崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
理解在同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同是 本節(jié)的重點(diǎn)
掌握并靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問題是難點(diǎn)
三、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)—觀察—分析—總結(jié)
四、教具
牛頓管、抽氣機(jī)、電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘、學(xué)生電源、鐵架臺(tái)
五、教學(xué)過程
(一)、課前提問:初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是怎樣的?
vt=at
s =at2/2
vt2 =2as
(二)、自由落體運(yùn)動(dòng)
演示1:左手?jǐn)S一金屬片,右手?jǐn)S一張紙片,在講臺(tái)上方從同一高度由靜止開始同時(shí)釋放,讓學(xué)生觀察二者是否同時(shí)落地.然后將紙片捏成紙團(tuán),重復(fù)實(shí)驗(yàn) ,再觀察二者是否同時(shí)落地.
結(jié)論:第一次金屬片先落下,紙片后落下,第二次幾乎同時(shí)落下。
提問:解釋觀察的現(xiàn)象
顯然,空氣對(duì)紙的阻力影響了紙片的下落,而當(dāng)它被撮成紙團(tuán)以后,阻力減小,紙片和金屬片才幾乎同時(shí)著地。
假設(shè)紙片和金屬片處在真空中同時(shí)從同一高度下落,會(huì)不會(huì)同時(shí)著地呢?
演示2:牛頓管實(shí)驗(yàn)
自由落體運(yùn)動(dòng):物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
顯然物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是:
(1)只受重力而不受其他任何力,包括空氣阻力。
。2) 從靜止開始下落
實(shí)際上如果空氣阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不計(jì),物體的下落也可以看做自由落體運(yùn)動(dòng)。
(三)自由落體運(yùn)動(dòng)是怎樣的直線運(yùn)動(dòng)呢?
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)(每二人一組)
將電火花計(jì)時(shí)器呈豎直方向固定在鐵架臺(tái)上,讓紙帶穿過計(jì)時(shí)器,紙帶下方固定在重錘上,先用手提著紙帶,使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器下放,然后接通電源,松開紙帶,讓重物自由下落,計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)。
運(yùn)用該紙帶分析重錘的運(yùn)動(dòng),可得到:
1、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
2、重錘下落的加速度為a=9.8m/s2
(四)自由落體加速度
1、學(xué)生閱讀課文
提問:什么是重力加速度?標(biāo)準(zhǔn)值為多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)
2、重力加速度的大小有什么規(guī)律?
。1)在地球上同一地點(diǎn),一切物體的重力加速度都相同。
(2)在地球上不同的`地方,重力加速度是不同的,由教材第37頁表格可知,緯度愈高,數(shù)值愈大。
。3)在通常的計(jì)算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的計(jì)算中,還可以把g取作10m/s2
(五)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
vt=gt
h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2
vt2=2gh
注意式中的h是指下落的高度
。┱n外作業(yè)
1、閱讀《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》
2、教材第38頁練習(xí)八(1)至(4)題
自由落體運(yùn)動(dòng)教案12
題:自由落體運(yùn)動(dòng)
教學(xué)目的:1.理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2.理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。
3.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
重 點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
新課教學(xué):
讓學(xué)生先自學(xué)后提出問題
1. 人們通常是怎樣看待自由落體運(yùn)動(dòng)的?
物體下落的快慢是由它們的重量的大小決定,重的物體下落快,輕的.物體下落慢,(可以通過演示紙片和粉筆頭來加以說明)。
這種看法正確么?錯(cuò)在什么地方?(輕的物體受到的阻力大,重的物體受到的阻力小上述說法不正確)。
2. 在沒有空氣阻力的空間物體下落的快慢如何呢?
演示:⑴.粉筆頭和小紙團(tuán)下落
、.牛頓管(也叫錢毛管)
實(shí)驗(yàn)說明了什么?(不同物體下落快慢相同)
結(jié)論:物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫自由落體運(yùn)動(dòng)。
強(qiáng)調(diào):⑴.這種運(yùn)動(dòng)發(fā)生在真空中。
、.若空氣阻力很小,可忽略時(shí),也可看作自由落體運(yùn)動(dòng)。
3. 自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢?
回顧前面所學(xué)知識(shí),怎樣判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)呢?(△S=常數(shù))
下面分析課本上的閃光照片
、.測(cè)出小球的位置坐標(biāo)X
、.計(jì)算出相鄰兩個(gè)小球間的距離S
⑶.計(jì)算出相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△S
比較各個(gè)△S可見都接近于2,若忽略誤差,可見△S相等,等于常數(shù).即自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng).
由于初速度為零,所以自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
。.自由落體加速度大小、方向。
不同物體在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落,同時(shí)到達(dá)地面。由S=可知,加速度大小相同,這個(gè)加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度,用g表示。
重力加速度的方向總是豎直向下的。
大小:不同地方數(shù)值不同。如課本表格所示,由表中可見,重力加速度g隨緯度的升高而增大。
通常計(jì)算時(shí):g=9.8m/s2
粗略計(jì)算時(shí):g=10m/s2
5.自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以其規(guī)律都適用于自由落體運(yùn)動(dòng),就是把a(bǔ)變成g,其公式如下:
。謙=gt
。=
Vt2=2gs
練習(xí):一個(gè)物體從h高處自由下落,經(jīng)過最后196m所用的時(shí)間是4秒,若不計(jì)空氣阻力,求物體下落的總時(shí)間和下落的高度h.
解法一:由A到C自由落體運(yùn)動(dòng)h= (1)
由A到B也是自由落體 h-h(huán)'= g(t-t')2 (2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t= = =7(s)
h= = =240(m)
解法二:v =v 設(shè)總時(shí)間為t
可求得t-2秒時(shí)的速度
v=g(t-2)=
t= +2= +2=7(s)
h= = =240(m)
作 業(yè):練習(xí)八 1-4題.
自由落體運(yùn)動(dòng)教案13
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是.
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(huì)應(yīng)用相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答有關(guān)的問題.
能力目標(biāo)
調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述.
教學(xué)建議
教材分析
教材把作為初速度為零、加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特例來處理,沒有另外給出的公式,這體現(xiàn)了物理學(xué)從簡(jiǎn)單問題入手,用理想化的方法處理實(shí)際問題的方法.研究時(shí),給出了頻閃照相機(jī)的照片,但沒有作定量的詳細(xì)分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運(yùn)動(dòng)即可.教材為了簡(jiǎn)便,援引伽利略的研究結(jié)果,直接給出了是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度的講述,也比較適合學(xué)生的思維習(xí)慣,根據(jù)實(shí)驗(yàn)在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達(dá)地面的事實(shí).由知它們的加速度必相同,所以本節(jié)課的重點(diǎn)和關(guān)鍵是做好實(shí)驗(yàn)和推理分析.
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時(shí),通過實(shí)驗(yàn),邊講邊議,如果學(xué)生條件許可,可采取討論式的教法.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識(shí)是初速度為零、加速度為的勻變速直線運(yùn)動(dòng),并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決的問題.
教學(xué)難點(diǎn):中不同物體下落的加速度都為.
主要設(shè)計(jì):
一、
[方案一]
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(qǐng)舉出一重的物體下落快的實(shí)例?(演示一團(tuán)棉花和一塊石頭下落的現(xiàn)象)
。3)請(qǐng)舉出一輕的物體下落快的實(shí)例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導(dǎo):
。1)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是因?yàn)橛锌諝庾枇Υ嬖谑宫F(xiàn)象變得復(fù)雜,(教師指出)
(2)演示:把紙片團(tuán)成一個(gè)小紙團(tuán),再讓它和小石子同時(shí)下落的現(xiàn)象.
。3)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?
(4)演示:按教材要求做“牛頓管”實(shí)驗(yàn).
3、分析與小結(jié):
。1)分析“牛頓管”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),引出的定義.
。2)展示課件“的頻閃效果”
。3)分析頻閃效果,分析出是加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)而指出,是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見得非常多的物體運(yùn)動(dòng),即物體下落的運(yùn)動(dòng),問學(xué)生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學(xué)生回想所見過物體的下落運(yùn)動(dòng),有沒有輕的物體下落快的現(xiàn)象?引導(dǎo)學(xué)生對(duì)觀察到的物體下落現(xiàn)象總結(jié)為“有時(shí)重的物體下落快、有時(shí)輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問:怎樣從理論上說明重的物體比輕的物體下落快是不對(duì)的?讓學(xué)生看教材30頁有關(guān)伽利略的推理,認(rèn)識(shí)到從“重的物體下落快”會(huì)導(dǎo)出矛盾的結(jié)論.
4、提問:為什么有時(shí)重的物體下落快?有時(shí)輕的物體下落快?可通過前面的演示啟發(fā)學(xué)生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問題變得復(fù)雜.
5、教師問:我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運(yùn)動(dòng)?引導(dǎo)學(xué)生想到研究問題應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,因此應(yīng)首先研究沒有空氣阻力時(shí)物體的下落情況.指出可根據(jù)實(shí)驗(yàn)來研究.
6、演示:“牛頓管實(shí)驗(yàn)”讓學(xué)生得出結(jié)論:沒有空氣阻力,只有重力作用時(shí),輕重不同的物體下落快慢相同.
7、教師小結(jié):物體只在重力作用下從靜止下落的運(yùn)動(dòng)叫,輕重不同的物體自由下落快慢相同.
8、展示課件“的頻閃效果”,總結(jié)特點(diǎn):是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
二、自由落體加速度:
1、分析引導(dǎo):在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)下落的物體,下落到同一位置時(shí)(這個(gè)位置是任意的)所用時(shí)間總是相同的.可知:這些初速度為零的'勻加速運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)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(xué)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.
3、讓學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的公式,推導(dǎo)出的公式:
若學(xué)生基礎(chǔ)較好,可根據(jù)自由落體頻閃照片,用分析紙帶的方法粗算一下自由落體加速度.
探究活動(dòng)
滴水法測(cè)重力加速度的過程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子時(shí)后一滴恰好離開水龍頭,測(cè)出幾滴水落到盤中的總時(shí)間t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h,即可算出重力加速度.請(qǐng)思考:為什么不只測(cè)出一滴水下落的時(shí)間即開始計(jì)算?按前面給的方法測(cè)出一個(gè)水滴下落時(shí)間還是?為什么?重力加速度的表達(dá)式是什么?實(shí)際做一做,計(jì)算一下,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>
自由落體運(yùn)動(dòng)教案14
一、教學(xué)任務(wù)分析
《自由落體運(yùn)動(dòng)》是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在實(shí)際中的一個(gè)具體應(yīng)用。重點(diǎn)放在科學(xué)探究過程的實(shí)踐、科學(xué)方法的運(yùn)用和相關(guān)知識(shí)的靈活應(yīng)用上,對(duì)改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式來說具有重要的意義。
學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容所需準(zhǔn)備的知識(shí)和技能主要有:(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;(2)會(huì)用dis實(shí)驗(yàn)測(cè)量勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。
將自由落體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容分成若干個(gè)子課題,學(xué)生分組,并認(rèn)領(lǐng)探究的課題。
通過子課題1引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關(guān),得出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義;
通過子課題2和專題3得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和重力加速度。
通過實(shí)例分析,掌握自由落體的規(guī)律,解決生活實(shí)際中的簡(jiǎn)單問題。
本節(jié)內(nèi)容采用學(xué)習(xí)包的形式編寫,目的在于改變傳統(tǒng)的教與學(xué)的方式,在教師指導(dǎo)下,學(xué)生通過自主活動(dòng),做到“資料自己找,實(shí)驗(yàn)自己做,問題自己答,小結(jié)自己寫,效果自己評(píng)”,在探究活動(dòng)中體驗(yàn)合作探究的學(xué)習(xí)過程、認(rèn)識(shí)研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn),感悟科學(xué)方法的應(yīng)用和科學(xué)態(tài)度對(duì)探究的成功的重要作用,為今后的持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
。1)知道自由落體運(yùn)動(dòng)的定義。
。2)理解自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。
。3)知道自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際意義。
。4)知道重力加速度的大小、方向和單位以及不同地點(diǎn)重力加速度略有不同。
。5)掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,能用規(guī)律解決生活實(shí)際中的簡(jiǎn)單問題。
2、過程與方法
。1)在探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中,通過小組成員間分工合作,獲取、搜集、處理、表達(dá)信息的過程,感受科學(xué)探究的一般過程和方法。
。2)在運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、多媒體和dis等手段進(jìn)行探究活動(dòng)的過程中,感受信息技術(shù)對(duì)探究活動(dòng)的支撐作用。
。3)通過對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際意義的分析,認(rèn)識(shí)理想模型這一科學(xué)方法。
。4)通過用頻閃照片研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)測(cè)量自由落體的加速度以及不同地方重力加速度大小的比較等過程,經(jīng)歷動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察、數(shù)據(jù)處理分析等研究過程。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
。1)通過對(duì)落體運(yùn)動(dòng)快慢爭(zhēng)論的物理學(xué)史介紹,領(lǐng)略伽利略對(duì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著的態(tài)度和敢于對(duì)前人,尤其是權(quán)威大膽質(zhì)疑的精神,激發(fā)探究的興趣和欲望。
。2)通過對(duì)伽利略落體運(yùn)動(dòng)研究過程的物理學(xué)史介紹,體驗(yàn)和學(xué)習(xí)“提出假設(shè)-數(shù)學(xué)推理-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的科學(xué)方法,感悟科學(xué)方法在人類認(rèn)識(shí)自然和應(yīng)用中的作用。
。3)通過小組成員間根據(jù)子課題研究?jī)?nèi)容,明確各自擔(dān)任的角色和任務(wù),在探究的過程,體驗(yàn)具體分工、合作的愉悅和經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)責(zé)任感,樂于與人合作,并善于與人合作。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):
。1)物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關(guān)。
。2)自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度是g 。
難點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
四、教學(xué)資源
1、器材:五分硬幣和紙片、錢毛管和抽氣機(jī)、頻閃照片、dis多種傳感器、書簽、反應(yīng)時(shí)間尺、計(jì)算器、其他器材等。
2、internet 網(wǎng)絡(luò)、圖書資料等。
3、自制課件。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括四個(gè)方面:一是自由落體運(yùn)動(dòng)的定義;二是自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì);三是測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度;四是自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
本設(shè)計(jì)的基本思路是:學(xué)生組成小組,在教師的指導(dǎo)下根據(jù)總課題自由落體運(yùn)動(dòng)提出系列性問題或子課題,然后通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)、查找資料、交流討論、探究實(shí)驗(yàn)解決問題,最后進(jìn)行小結(jié)、交流和評(píng)價(jià)。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是:物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關(guān);自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度是g 。
方法是:通過專題1,紙片和硬幣實(shí)驗(yàn)、錢毛管實(shí)驗(yàn)、月球?qū)嶒?yàn)介紹、亞里士多德和伽利略關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)快慢的爭(zhēng)論的介紹,引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關(guān);通過專題2和專題3,讓學(xué)生通過初步觀察、提出猜想、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等過程得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度是g 。
本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是:自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
方法是:通過制作反應(yīng)時(shí)間尺測(cè)量反應(yīng)時(shí)間和滴水法測(cè)重力加速度等實(shí)例分析,掌握用規(guī)律解決生活實(shí)際中的簡(jiǎn)單問題。
本設(shè)計(jì)重視概念和規(guī)律的形成過程以及伴隨這一形成過程的科學(xué)方法和物理學(xué)史的教育,著重培養(yǎng)學(xué)生獲取、搜集、處理、表達(dá)信息的能力以及觀察、分析、推理的能力。
完成本設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)需2~3課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情景實(shí)驗(yàn)和設(shè)問
通過演示實(shí)驗(yàn),以“馬路邊夾錢騙術(shù)”創(chuàng)設(shè)情景,指出落體運(yùn)動(dòng)是生活中常見的一種運(yùn)動(dòng),提出“落體運(yùn)動(dòng)具有怎樣的性質(zhì)和規(guī)律”的問題,激發(fā)學(xué)生的興趣和探究欲望。
活動(dòng)i和活動(dòng)ii學(xué)生分組和探索研究
通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組、確定子課題及研究?jī)?nèi)容、明確角色和任務(wù)分工。學(xué)生在課前利用網(wǎng)絡(luò)資源和書籍資料,自主研究、制定課題計(jì)劃書和進(jìn)度表,并將搜集到的資料匯總、分析、整合,初步做成ppt 、網(wǎng)頁、作品等形式。然后,小組內(nèi)部進(jìn)行交流和觀看成果,進(jìn)一步修改和完善課件或作品。
活動(dòng)iii子課題展示
通過學(xué)生分組展示和交流研究成果,得出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和重力加速度,引入理想模型、“提出假設(shè)-數(shù)學(xué)推理-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”等物理思想和科學(xué)方法。
活動(dòng)iv師生評(píng)價(jià)
由教師和學(xué)生組成課題評(píng)審團(tuán),一方面對(duì)學(xué)生開題研究方案進(jìn)行評(píng)審,另一方面以投票方式對(duì)各組成果進(jìn)行評(píng)議,根據(jù)成果交流情況評(píng)出創(chuàng)意獎(jiǎng)、特別獎(jiǎng)等各獎(jiǎng)項(xiàng),進(jìn)行表彰和鼓勵(lì),并提出改進(jìn)意見,評(píng)獎(jiǎng)面可適當(dāng)大一些,主要起鼓勵(lì)作用。
活動(dòng)v 、活動(dòng)vi和活動(dòng)vii自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用
通過“大家談”的.方式,讓學(xué)生小結(jié)自由落體規(guī)律。然后,教師通過實(shí)例1和實(shí)例2的分析,進(jìn)一步理解自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
問題設(shè)計(jì)方案
通過設(shè)置課后思考題,鼓勵(lì)學(xué)生制作反應(yīng)尺測(cè)量反應(yīng)時(shí)間,測(cè)量不同人群的反應(yīng)時(shí)間(性別,年齡,職業(yè)等),研究采集到的數(shù)據(jù),總結(jié)反應(yīng)時(shí)間跟哪些因素有關(guān),實(shí)現(xiàn)“帶著問題進(jìn)課堂、帶著問題出課堂”的教學(xué)設(shè)計(jì)意圖。
七、教學(xué)案例
(一)課前準(zhǔn)備
1、學(xué)生方面所做的準(zhǔn)備
學(xué)生分組:以自愿結(jié)合為原則,每4~6人分為一組。
角色和任務(wù)分工:根據(jù)自身的特點(diǎn),學(xué)生自主選擇和承擔(dān)對(duì)應(yīng)子課題的各項(xiàng)任務(wù)。每組可設(shè)資料搜集員,整理員、展示員,實(shí)驗(yàn)員、制作發(fā)明員、組長(zhǎng)(兼)等。
課題選題:包括教師指定選題和學(xué)生自主選題。教師可根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平和研究能力,可以提供一系列可操作的課題供學(xué)生選擇,也可以由學(xué)生自主選擇有興趣、能操作的課題,然后填寫選題意向表!
其他課題:需由指導(dǎo)老師主持開題評(píng)審會(huì)對(duì)學(xué)生課題研究方案進(jìn)行評(píng)審。
2、教師方面所做的準(zhǔn)備
創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情境:從本節(jié)課的生活背景出發(fā),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)的興趣。
編寫課前導(dǎo)學(xué):學(xué)生自主學(xué)習(xí)應(yīng)考慮時(shí)間的合理性,高中生課后作業(yè)較多,為了讓學(xué)生有寬裕的課前自主時(shí)間,開展研究性學(xué)習(xí)。教師應(yīng)根據(jù)具體要求,編寫了“課前導(dǎo)學(xué)”,在“課前導(dǎo)學(xué)”中為學(xué)生提供了學(xué)法指導(dǎo),針對(duì)所學(xué)內(nèi)容,提供一些相關(guān)的學(xué)習(xí)方法(盡量實(shí)用、豐富些)讓學(xué)生參考,重在引導(dǎo)學(xué)生圍繞重點(diǎn)、難點(diǎn)展開思考,發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn),提高學(xué)習(xí)效率。
教師搜集選題意向表:按照學(xué)生的意向分組,最后宣布分組名單。
各課題組制定研究方案,自主開展研究活動(dòng):鼓勵(lì)學(xué)生把發(fā)現(xiàn)的問題和別人交流討論,并認(rèn)真填寫研究過程的記錄表格。教師可指導(dǎo)學(xué)生利用工具書,網(wǎng)絡(luò)、圖書館等輔助手段去解決問題(學(xué)會(huì)搜集信息,與人的終身學(xué)習(xí)休戚相關(guān))。實(shí)再解決不了的(包括學(xué)生課前自學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn)的其它問題),由每組的組長(zhǎng)把問題反饋給教師,然后匯總給課代表(作簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)),再反饋給任科老師。通過反饋,讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)暢所欲言,尊重其權(quán)利。
成立課題評(píng)審團(tuán):由每個(gè)課題組的一名代表和指導(dǎo)老師組成評(píng)審團(tuán),一方面對(duì)學(xué)生開題研究方案進(jìn)行評(píng)審,另一方面以投票方式對(duì)各組成果進(jìn)行評(píng)議,根據(jù)成果交流情況評(píng)出創(chuàng)意獎(jiǎng)、特別獎(jiǎng)等各獎(jiǎng)項(xiàng),進(jìn)行表彰和鼓勵(lì),并提出改進(jìn)意見。評(píng)獎(jiǎng)面可適當(dāng)大一些,主要起鼓勵(lì)作用。
。ǘ┲饕虒W(xué)過程
1、學(xué)生分組交流各自專題的研究結(jié)果(以下課題供參考)
子課題1:關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)快慢的爭(zhēng)論
問題:輕重不同的物體下落快慢相同嗎?
實(shí)驗(yàn):
a.紙片和硬幣。
b.紙片揉成團(tuán)和硬幣。
c.錢毛管實(shí)驗(yàn)。
d.月球?qū)嶒?yàn)介紹。
e.物理學(xué)史:介紹亞里士多德的落體理論和伽利略的巧妙反駁。
小結(jié):物體下落的快慢與物體本身所受重力大小無關(guān),從而得出自由落體的定義。
教師進(jìn)一步指出:
。1)自由的含義:不受空氣阻力的作用。
。2)自由落體運(yùn)動(dòng)的條件:初速為0(從靜止開始下落),只受重力作用。
。3)實(shí)際意義:在處理實(shí)際問題時(shí),如果落體運(yùn)動(dòng)的物體所受的空氣阻力與所受的重力相比很小可以忽略,則可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)。這種為了突出問題的本質(zhì),采取抓住事物的主要因素,忽略次要因素的方法成為理想模型法。
子課題2:自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究
初步觀察落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):得出其是初速為0的加速運(yùn)動(dòng)。
提出猜想:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)嗎?
設(shè)計(jì)方案。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
展示自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片,介紹研究方法。
物理學(xué)史:介紹伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究過程(提出假設(shè)-數(shù)學(xué)推理-斜面實(shí)驗(yàn))。
小結(jié):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)。
子課題3:測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度
。1)重力加速度的定義:教師可指出當(dāng)我們學(xué)完牛頓第二定律后,再回過頭來推導(dǎo)為什么自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是g 。
。2)方向:豎直向下。
。3)大。涸O(shè)計(jì)方案測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)物體重力加速度的數(shù)值:例如稱重法,滴水法,dis實(shí)驗(yàn)(光電門,位移傳感器,力傳感器)等。
(4)通過表格比較不同地方的重力加速度,找出規(guī)律,指出標(biāo)準(zhǔn)值的含義。
。ㄆ渌诱n題)略
2、師生評(píng)價(jià)
對(duì)學(xué)生開題研究方案進(jìn)行評(píng)審,并以投票方式對(duì)各組成果進(jìn)行評(píng)議,根據(jù)成果交流情況評(píng)出創(chuàng)意獎(jiǎng)、特別獎(jiǎng)等各獎(jiǎng)項(xiàng),進(jìn)行表彰和鼓勵(lì),并提出改進(jìn)意見。評(píng)獎(jiǎng)面可適當(dāng)大一些,主要起鼓勵(lì)作用。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其運(yùn)用
。1)學(xué)生小結(jié)自由落體的規(guī)律,得出計(jì)算公式。
。2)實(shí)例1分析:破解“夾錢”騙術(shù)。
模擬實(shí)驗(yàn):夾書簽。教師指出這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以檢驗(yàn)人反應(yīng)的靈敏程度,引出反應(yīng)時(shí)間概念。
教師拿出一根神秘的尺子檢測(cè)學(xué)生,直接得出反應(yīng)時(shí)間,讓學(xué)生猜一猜這把尺子的奧秘。引導(dǎo)學(xué)生分析測(cè)量方法,布置課后繼續(xù)研究工作。
(3)實(shí)例2分析:滴水法測(cè)重力加速度。我們先在水龍頭下放一個(gè)盤子,調(diào)節(jié)水龍頭閥
門,使第一個(gè)水滴到盆子的瞬間,第二個(gè)水滴正好從閥門處開始下落(邊聽水滴碰盤子的響聲邊注視閥門處的水滴),問需要測(cè)出哪些物理量,就可以測(cè)出重力加速度,并寫出計(jì)算公式。
4、課后研究
制作反應(yīng)尺,測(cè)量反應(yīng)時(shí)間:測(cè)量不同人群的反應(yīng)時(shí)間(性別,年齡,職業(yè)等),研究采集到的數(shù)據(jù),總結(jié)反應(yīng)時(shí)間根哪些因素有關(guān)?
自由落體運(yùn)動(dòng)教案15
教學(xué)目的:
1.理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2.理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。
3.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
重點(diǎn):
自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
新課教學(xué):
讓學(xué)生先自學(xué)后提出問題
1. 人們通常是怎樣看待自由落體運(yùn)動(dòng)的?
物體下落的快慢是由它們的重量的大小決定,重的物體下落快,輕的物體下落慢,(可以通過演示紙片和粉筆頭來加以說明)。
這種看法正確么?錯(cuò)在什么地方?(輕的物體受到的阻力大,重的物體受到的阻力小上述說法不正確)。
2. 在沒有空氣阻力的空間物體下落的快慢如何呢?
演示:
、.粉筆頭和小紙團(tuán)下落
⑵.牛頓管(也叫錢毛管)
實(shí)驗(yàn)說明了什么?(不同物體下落快慢相同)
結(jié)論:物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫自由落體運(yùn)動(dòng)。
強(qiáng)調(diào):
、.這種運(yùn)動(dòng)發(fā)生在真空中。
、.若空氣阻力很小,可忽略時(shí),也可看作自由落體運(yùn)動(dòng)。
3. 自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢?
回顧前面所學(xué)知識(shí),怎樣判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)呢?(△S=常數(shù))
下面分析課本上的閃光照片
⑴.測(cè)出小球的位置坐標(biāo)X
、.計(jì)算出相鄰兩個(gè)小球間的距離S
、.計(jì)算出相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△S
比較各個(gè)△S可見都接近于2,若忽略誤差,可見△S相等,等于常數(shù).即自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng).
由于初速度為零,所以自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的.勻加速直線運(yùn)動(dòng).
。.自由落體加速度大小、方向。
不同物體在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落,同時(shí)到達(dá)地面。由S=
重力加速度的方向總是豎直向下的。
大。翰煌胤綌(shù)值不同。如課本表格所示,由表中可見,重力加速度g隨緯度的升高而增大。
通常計(jì)算時(shí):g=9.8m/s2
粗略計(jì)算時(shí):g=10m/s2
5.自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以其規(guī)律都適用于自由落體運(yùn)動(dòng),就是把a(bǔ)變成g,其公式如下:
Vt=gt
。=Vt2=2gs
練習(xí):一個(gè)物體從h高處自由下落,經(jīng)過最后196m所用的時(shí)間是4秒,若不計(jì)空氣阻力,求物體下落的總時(shí)間和下落的高度h.
解法一:由A到C自由落體運(yùn)動(dòng)h= (1)
由A到B也是自由落體 h-h(huán)'= g(t-t')2 (2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t= = =7(s)
h= = =240(m)
解法二:v =v 設(shè)總時(shí)間為t
可求得t-2秒時(shí)的速度
v=g(t-2)=
t= +2= +2=7(s)
h= = =240(m)
作業(yè):
練習(xí)八 1-4題.
第一冊(cè)自由落體運(yùn)動(dòng)由收集及整理,轉(zhuǎn)載請(qǐng)說明出處,第一冊(cè)自由落體運(yùn)動(dòng)。
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