自由落體運(yùn)動(dòng)教案 人教課標(biāo)版(優(yōu)秀教案)

1、運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)教案 一、教學(xué)目標(biāo)在物理知識方面要求：()了解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)；()自由落體產(chǎn)生的條件；()認(rèn)識自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；()掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，位移隨時(shí)間變化的規(guī)律(定量)。通過觀察演示實(shí)驗(yàn)概括出自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力，通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、推理能力。滲透物理方法的教育，運(yùn)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體，研究物體下落在理想條件下的運(yùn)動(dòng)。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析重點(diǎn)是使學(xué)生掌握自由落體的速度和位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。自由落體的特征是初速度為零，只受重力作用(物體的加

2、速度為自由落體加速度)。難點(diǎn)是演示實(shí)驗(yàn)的技巧及規(guī)律的得出，介紹伽利略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及巧妙的推理。三、教具自由落體演示儀及附件，計(jì)算器。硬幣(一元)兩枚，薄紙袋(恰好可裝下硬幣)，抽氣機(jī)，牛頓管。投影儀、投影片、彩筆。四、主要教學(xué)過程(一)復(fù)習(xí)提問 (二)引入新課我們今天應(yīng)用這些知識研究一種常見的運(yùn)動(dòng)，物體下落的運(yùn)動(dòng)。演示硬幣和紙袋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”。亞里斯多德()的認(rèn)識從公元前世紀(jì)至公元世紀(jì)，這種觀念統(tǒng)治了人們兩千多年之久。伽利略()的貢獻(xiàn)(年)兩個(gè)物體分別由同一高度下落，重的物體比輕的物體下落的快，當(dāng)把兩物體捆在一起仍從同

3、一高度下落情況會是怎樣呢？結(jié)論：整體分析：當(dāng)把兩個(gè)物體捆在一起時(shí)，因?yàn)樾陆M成的物體比上述兩個(gè)物體中的任一個(gè)都重從而下落的應(yīng)最快。局部分析：物體下落的快，受到一個(gè)下落得慢的物體的作用，結(jié)果就像一個(gè)大人拉著小孩向前跑，比單獨(dú)大人跑要慢，比小孩單獨(dú)跑要快一樣，他們的共同速度應(yīng)介于、兩物體之間即。伽利略用歸謬法巧妙地否定了亞里斯多德的觀點(diǎn)，從而得出結(jié)論：重物體不比輕物體下落得快。亞里斯多德忽略了空氣阻力對運(yùn)動(dòng)物體的影響，從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論：“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”。演示將紙袋揉成紙球和硬幣從同一高度由靜止開始下落，觀察下落速度(相差不多)，把硬幣裝入紙袋與另一枚硬幣從同一高度由靜止開始下落，觀察下落

4、速度也相差不多，若減小空氣對運(yùn)動(dòng)物體的影響會如何呢？演示牛頓管中的物體下落，將事先抽過氣的牛頓管內(nèi)的硬幣與輕雞毛從靜止一起下落，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩者幾乎同時(shí)落到牛頓管的下端，硬幣落下有聲，眼可直接觀察雞毛下落，將牛頓管放入空氣再做實(shí)驗(yàn)情況就截然不同了。自由落體運(yùn)動(dòng)定義：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)。自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想運(yùn)動(dòng)，在實(shí)際問題中有空氣時(shí)，物體的密度不太小，速度不太大(不太高)，可以近似看成是自由落體運(yùn)動(dòng)。結(jié)論：不同物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)情況是相同的。性質(zhì)：伽利略所處的年代還沒有鐘表，計(jì)時(shí)儀器也較差，自由落體運(yùn)動(dòng)又很快，伽利略為了研究落體運(yùn)動(dòng)，利用當(dāng)時(shí)的

5、實(shí)驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止開始下滑的直線運(yùn)動(dòng)(目的是為了“沖淡重力”)，證明了在阻力很小的情況下小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，用邏輯推理外推到斜面傾角增大到的情況，小球?qū)⒆杂上侣?，成為自由落體，他認(rèn)為這時(shí)小球仍然會保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，多么巧妙??！這個(gè)結(jié)論的正確與否需用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，三百多年后，我們來驗(yàn)證。演示介紹自由落體儀，然后測量數(shù)據(jù)。()()結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。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。重力加速度(自由落體加速度)數(shù)值及單位 9.8m 初中(常量) 粗略計(jì)算10m重力加速度的方向總是豎直向下的。自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(選豎直向下方向

6、為正)(三)練習(xí)：一個(gè)自由落體落至地面前最后一秒鐘內(nèi)通過的路程是全程的一半，求它落到地面所需的時(shí)間。解析：物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第秒通過的路程為，秒內(nèi)通過的路程為，則物體在秒內(nèi)通過的路程為，則根據(jù)題意，得(四)課堂小結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)是一種非常重要的運(yùn)動(dòng)形式，在現(xiàn)實(shí)生活中有許多落體運(yùn)動(dòng)可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)，研究自由落體運(yùn)動(dòng)有著普遍的意義。為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)，我們運(yùn)用了物理學(xué)中的理想化方法，從最簡單、最基本的情況入手，抓住影響運(yùn)動(dòng)的主要因素，去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾，建立了理想化的物理模型自由落體運(yùn)動(dòng)，并且研究了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，理想化是研究物理問題常用的方法之一，在后面的學(xué)習(xí)中我們還要用到

7、。在研究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中我們還給大家介紹了歸謬法，即理論推導(dǎo)的一種重要方法，同學(xué)們的學(xué)習(xí)重要的是研究問題的方法而不是知識本身，知識的結(jié)論當(dāng)然重要，但更重要的是如何獲取知識，中學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)非常重要的方面就是如何獲取知識、處理知識。自由落體運(yùn)動(dòng)是一種簡單的基本的運(yùn)動(dòng)形式，拋體運(yùn)動(dòng)可以看成是另一個(gè)運(yùn)動(dòng)形式與自由落體運(yùn)動(dòng)的合成，也就是說自由落體是研究其他拋體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，一定要抓住其產(chǎn)生的條件和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。五、說明牛頓管的演示，要事先抽好氣，一般在課前抽好。若先演示雞毛與硬幣在空氣中的落體運(yùn)動(dòng)，然后來抽氣，會影響課堂氣氛，抽氣機(jī)的響聲也會吸引學(xué)生的注意力。做好了雞毛和硬幣在幾乎是真空中的運(yùn)動(dòng)后，將空氣

8、充入牛頓管再來做前面的實(shí)驗(yàn)，效果更好。牛頓管進(jìn)空氣時(shí)最好將雞毛置于進(jìn)氣口附近，可看到進(jìn)入管內(nèi)的氣流將雞毛吹到另一端，讓學(xué)生清楚地看到牛頓管確實(shí)在進(jìn)氣。講述伽利略的推理過程時(shí)，可擬定一個(gè)討論的環(huán)境，讓學(xué)生感受到他們正親臨現(xiàn)場觀賞這場爭論情景教學(xué)。自由落體儀電磁鐵電路中，最好設(shè)計(jì)一個(gè)電路讓電磁鐵正充磁一次，反充磁一次，這樣可以減小剩磁對小球的初速度的影響。當(dāng)然為了避免上述實(shí)驗(yàn)引起的誤差可以用兩個(gè)光電管計(jì)時(shí)，就像處理打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶一樣在中間某段來研究，但不如上述教學(xué)過程設(shè)計(jì)的方案，讓學(xué)生一看便知。自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，只需要計(jì)算加速度就可以了。三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在處理時(shí)一定要靈活

9、，可將全體學(xué)生分成三組，每一組學(xué)生計(jì)算一組數(shù)據(jù)，讓其中一兩個(gè)學(xué)生用計(jì)算器驗(yàn)算，這樣，可以節(jié)省課堂時(shí)間，又達(dá)到了總結(jié)規(guī)律的目的。課堂練習(xí)是寫在投影幻燈片上的，也可以再準(zhǔn)備一些水彩筆和投影片，讓學(xué)生在上面解題，然后通過投影儀展示給全體學(xué)生進(jìn)行講解自由落體運(yùn)動(dòng)一、教學(xué)目標(biāo)、 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)、明確物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件、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、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、歸納的科學(xué)意識和方法、通過對伽利略自由落體運(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)

10、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？ （）(二)、自由落體運(yùn)動(dòng)演示：左手?jǐn)S一金屬片，右手?jǐn)S一張紙片，在講臺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，空氣對紙的阻力影響了紙片的下落，而當(dāng)它被

11、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，會不會同時(shí)著地呢？演示：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。 （） 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

12、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：、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)、重錘下落的加速度為9.8m(四)自由落體加速度學(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）、重力加速度的大小有什么規(guī)律？（）在地球上同一地點(diǎn)，一切物體的重力加速度都相同。（）在地球上不同的地方，重力加速度是不同的，由教材第頁表格可知，緯度愈高，數(shù)值愈大。（）在通常的計(jì)算中，可以把取作9.8m，在粗略的計(jì)算中，還可以把取作10m(五)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律()2g取9.8m注意式中的是指下落的高度（六）課外作業(yè)、閱讀伽利略對自由

13、落體運(yùn)動(dòng)的研究、教材練習(xí)（）至（）題自由落體運(yùn)動(dòng)新區(qū)一中白路陽教學(xué)目的：、使學(xué)生理解自由落體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)涵，并使學(xué)生能將勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律熟練應(yīng)用于此。、使學(xué)生在了解不同物體的自由落體運(yùn)動(dòng)都有相同加速度的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對自由落體加速度有較深認(rèn)識。、通過對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法分析解決問題的能力。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)的理解。教具：、面積等大的圓形紙片，金屬片數(shù)張、抽氣機(jī)、牛頓管等。教學(xué)過程：一、復(fù)習(xí)提問：、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么？它的規(guī)律又如何？、如何用實(shí)驗(yàn)方法來判斷一個(gè)變速直線運(yùn)動(dòng)是勻變直線運(yùn)動(dòng)？看運(yùn)動(dòng)物體是否在任意連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)們移差為恒量，（即）二

14、、新課教學(xué)、向?qū)W生指出物體自由下落運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)，（可叫幾位學(xué)生舉例）接著演示粉筆的自由下落運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生得出：物體自由下落運(yùn)動(dòng)是在重力作用下沿著豎直方向向下的直線運(yùn)動(dòng)。、下面，我們來看一個(gè)實(shí)驗(yàn)：從同一高度同時(shí)釋放紙片和金屬片，可以看到金屬片比紙片下落得快，由此我們似乎可以得到結(jié)論：物體下落的快慢是由它的重量大小決定的，物體越重，下落得越快。學(xué)生們都能很快否定此結(jié)論。接著問，為什么說此結(jié)論不正確呢？讓學(xué)生討論：引導(dǎo)學(xué)生從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面來分析驗(yàn)證此觀點(diǎn)：（）理論分析：根據(jù)上面的結(jié)論，一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度為，小石頭的下落速度為，當(dāng)我們把兩塊石

15、頭拴在一起時(shí)，下落快的會被下落慢著而減慢。下落慢的會被下落快的拖著而加快。結(jié)果整個(gè)系統(tǒng)的下落速度應(yīng)該小于?？墒莾蓧K石頭拴在一起，加起來比大石頭還要重，因此重物體比輕物體的下落速度要小。這樣，就從重物體比輕物體下落得快的結(jié)論，推出一重物體比輕物體下落得慢的結(jié)論。使此結(jié)論陷入自相矛盾的境地，由此我們可以推斷出重物體不會比輕物體下落得快。（）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：演示：將上面實(shí)驗(yàn)中的紙片揉成團(tuán)，重做以上實(shí)驗(yàn)。（引導(dǎo)學(xué)生分析，很容易否定此觀點(diǎn)）。牛頓管實(shí)驗(yàn)通過上面的理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可得結(jié)論：物體下落快慢跟物體重量無關(guān)，通?？吹降奈矬w下落有快慢是由于空氣阻力引起的。、自由落體運(yùn)動(dòng)定義：物體只在重力作用下從靜止開

16、始下落的運(yùn)動(dòng)。條件：只受重力和靜止開始（兩者同時(shí)具備）。、自由落體運(yùn)動(dòng)是屬于什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？在相等的時(shí)間間隔里，小球下落的位移越來越大，表明小球的速度越來越在，表明小球的速度越來越大，即小球在做加速運(yùn)動(dòng)。讓學(xué)生測量運(yùn)動(dòng)球在相鄰位置的距離（按圖片上的尺子測量），并計(jì)算相鄰的兩個(gè)距離的差值，可以看出小球在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移差在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)相等，由此可證明自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。、自由落體加速度在同一地點(diǎn)，從同一高度同時(shí)自由下落的同物體，下落快慢相同，同時(shí)到達(dá)地面。又因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)或均可得到結(jié)論：做自由落體運(yùn)動(dòng)的不同物體具有相同的加速度。定義：在同一地點(diǎn)，做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體均具有相同的加速度，這個(gè)加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用表示。方向：豎直向下，它的標(biāo)準(zhǔn)什：9.8m經(jīng)過對不同地區(qū)值的精確測量，可以發(fā)現(xiàn)地球上不同地方值不同。三、應(yīng)用要想測量井口到井里水面的深度，以便能知道井里水的容量，該如何辦呢？讓一石塊從井口自由落下，在落下的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，測出從井口一井底水面的運(yùn)動(dòng)過程所花費(fèi)的時(shí)間，再根據(jù)即可算出。四、布置作業(yè)學(xué)習(xí)是一件增長知識的工作，在茫茫的學(xué)海中，或許我們困苦過，在艱難的競爭中，或許我們疲勞過，在失敗的陰影中，或許我們失望過。但我們發(fā)現(xiàn)自己的知識在慢慢的增長，從啞啞學(xué)語的嬰兒到無所不能的青年時(shí)，這種奇妙而巨大的變化怎