高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律》教案2粵教版必修

1、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律課題： 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律教學(xué)目標(biāo)：1知識(shí)與技能：（ 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）理解自由落體運(yùn)動(dòng)的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同；（ 3）掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。2過(guò)程與方法（ 1）通過(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)紙帶的研究，學(xué)會(huì)分析和處理紙帶上記錄的運(yùn)動(dòng)信息；（ 2）通過(guò)自由落體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)物理變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、推理能力。3情感態(tài)度與價(jià)值觀：（ 1）經(jīng)歷對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，體驗(yàn)數(shù)學(xué)在研究物理問(wèn)題中的重要性；（ 2）經(jīng)歷對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的探究過(guò)程，體會(huì)人類(lèi)對(duì)客觀世界發(fā)現(xiàn)之旅的樂(lè)趣。教學(xué)知識(shí)點(diǎn)： 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律教學(xué)重點(diǎn)：1

2、、用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2、引導(dǎo)學(xué)生將圖象結(jié)論和公式推導(dǎo)結(jié)論聯(lián)系起來(lái)。3、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn) ：1、圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，根據(jù)圖象分析物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。2、如何將圖象結(jié)論和公式結(jié)論聯(lián)系起來(lái)。教學(xué)方法 ：推導(dǎo)法、講授法、圖像法教學(xué)過(guò)程：一、課程引入2002 年 9 月，經(jīng)世界各國(guó)物理學(xué)家提名，評(píng)出歷史上最美麗的10 個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)時(shí)間順序?qū)?0 個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行排序如下：第七：埃拉托色測(cè)量地球圓周長(zhǎng)：首次確定地球的尺度；第二：伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)：證明輕重不同的物體同時(shí)落地；第八：伽利略的速度實(shí)驗(yàn)：證明st 2 的關(guān)系；用心愛(ài)心專(zhuān)心1第四：牛頓的棱鏡分解太陽(yáng)光：證明白光由各色光組成

3、；第六：卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn)：測(cè)定萬(wàn)有引力常量；第五：托馬斯. 楊的干涉實(shí)驗(yàn)：證明光有波動(dòng)性；第十：米歇爾. 傅科的鐘擺實(shí)驗(yàn)：證明地球自轉(zhuǎn)；第三：羅伯特. 密立根的油滴實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電子電量；第九：盧瑟福的發(fā)現(xiàn)核子實(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)原子核式結(jié)構(gòu)；第一：托馬斯. 楊的雙縫演示應(yīng)用于電子干涉實(shí)驗(yàn)：證明波粒二象性。而伽利略就被選中了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)， 這是一件了不起的事情。 輕重不同的兩個(gè)鐵球從比薩塔掉下來(lái)同時(shí)著地， 這個(gè)上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)； 那么，從比薩塔自由下落的物體在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中遵循什么樣的規(guī)律呢？【復(fù)習(xí) 】回顧上節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn)：1、落體運(yùn)動(dòng)的快慢與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。2、自由落體運(yùn)動(dòng)的條件：（ 1）只在重力作用下； （

4、 2）初速度為零。3、自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡的記錄（大家可以看課本中圖2-2-1 ）：上節(jié)課我們記錄的自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡就是為這節(jié)課探索自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律做準(zhǔn)備的。自由落體運(yùn)動(dòng)紙帶上點(diǎn)的軌跡都在一條直線上，所以自由落體運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)?！敬竽懖孪?】由教材圖 2-2-1所得到的紙帶可知，物體做的自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度在逐漸增大（相等時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移在增加），進(jìn)一步研究可以發(fā)現(xiàn)，相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差s 大致相等（ 3.8mm或 3.9mm），又因?yàn)樗皇艿街亓ψ饔茫谑强梢圆孪耄鹤杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是一種簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)?！究茖W(xué)推理 】方法一：面積法求位移：通過(guò)自由落體運(yùn)動(dòng)的圖像來(lái)表示，如

5、下圖：v(m*s -1 )vt位移0t(s)用心愛(ài)心專(zhuān)心2s1vt t , 而 vtat ，所以 s1at 222方法二：數(shù)學(xué)推導(dǎo)：因?yàn)槌跛俣?v0 0 ， vtv0at = at ， v1 vts ，由 得， s1 at 22s2t2另一重要的公式（v00 ）： vtt【科學(xué)驗(yàn)證 】怎樣驗(yàn)證上面的猜想呢？方法一：通過(guò)以上初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式s1 at 2 可知，設(shè)自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為 a，則 12a k ，是一個(gè)常數(shù)，即可表示為：s kt 2 。如果我們求得自由落體運(yùn)動(dòng)2的位移與時(shí)間的平方成正比，那么就可以求得加速度的大小，從而驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)研究紙帶

6、上每一個(gè)位移和時(shí)間的測(cè)量，可以發(fā)現(xiàn)位移和時(shí)間的平方是成正比關(guān)系的，所以自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是恒定的， 進(jìn)而計(jì)算出物體的加速度， 從而驗(yàn)證了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。方法二：（ v00 ）： vt2st教材圖 2-2-1所得到的紙帶所示的b、c、d、e、f 所有的位移以及所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，就可以由上式求得經(jīng)過(guò)該點(diǎn)時(shí)的瞬間速度。通過(guò)求得的各點(diǎn)的瞬時(shí)速度可知，速度的增加量是均勻的，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念可知，就可以證明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。二、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在上一節(jié)的牛頓管的實(shí)驗(yàn)中，我們知道： 在真空中， 只在重力的作用下， 各物體由靜止下落時(shí)

7、快慢相同，這說(shuō)明了它們的加速度是相同的。重力加速度g：a2s24810 3m / s29.6m / s25t210010 4a42s230.710322t26410 4m / s9.6m / sa2s217.310 39.6m / s2m / s23t23610 4用心愛(ài)心專(zhuān)心3a2s27.7 10 3m / s29.6m / s22t 21610 4a2s21.910 3m / s29.5m / s21t24 10 4由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算加速度：由 s1 at 2 可得： a2s2t 2( 教師先用一組數(shù)據(jù)計(jì)算，學(xué)生分組再用其它的數(shù)據(jù)計(jì)算)可以求得加速度的大小是差不多一樣的，如果實(shí)驗(yàn)的誤差較小，可

8、測(cè)得g=9.8 m / s2 。我們用 g 來(lái)表示自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，g 稱為重力加速度。大?。?g=9.8 m / s2 ( 粗略計(jì)算時(shí)，我們?nèi)=10 m / s2 )方向： 豎直向下【說(shuō)明 】地點(diǎn)緯度赤道00廣州23006武漢30033上海31012東京35043北京39056紐約40040莫斯科55045北極9002重力加速度 g( m s )9.7809.7889.7949.7949.7989.8019.8039.8169.832用心愛(ài)心專(zhuān)心4通過(guò)觀察上圖，可知不同位置的加速度的大小情況：所有做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，它們的加速度都是g；地球上同位置不同高度處的重力加速度是不同的，高度

9、低處g 大，高度高處g ?。坏厍蛏喜煌恢玫闹亓铀俣纫话闶遣煌?，緯度低處g 小，緯度高處g 大。三、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)：初速度為零，加速度為g 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。所在可以推導(dǎo)出它的幾個(gè)公式：速度時(shí)間公式：vtgt位移時(shí)間公式：s1 gt 22（ g=9.8 m / s2 , 粗略計(jì)算時(shí)可取g=10 m / s2 ）四、實(shí)際應(yīng)用給你一枚石子和一塊秒表，你能否測(cè)出一口井的井口到井里水面的深度？答：可以。利用自由落體運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式來(lái)測(cè)量。首先，讓石子從井口做自由落體運(yùn)動(dòng)， 用秒表記錄石子從井口到水面的時(shí)間。 再將時(shí)間代入公式進(jìn)行計(jì)算可求得井的深度。測(cè)量誤差分析：秒表記錄的時(shí)間

10、包括聲音從水面?zhèn)鞑サ蕉涞穆曇?；人有一定的反?yīng)時(shí)間。高空墜物5 月 31 日，在南山區(qū)發(fā)生了一件慘?。阂粋€(gè)放學(xué)的小學(xué)生，跟同伴走在路上，突然被樓上墜落的一塊玻璃砸到腦袋，當(dāng)場(chǎng)死亡。 那一天剛好是一年一度的端午節(jié)，家家戶戶團(tuán)圓的好佳節(jié)，第二天還是小朋友最喜歡過(guò)的節(jié)日 - 六一兒童節(jié)，然后，花朵一樣的年齡，他卻這樣凄涼地離開(kāi)了人世。高空墜物， 在深圳時(shí)常都有發(fā)生。深圳的房子都是高層，連最差勁的農(nóng)民房也有七、八層。而那些人，因?yàn)閼校驗(yàn)闆](méi)有公德心，因?yàn)槭韬龅鹊仍?，?jīng)常都隨手把一些垃圾往樓下扔，輕點(diǎn)的扔些果皮、紙斤，重點(diǎn)的扔酒瓶、塑料罐，全然不顧在樓下走動(dòng)的人的安全。而這些東西，輕則傷到人，重則搞到

11、人死亡，而南山的那個(gè)小學(xué)生事件就是一件慘劇。從樓上掉下的物品究竟能給人造成什么傷害呢？例：從六樓無(wú)初速掉下一個(gè)果核，每層樓高為3m，求果核下落到地面時(shí)的速度大約是多少？（ g=10 m / s2 ）用心愛(ài)心專(zhuān)心5解： s1gt 22t2s2 15s 1.73sg10vtgt10 1.73m / s 17.3m / s這個(gè)速度意味著什么呢？汽車(chē)一般行使的速度約為 60km/h，也就是 16.67m/s 。果核從六樓掉下來(lái)的速度比汽車(chē)一般行使的速度還要大。 （對(duì)學(xué)生進(jìn)行社會(huì)公德教育）反應(yīng)時(shí)間的測(cè)定1. 思考一下，測(cè)定反應(yīng)時(shí)間的原理是什么？2. 請(qǐng)同學(xué)們兩人一組親自動(dòng)手做一次，測(cè)定自己的反應(yīng)時(shí)間。五

12、、板書(shū)設(shè)計(jì)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律一、復(fù)習(xí)二、用圖象法探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律1、 s-t圖象。結(jié)論：不是勻速直線運(yùn)動(dòng)。2、 s-t2圖象。結(jié)論： s t2 ，即 s=kt2三、落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的驗(yàn)證1、猜想：是勻變速直線運(yùn)動(dòng)嗎？2、假設(shè)：自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)3、驗(yàn)證：（ v00 ）： vt2s，速度變化是均勻的t4、結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。四、重力加速度大小： g=9.8 m / s2 ，粗略的可取g=10 m / s2方向：豎直向下五、應(yīng)用：井深測(cè)量、高空墜物以及反應(yīng)時(shí)間測(cè)量六、教學(xué)思想：1、本節(jié)課是學(xué)生體會(huì)完整科學(xué)探究過(guò)程的良好機(jī)會(huì)，因此在這節(jié)課過(guò)程中，要盡量調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性。我逐步引導(dǎo)學(xué)生， 激發(fā)學(xué)生的好奇心， 環(huán)環(huán)相扣，讓他們體驗(yàn)科學(xué)探究的整個(gè)過(guò)程。2、