第2章第5節(jié) 2.5自由落體運(yùn)動(dòng)教案（新必修1）

1、.2.5自由落體運(yùn)動(dòng)一、 教材分析自由落體運(yùn)動(dòng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的深化分析有利于學(xué)生更加深化的理解勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也為后面的平拋運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)打好根底。這次新教材對(duì)這部分的內(nèi)容分為二塊。一塊通過(guò)演示、實(shí)驗(yàn)，分析得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有詳細(xì)、深化的認(rèn)識(shí)。另一塊介紹落體運(yùn)動(dòng)的研究歷史，主要是介紹伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程和他的科學(xué)思維方法，使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)上升到更高的層次。本人根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)歷和學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，對(duì)這部分教材做了調(diào)整。先介紹伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程和

2、他的科學(xué)思維方法，得出什么叫自由落體，浸透人文教育。接著重點(diǎn)討論自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。最后是對(duì)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根底上通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究自由落體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。二、 教學(xué)目的1、知識(shí)與技能1理解自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件.2理解自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，知道它的大小和方向.3掌握并可以運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.2、過(guò)程與方法1加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步上升到理性認(rèn)識(shí).2類(lèi)比得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)1理論出真知，實(shí)驗(yàn)見(jiàn)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(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。2掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能運(yùn)用其

3、解決實(shí)際問(wèn)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(dòng)規(guī)律的得出.五、 教學(xué)過(guò)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(dòng)；2、 通過(guò)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，從而猜測(cè)假設(shè)沒(méi)有空氣阻力會(huì)怎樣；3、 用牛頓管實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜測(cè)，引入了新的理想運(yùn)動(dòng)模型：自由落體運(yùn)動(dòng)。講述1971年宇航員做的實(shí)驗(yàn)，加深印象；4、 理解地球外表物體下落運(yùn)動(dòng)近似成自由落體運(yùn)動(dòng)的條件；5、 著手研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)展研究，得到結(jié)論；6、 總結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及重力加速度；7、 應(yīng)用訓(xùn)練一、 引入 ：老師在課前需要設(shè)計(jì)制作好“測(cè)反響時(shí)間尺在

4、一約50cm長(zhǎng)的尺有刻度的一面標(biāo)上自由下落對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度所用的時(shí)間游戲師：一般情況下，刻度尺是用來(lái)測(cè)量什么物理量的？生：測(cè)量物體長(zhǎng)度的！師：大家看到我手里的這把尺子了沒(méi)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(cè)量出你的反響時(shí)間。不信？我請(qǐng)幾位同學(xué)上來(lái)試試。找?guī)酌瑢W(xué)上來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?？赏ㄟ^(guò)比比誰(shuí)的反響時(shí)間短來(lái)調(diào)動(dòng)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(cè)出人的反響時(shí)間呢？是根據(jù)什么原理呢？我可以告訴大家，尺子測(cè)時(shí)間的原理就是利用尺子下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)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(dòng)。師：像尺子下落這樣的運(yùn)動(dòng)是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)。掛在線(xiàn)上的重物，假如把線(xiàn)剪斷，它

5、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(qǐng)大家結(jié)合日常生活經(jīng)歷答復(fù)以下問(wèn)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)答復(fù)得對(duì)不對(duì)呢？大家看我來(lái)做幾個(gè)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(shí)釋放，結(jié)果金屬片先著地。老師不發(fā)表意見(jiàn)，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(shū)在黑板上。2、將剛剛的紙片緊緊捏成一團(tuán)，再次與硬幣同時(shí)釋放，結(jié)果兩者幾乎同時(shí)落地。3、將兩個(gè)完全一樣的紙片，一個(gè)捏成團(tuán)，一個(gè)平展，那么紙團(tuán)下落

6、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(shuō)？生：第2個(gè)實(shí)驗(yàn)和第三實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題，特別是第3個(gè)問(wèn)題，質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分。師：那你如今覺(jué)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。猜測(cè)師：假如影響物體下落快慢的因素是空氣阻力，那么在沒(méi)有空氣阻力，物體的下落快慢應(yīng)該是一樣的，這種猜測(cè)是不是正確呢？我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。驗(yàn)證牛頓管實(shí)驗(yàn)：師：剛剛的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證了我們的猜測(cè)，在沒(méi)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(guó)阿波羅15號(hào)宇航員在月球外表將錘子和羽毛同時(shí)釋放，它們同時(shí)落在月球外表，這是通過(guò)電視轉(zhuǎn)播過(guò)的

7、。二、自由落體運(yùn)動(dòng)師：物體假設(shè)在沒(méi)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(méi)有空氣阻力，那么物體只受重力。師：很好！物理學(xué)中把這種只受重力作用，由靜止開(kāi)場(chǎng)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)：在只受重力的情況下，由靜止開(kāi)場(chǎng)下落的運(yùn)動(dòng)。師：我們?nèi)粘Ｉ钪幸?jiàn)到的落體運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎？比方開(kāi)場(chǎng)測(cè)反響時(shí)間的尺子的下落運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎？生：肯定不是，因?yàn)樵诘厍蛲獗泶髿鈱觾?nèi)，沒(méi)有空氣的情況是不存在的。師：說(shuō)得很好！在我們的日常生活環(huán)境下，自由落體運(yùn)動(dòng)是不存在的，只是一種理想運(yùn)動(dòng)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

8、運(yùn)動(dòng)近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。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(dòng)。三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律師：做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么呢？速度隨時(shí)間是如何變化的？位移隨時(shí)間又是如何變化的，我們?cè)撊绾蝸?lái)研究它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢？生：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。先選擇一個(gè)物體，這個(gè)物體必須密度大，實(shí)心，體積不要太大，這樣的話(huà)就可以把這個(gè)物體由靜止開(kāi)場(chǎng)下落的運(yùn)動(dòng)近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)。接著用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。師：請(qǐng)同學(xué)們自己設(shè)計(jì)并進(jìn)展實(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(dòng)規(guī)律師：實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什

9、么？生：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。師：如何得出這個(gè)結(jié)論？生：根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，我猜測(cè)它是勻加速運(yùn)動(dòng)。于是我用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)驗(yàn)證紙帶，結(jié)果證明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。師：答復(fù)得非常正確！自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)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9.4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)該與速度方向一樣，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(wèn)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(lái)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(dòng)，而我們已經(jīng)知道：所有物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況是完全一樣的。所以測(cè)出來(lái)的結(jié)果差不多是符合事實(shí)的。六、 課堂小結(jié)通