高中物理教案與課件24自由落體運(yùn)動(dòng)

1、2-4.自由落體運(yùn)動(dòng)一、教學(xué)目標(biāo)1學(xué)問與技能1明白什么是自由落體運(yùn)動(dòng)；2自由落體產(chǎn)生的條件；3熟悉自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；4把握自由落體運(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 ；2過程與方法通過觀看演示試驗(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),從而培育學(xué)生的觀看、概括才能,通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí),培育分析、推理才能；3情感態(tài)度價(jià)值觀運(yùn)用抱負(fù)化方法,突出主要因素,忽視次要因素,抽象出物理模型自由落體,研究物體下落在抱負(fù)條件下的運(yùn)動(dòng)；二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1重點(diǎn)是使同學(xué)把握自由落體的速度和位移隨時(shí)間變化的規(guī)律；自由落體的特點(diǎn)是初速度為零,只受重力作用 物體的加速度為自

2、由落體加速度 g；2難點(diǎn)是演示試驗(yàn)的技巧及規(guī)律的得出,介紹伽利略的試驗(yàn)驗(yàn)證及奇妙的推理；三、教具1自由落體演示儀及附件,運(yùn)算器；2硬幣 一元 兩枚,薄紙袋 恰好可裝下硬幣3投影儀、投影片、彩筆；四、主要教學(xué)過程一復(fù)習(xí)提問,抽氣機(jī),牛頓管；s1s 2s3=1 49 s ss 135 二引入新課我們今日應(yīng)用這些學(xué)問爭論一種常見的運(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頭同時(shí)下落,得到結(jié)論,“ 物體越重,下落得越快” ；1亞里斯多德 Aristotle 的熟悉觀看下落速度, 從表面上看從公元前 4 世紀(jì)至公元 17 世紀(jì),這種觀念統(tǒng)治了人們兩千多年之久；2伽利略 Galileo

3、的奉獻(xiàn) 1638 年 兩個(gè)物體 m Am B 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一高度下落情形會(huì)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) 兩個(gè)物體中的任一個(gè)都重從而下落的應(yīng)最快；m C=m A m B,由于新組成的物體比上述局部分析： A 物體下落的快,受到一個(gè)下落得慢的物體 B 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 A、B 兩物體之間即 vAvCv B；伽利略用歸謬法奇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；亞里斯多德忽視了空氣阻力對運(yùn)動(dòng)物體的影響

4、,從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論：“ 力是維護(hù)物體運(yùn)動(dòng)的緣由” ；演示 將紙袋揉成紙球和硬幣從同一高度由靜止開頭下落,觀看下落速度 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頭下落,觀看下落速度也相差不多,如減小空氣對運(yùn)動(dòng)物體的影響會(huì)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,觀看試驗(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, 眼可直接觀看雞毛下落,將牛頓管放入空氣再做試驗(yàn)情形就截然不同了；3自由落體運(yùn)動(dòng)定義：物體只在重力作用下,從靜止開頭下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)；自由落體運(yùn)動(dòng)是一種抱負(fù)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

5、大 H 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)情形是相同的；性質(zhì)：伽利略所處的歲月仍沒有鐘表,計(jì)時(shí)儀器也較差,自由落體運(yùn)動(dòng)又很快,伽 利略為了爭論落體運(yùn)動(dòng),利用當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止開頭下滑的直線運(yùn)動(dòng) 目的是為了“ 沖淡重力”,證明白在阻力很小的情形下小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng),用規(guī)律推理外推到斜面傾角增大到90 的情形,小球?qū)⒆杂上侣?成為自由落體,他認(rèn)為這時(shí)小球仍舊會(huì)保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),多么奇妙??！這個(gè)結(jié)論的正確與否需用試驗(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)；sm ts 1 0.100 0.14

6、36 9.70 2 0.400 0.2866 9.74 3 0.900 0.4293 9.77 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 g自由落體加速度 a數(shù)值及單位 g=9.8m/s2 中學(xué) g=9.8N/kg 常量 粗略運(yùn)算 g=10m/s2b重力加速度 g 的方向總是豎直向下的；4自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律選豎直向下方向?yàn)檎?三練習(xí)：一個(gè)自由落體落至地面前最終一秒鐘內(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n 秒通過的路程為sN,n 秒內(nèi)通過的路程為s n,就物體在 n-1 秒內(nèi)通過的路程

7、為s n-1,就依據(jù)題意,得四課堂小結(jié)1自由落體運(yùn)動(dòng)是一種特別重要的運(yùn)動(dòng)形式,在現(xiàn)實(shí)生活中有很多落體運(yùn)動(dòng)可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng),爭論自由落體運(yùn)動(dòng)有著普遍的意義；2為了爭論自由落體運(yùn)動(dòng),我們運(yùn)用了物理學(xué)中的抱負(fù)化方法,從最簡潔、最基本的情形入手, 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,建立了抱負(fù)化的物理模型自由落體運(yùn)動(dòng),并且爭論了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,抱負(fù)化是爭論物理問題常用的方法之一,在后面的學(xué)習(xí)中我們?nèi)砸玫剑?在爭論自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中我們?nèi)越o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)重要的是爭論問題的方法而不是學(xué)問本身,學(xué)問的結(jié)論當(dāng)然重要,但更重要的是如何獵取

8、學(xué)問,中學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)特別重要的方面就是如何獵取學(xué)問、處理學(xué)問；4自由落體運(yùn)動(dòng)是一種簡潔的基本的運(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爭論其他拋體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ),肯定要抓住其產(chǎn)生的條件和運(yùn)動(dòng)規(guī)律；五、說明1牛頓管的演示,要事先抽好氣,一般在課前抽好；如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(huì)影響課堂氣氛,抽氣機(jī)的響聲也會(huì)吸引同學(xué)的留意力；做好了雞毛和硬幣在幾乎是真空中的運(yùn)動(dòng)后,將空氣充入牛頓管再來做前面的試驗(yàn),成效更好； 牛頓管進(jìn)空氣時(shí)最好將雞毛置于進(jìn)氣口鄰近,可看到進(jìn)入管內(nèi)的氣流將雞毛吹到另一端,讓同學(xué)清晰地看到牛頓管的確在進(jìn)氣；2敘述伽利略的推理過程時(shí),可擬定一個(gè)爭論的環(huán)境,讓同學(xué)感受到他們正親臨現(xiàn)場觀看這場爭辯情形教學(xué)；3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)然為了防止上述試驗(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爭論,但不如上述教學(xué)過程設(shè)計(jì)的方案, 讓同學(xué)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),只需要運(yùn)算加速度就可以了；4三組