高中物理人教版第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究5自由落體運(yùn)動(dòng) 精品獲獎(jiǎng)

人教版必修一第二章第5節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)教材分析本節(jié)教材是學(xué)生學(xué)完勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，知識(shí)的遷移和應(yīng)用部分。自由落體運(yùn)動(dòng)是日常生活中比較常見的現(xiàn)象，學(xué)生往往能感受到，但沒有注意這一現(xiàn)象的特點(diǎn)，怎樣才能讓學(xué)生不是機(jī)械化地記住自由落體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，而是通過(guò)各種方式真正理解自由落體運(yùn)動(dòng)的條件與本質(zhì)所在,才是本節(jié)課學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1、理解自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)2、能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主分析。3、知道什么是自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度能力目標(biāo)：1、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。2、培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言歸納總結(jié)規(guī)律的能力。3、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。情感目標(biāo)：1、使學(xué)生領(lǐng)悟突出主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)知道自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)1、以問(wèn)題解決為主的教學(xué)策略。通過(guò)游戲，激發(fā)敘事的學(xué)習(xí)興趣。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)直覺經(jīng)驗(yàn)和邏輯推理。2、以合作探究為主的教學(xué)策略采用：“直觀演示---分析討論-----實(shí)驗(yàn)探究-----課前游戲-----揭示規(guī)律---鞏固知識(shí)”等多種形式的綜合啟發(fā)式教學(xué)。學(xué)法指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)探究法，觀察法，分析討論法，遷移類比法等學(xué)情分析對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)，學(xué)生有一定的感性和模糊的體會(huì)，但理解自由落體運(yùn)動(dòng)的概念，對(duì)學(xué)生而言有一定的難度。因此本節(jié)課教學(xué)中利用了實(shí)驗(yàn)和理論探究的方法，對(duì)學(xué)生自己體驗(yàn)、分析、歸納討論、評(píng)價(jià)得出結(jié)論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成動(dòng)手與合作能力，生產(chǎn)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識(shí)。設(shè)計(jì)思想為了體現(xiàn)新課程所倡導(dǎo)的教學(xué)理念，在教法上，采取以學(xué)生為主體，以問(wèn)題為中心，以教師為引導(dǎo)，以小組的合作為主要方式，讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，親身體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。教學(xué)過(guò)程【導(dǎo)入】自由落體運(yùn)動(dòng)師：傳說(shuō)三國(guó)時(shí)期，周倉(cāng)欲與關(guān)羽比力氣，關(guān)羽說(shuō)你能把一根稻草扔到對(duì)岸去嗎？周倉(cāng)多次試扔都不成功，然后反問(wèn)關(guān)羽，關(guān)羽隨手將一捆稻草輕而易舉地扔到了對(duì)岸，周倉(cāng)佩服得五體投地。思考：這個(gè)故事能說(shuō)明關(guān)羽臂力過(guò)人嗎？生：不能。師：為什么不能呢？我們?cè)趯W(xué)習(xí)了本節(jié)課之后，同學(xué)們就知道其中的原因了?；顒?dòng)2【講授】（一）自由落體運(yùn)動(dòng)（一）自由落體運(yùn)動(dòng)【板書】課題：第五節(jié)

自由落體運(yùn)動(dòng)師：樹上掛著熟透了的蘋果，等在樹下的米老鼠和唐老鴨誰(shuí)會(huì)接到蘋果？生：米老鼠師：很好，蘋果的下落是生活中一種常見的落體運(yùn)動(dòng)。當(dāng)露珠下落，雪花飄落，雨點(diǎn)滴滴落下時(shí)，你們有沒有注意過(guò)這種運(yùn)動(dòng)？這種運(yùn)動(dòng)有沒有一定的規(guī)律可循呢？師：兩千多年前，在人類還處于懵懂時(shí)期的時(shí)候，古希臘哲學(xué)家亞里士多德對(duì)落體運(yùn)動(dòng)提出了自己的觀點(diǎn)：輕重不同的物體下落，重的物體下落得快，輕的物體下落得慢。師：生活中你們看到過(guò)這樣的現(xiàn)象嗎？生：看到過(guò)師：舉個(gè)例子來(lái)看看生：蘋果和羽毛，桌子上的重錘和紙帶【探究實(shí)驗(yàn)1】重錘與紙片從同一高度從靜止開始同時(shí)下落，誰(shuí)下落得快？師：很好。我這有一個(gè)小鋼球和紙片同時(shí)從同一高度靜止開始下落，看看有什么現(xiàn)象？生：重錘先落地。師：生活中你們看到了這有的現(xiàn)象，其實(shí)很多人也看到了，但對(duì)表面現(xiàn)象的研究有時(shí)會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論，我們要用透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的方法來(lái)研究問(wèn)題。三百多年前，意大利物理學(xué)家伽利略與亞里士多德有一句超越時(shí)空的對(duì)話：“老亞，你這種觀點(diǎn)是錯(cuò)的！”師：同學(xué)們覺得伽利略的說(shuō)法有沒有道理？生：有師：舉個(gè)例子子【探究實(shí)驗(yàn)2】

取半張紙與一張紙，半張的揉成一團(tuán)，兩者也分別從同一高度由靜止同時(shí)下落，觀察到了什么現(xiàn)象？生：紙團(tuán)先落地師：現(xiàn)在半張紙團(tuán)比一張紙先落地，能不能由些得出結(jié)論？生：輕的物體下落快。（矛盾的結(jié)論使學(xué)生陷入了沉思，讓學(xué)生思考議論，在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生總結(jié)）提出問(wèn)題：為什么會(huì)得到相互矛盾的結(jié)論？（學(xué)生思考）生：物體下落過(guò)程中有時(shí)是重的物體下落快，有時(shí)是輕的物體下落快，說(shuō)明物體下落的快慢除了跟重力有關(guān)外，還跟其它因素有關(guān)?！咎骄繉?shí)驗(yàn)3】取兩張相同紙，一張揉成一團(tuán)，兩者也分別從同一高度由靜止同時(shí)下落，觀察到了什么現(xiàn)象？生：紙團(tuán)先落地。師：重力相同的物體有時(shí)也不能同時(shí)落地，為什么呢？（學(xué)生議論發(fā)言）生：物體下落過(guò)程中有時(shí)是重的物體下落快，有時(shí)是輕的物體下落快，說(shuō)明物體下落的快慢除了跟重力有關(guān)外，還跟其它因素有關(guān)師:我們做的上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，為什么會(huì)得出不同的結(jié)論？影響物體下落快慢的因素是什么呢？（學(xué)生議論發(fā)言）生：這些實(shí)驗(yàn)都是在空氣中進(jìn)行的，空氣阻力影響了物體的下落運(yùn)動(dòng)。師：對(duì)，同學(xué)們提出的假設(shè)是正確的，空氣阻力的影響使問(wèn)題變得復(fù)雜化了。師：同學(xué)們想不想在沒有空氣的環(huán)境下做這個(gè)實(shí)驗(yàn)？但現(xiàn)實(shí)生活中有沒有這樣的條件？師：沒關(guān)系，實(shí)驗(yàn)室有。介紹牛頓管。【設(shè)計(jì)意圖】從生活入手，讓學(xué)生在真實(shí)的體驗(yàn)中分析問(wèn)題，體會(huì)物理模型來(lái)源與生活。在教學(xué)中，教師應(yīng)運(yùn)用物理探究實(shí)驗(yàn)及教師本身的魅力激發(fā)學(xué)生求知的欲望和情感，同時(shí)，教師本身以飽滿的熱情、強(qiáng)烈的求知欲、熱愛物理學(xué)科的情趣，帶領(lǐng)學(xué)生去探索物理世界的奧秘，就會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生巨大影響?！狙菔?】“牛頓管”實(shí)驗(yàn)取長(zhǎng)約米，上端封閉，另一端開口的玻璃筒，里面裝有金屬片、羽毛，把玻璃筒倒立過(guò)來(lái)，觀察到什么現(xiàn)象？生：金屬片比羽毛下落的快?！狙菔?】

抽光玻璃筒中的空氣，再做以上實(shí)驗(yàn)，又觀察到什么現(xiàn)象？生：金屬片和羽毛同時(shí)落時(shí)。師：總結(jié)以上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們可以得出怎樣的結(jié)論呢？生：如果沒有空氣阻力，物體下落快慢相同結(jié)論：在沒有空氣阻力的情況下，輕重不同的物體下落的快慢相同。結(jié)論1：輕重不同的物體，只受重力時(shí)，下落的快慢是___________.結(jié)論2：影響物體下落快慢的因素是—————.【設(shè)計(jì)意圖】美國(guó)著名心理學(xué)家布魯納曾說(shuō)：掌握一般概念和原理是通向普遍遷移的大道。因此，我們?cè)诮M織教材時(shí)，應(yīng)把基本概念和規(guī)律放在首位，突出教材的系統(tǒng)性和規(guī)律性。通過(guò)上述幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究在物理規(guī)律研究中的重要作用；同時(shí)也活躍課堂氣氛，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣（教師用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明此結(jié)論的正確性）

實(shí)例：（1）1971年美國(guó)宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子和一根羽毛同時(shí)下落，觀察到它們同時(shí)落到月球表面上。

（演示視頻阿波羅登月實(shí)驗(yàn)）師：沒有空氣阻力，物體只受重力從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)就是今天我們要講的一類運(yùn)動(dòng)------自由落體運(yùn)動(dòng)?！景鍟恳?、自由落體運(yùn)動(dòng)概念：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)。條件：（1）靜止即V0=0（2）只受重力，若受到空氣阻力，當(dāng)f空

?G的情況，可以近似當(dāng)作自由落體運(yùn)動(dòng)。所以自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想運(yùn)動(dòng)?；顒?dòng)3【活動(dòng)】?jī)蓚€(gè)游戲游戲一：你能抓住這張“神奇”的紙幣嗎？師：你們看我的手里是什么？這張鈔票的神奇之處不是因?yàn)樗羌賻?，它絕對(duì)是真幣。我們班誰(shuí)的反應(yīng)時(shí)間比較快，請(qǐng)到臺(tái)上來(lái)。（介紹游戲規(guī)則）游戲二：比比誰(shuí)的反應(yīng)時(shí)間短師：你們的桌子上雖然沒有鈔票，但有刻度尺，兩個(gè)同學(xué)分工合作（介紹游戲規(guī)則），看看能不能抓住，如果抓住了看看你所抓住的刻度是多少，然后把它記錄在本子上。生：師：其實(shí)這個(gè)游戲是測(cè)反應(yīng)時(shí)間的，可惜你們的刻度尺只能測(cè)刻度，不能測(cè)反應(yīng)時(shí)間，我這里有一把神奇的尺子，只要你伸手一捏，我就知道你是反應(yīng)靈敏還是反應(yīng)遲鈍。（開玩笑）請(qǐng)一位男生一位女生上臺(tái)比試誰(shuí)的反應(yīng)時(shí)間短。師：生活中有時(shí)需要反應(yīng)靈敏，正常人的反應(yīng)時(shí)間是——秒，飛人劉翔的反應(yīng)時(shí)間很短，只有秒，運(yùn)動(dòng)員劉國(guó)梁的反應(yīng)時(shí)間僅比隊(duì)友快了秒，所以他取得了很好的成績(jī)。招飛行員時(shí)，對(duì)飛行員的要求達(dá)到秒，所以我們的冠軍是可以當(dāng)飛行員的。師：同學(xué)們想不想知道我這把神奇的刻度尺的制作原理呢？那讓我們一起來(lái)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。活動(dòng)4【講授】（二）自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)師：自由落體運(yùn)動(dòng)是理想化模型，它體現(xiàn)了突出主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。師：演示重錘的下落。能不能把重錘的下落當(dāng)成自由落體運(yùn)動(dòng)？能不能用重錘的下落來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)？師：那么，自由落體運(yùn)動(dòng)到底是一種什么樣的運(yùn)動(dòng)呢？請(qǐng)同學(xué)們提出自己的猜想。怎樣驗(yàn)證自己的猜想？師：軌跡是直線還是曲線？

運(yùn)動(dòng)特征：加速還是減速?

勻加速還是變加速?生：勻加速師：你們能看出它是勻加嗎？生：不能【演示3】

讓小球從一定高度下落，利用電火花計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。(教師簡(jiǎn)述研究方法)師：落體運(yùn)動(dòng)的物體的位置往往變化得比較快，憑目測(cè)難以觀察和記錄，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相就可以記錄下運(yùn)動(dòng)物體每隔相等時(shí)間所在的位置，這樣得到的紙帶(或照片)可以用來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析。因此在實(shí)驗(yàn)中要注意：按教材圖示和實(shí)驗(yàn)要求連接好線路，并用手托重物將紙帶拉到最上端；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以減少摩擦阻力；③應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，使阻力的影響相對(duì)減小；④先接通電路后釋放紙帶；⑤手捏紙帶松手之前，不要晃動(dòng)，保證打出的第一個(gè)點(diǎn)清晰；重復(fù)上述步驟多次，直到選取只有打出的第一點(diǎn)與第二點(diǎn)之間間隔約為2

mm的紙帶才是有效的.（教師邊演示邊讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)）學(xué)生根據(jù)照片分析紙帶上記錄的運(yùn)動(dòng)信息，思考下列問(wèn)題：重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，是直線運(yùn)動(dòng)嗎？是加速運(yùn)動(dòng)嗎？為什么？重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，是勻加速嗎？怎樣判定一個(gè)物體在相鄰、相等時(shí)間間隔是否是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？師：演示一條織帶，教會(huì)學(xué)生如何處理紙帶師：現(xiàn)在同學(xué)們開始處理紙帶，算出相鄰、相等時(shí)間間隔的位移之差有怎樣的關(guān)系?說(shuō)明物體做說(shuō)明運(yùn)動(dòng)？生：根據(jù)表格要求進(jìn)行處理紙帶。（教師提示從Δx=at2分析，讓學(xué)生自己根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算相同時(shí)間間隔內(nèi)相鄰位移之間的差值Δx，找出規(guī)律來(lái)，最后教師總結(jié)。）師：Δx在誤差允許的范圍內(nèi)都是恒量，所以可判斷自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速度運(yùn)動(dòng)——證實(shí)伽利略的推斷是正確的。自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)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)。（3）既然自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么它的加速度是多大呢？(4)影響實(shí)驗(yàn)精確程度的因素有哪些?

計(jì)【設(shè)計(jì)意圖】該演示實(shí)驗(yàn)直觀、新奇，容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣，使學(xué)生思維活躍，此過(guò)程讓學(xué)生自己分析、處理數(shù)據(jù)，讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮，也使學(xué)生對(duì)自由落體的性質(zhì)有深刻的印象

。同時(shí)讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究，變過(guò)去教師要學(xué)生學(xué)，而為學(xué)生自己“我要學(xué)、我想學(xué)、從中我學(xué)到了什么”的主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)；通過(guò)交流、合作的互動(dòng)過(guò)程，更進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)、協(xié)作的精神?！景鍟慷?、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)。活動(dòng)5【講授】(三）自由落體加速度(三）自由落體加速度師：重錘和木塊自由下落時(shí)的加速度是否相同？教師引導(dǎo)學(xué)生:由牛頓管實(shí)驗(yàn)所知的，不同物體在僅受重力作用時(shí)的下落快慢相同，既而得出不同物體下落時(shí)具有相同的重力加速度g請(qǐng)閱讀課文P44，回答下面的問(wèn)題：

1、什么是自由落體加速度？2、自由落體加速度的大小和方向？3.不同地點(diǎn)，物體的自由落體加速度是否相同？4.

根據(jù)表格總結(jié)g值的變化規(guī)律?【設(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)學(xué)生分析、閱讀、提取信息及表達(dá)的能力?；顒?dòng)6【講授】四．自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律師：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(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)，只要這些公式中的初速度v0＝0，a取g就可以了．學(xué)生推導(dǎo)自由落體運(yùn)動(dòng)遵從的規(guī)律?！驹O(shè)計(jì)意圖】鍛煉學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦及知識(shí)遷移的能力。師：通過(guò)學(xué)生回憶勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，類比自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)學(xué)生自己推倒自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律?；顒?dòng)7【練習(xí)】自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用【討論交流】雨滴大約在1500m左右的高空形成并開始下落，計(jì)算一下，若該雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面的速度是多大？

m/s遇到過(guò)這樣快速的雨滴嗎？師：試想水滴以這樣大的速度下落到頭上會(huì)發(fā)生什么，那是可想而知的．那么水滴下落到地面上的速度到底有多大？據(jù)資料顯示實(shí)際上雨滴落到地面的速度不超過(guò)8m/s，這樣的速度已經(jīng)很大了，如果雨滴的半徑比較大的話，人們必會(huì)感到痛．要真是自由落體的話，那還了得嗎?為什么它們的速度差別會(huì)這么大？生：說(shuō)明物體從很高地方下落時(shí)，它的空氣阻力是不可忽略的?！驹O(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生感悟自由落體這一理想化模型的實(shí)質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成動(dòng)腦的習(xí)慣，生成學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識(shí)?！拘【毩?xí)】

高空墜物的危害已被越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)．試估算從三層教室窗臺(tái)自由落下的物體落地速度與以下哪個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度最接近？（不計(jì)空氣阻力,√5=,g=10m/s2）

（B

）

A．獵豹以70km/h速度奔跑

B．汽車以50km/h速度行駛

C．列車以36km/h速度進(jìn)站

D．高中生百米測(cè)試，成績(jī)?yōu)?0s師：三樓教室落下物體速度如此大，說(shuō)明高空墜物危害很大。（演示三張高空墜物危害有關(guān)的圖片）師：高空墜物危害很大，我們一定要做一個(gè)遵紀(jì)守法合法的居民?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過(guò)習(xí)題及圖片加強(qiáng)學(xué)生理解高空墜物危害的意識(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育?；顒?dòng)8【講授】小結(jié)課堂小結(jié)這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)，生活中很多的落體運(yùn)動(dòng)都可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)，因此研究它具有非常重要的意義。在今天的探究中我們要學(xué)習(xí)一種理想化的方法，抓住問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的模型。同時(shí)面對(duì)信息時(shí)代的今天，物理學(xué)的知識(shí)和探究方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，因此同學(xué)們要學(xué)會(huì)想，學(xué)會(huì)猜，學(xué)會(huì)問(wèn)，才能成為新時(shí)代的巨人，愿同學(xué)們成為新時(shí)代的巨人?；顒?dòng)9【講授】板書設(shè)計(jì)自由落體運(yùn)動(dòng)

一、自由落體運(yùn)動(dòng)的概念

物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)。二、自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)

初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)三、自由落體加速度四、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律vt=gt

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