高中物理魯科版一優(yōu)秀教案-勻變速直線運動實例-自由落體運動（教師版）

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精6。3勻變速直線運動實例——自由落體運動從容說課自由落體運動在教材中是作為初速度為零、加速度為g的勻變速直線運動來安排的,如果教材處理得當，對鞏固所學知識、進行科學態(tài)度和科學方法教育、培養(yǎng)學生靈活運用已有知識解決實際問題、根據(jù)實驗探求規(guī)律的能力等都是極為有利的。本節(jié)課在教學設計時突出以下幾個特點：1。重視實驗：整節(jié)課由6個演示實驗、1個小實驗組成,通過實驗設疑、解疑、探求規(guī)律，又通過實驗鞏固所學的知識，充分體現(xiàn)了物理是以實驗為基礎的學科，體現(xiàn)科學實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。2.重視多媒體輔助教學手段的運用：運用多媒體展示直觀的自由落體實例，再現(xiàn)伽利略對自由落體運動的研究過程，給出自由落體的最新科學證實等，多媒體手段的運用可提高課堂教學的效率.3。注重對學生進行物理學研究方法的教育：本節(jié)課從教學目標的制定到教學內(nèi)容的安排與講述，都在這一方面進行了一些有益的嘗試。4。充分發(fā)揮學生的主體作用：通過實驗探索、設問點撥，創(chuàng)設問題情境，引導學生積極參與，激發(fā)學習興趣，活躍課堂氣氛,調(diào)動學生的學習積極性,使學生始終保持積極探索的學習心態(tài)。5。層次分明：這節(jié)課的程序是：（1）通過對生活經(jīng)驗的分析及實驗觀察，說明實際的落體運動受多種因素的影響；（2）正確地提出問題，研究在真空條件下的落體運動，以及在實際中如何近似地滿足自由落體的條件；（3)揭示自由落體運動的性質(zhì)，研究在真空條件下落體運動的加速度,探求自由落體運動的規(guī)律。三維目標知識與技能1.理解自由落體運動的條件和性質(zhì)，掌握重力加速度的概念.2.掌握自由落體運動的規(guī)律，能用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體問題。過程與方法1。培養(yǎng)學生的觀察能力和邏輯推理能力.2。進行科學態(tài)度和科學方法教育,了解研究自然規(guī)律的科學方法,培養(yǎng)探求知識的能力。3。通過對自由落體運動規(guī)律的應用，提高學生的解題能力.情感態(tài)度與價值觀1.充分利用多媒體輔助教學、演示實驗和課本中的小實驗，讓學生積極參與課堂活動,設疑、解疑、探求規(guī)律，做到師生默契配合、情理交融，使學生始終處于積極探求知識的過程中，達到最佳的學習心理狀態(tài)。2。利用課后的閱讀材料,介紹伽利略上百次的對落體運動本質(zhì)規(guī)律的探索研究,使學生體會到科學探索的艱辛，挖掘德育教育的素材.教學設計教學重點僅受重力作用的不同物體，具有相同的重力加速度g.教學難點物體下落的快慢與物體所受重力的大小無關。教具準備硬幣1枚，與該硬幣等大的紙片1張；等大的厚大紙片(20cm×20cm）2張；輕于大紙片的小石子1顆;錢毛管及抽氣機1臺；米尺1把；多媒體教學系統(tǒng)及自制課件等.課時安排1課時教學過程導入新課(屏幕顯示要復習的問題，提問學生,回答正確后，屏幕再顯示相關內(nèi)容）初速度等于零的勻加速直線運動：規(guī)律：速度變化規(guī)律v—t＝at位移變化規(guī)律s＝at2/2推論：vt2＝2as，＝v—t/2＝v-t中特點：v1∶v2∶v3……＝1∶2∶3……s1∶s2∶s3……＝12∶22∶32……sⅠ∶sⅡ∶sⅢ……＝1∶3∶5……Δs＝sⅡ－sⅠ＝sⅢ－sⅡ＝……＝aT2推進新課（展示目標，激起學生的求知欲）關于落體運動，同學們都了解、知道些什么呢？學生在小學課文《兩個鐵球同時落地》及其他各種途徑中早已了解伽利略、比薩斜塔、伽利略的落體實驗等。(演示1）多種小物體的下落,指出在地面附近的任何物體，脫離支持物后,豎直落向地面的運動叫做落體運動。落體運動的快慢與哪些因素有關呢？我們應該在什么樣的條件下研究落體運動？落體運動的性質(zhì)怎樣？遵循什么樣的規(guī)律呢？這就是本節(jié)要研究的問題。(實驗設疑，引出矛盾的結論，揭示問題的復雜性)(演示2）取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片,讓它們從同一高度同時下落。觀察出硬幣先著地,得出物體越重下落越快。（演示3）取一顆小石子,一張比小石子重的大紙片，讓它們從同一高度同時下落.觀察出小石子先著地，得出物體越輕下落越快.（演示4）取兩張完全相同的大紙片，它們的重力是相同的，這樣重力對下落的作用是相同的（采用控制變量法），再把其中的一張捏成紙團，讓它們從同一高度同時下落。觀察到紙團先著地，重力相同的兩個物體下落快慢可能不同。（歸納小結，正確地提出問題，引出新課）物體下落的快慢和物體的輕重關系比較復雜,既不能說愈重愈快，也不能說愈輕愈快,重力相同的兩個物體下落快慢可能不同.這說明如果停留在“物體下落的快慢和輕重有什么關系”這個問題上是找不到出路的,必須換個角度來研究這個問題。那么，除了物體的重力外，影響物體下落快慢的因素還有什么呢?分析得出是空氣阻力。影響空氣阻力大小的因素太復雜（物體形狀、速度大小、空氣密度等），引導得出最好先研究在沒有空氣阻力的條件下的落體運動。把只在重力作用下由靜止下落的物體叫做自由落體，這種運動叫自由落體運動。在沒有空氣阻力的情況下，輕重物體的下落快慢會怎樣呢?思維敏捷的學生對觀察、實驗得到的現(xiàn)象進行分析后會作出各種假設，學生們爭論不休，期盼結論.（演示5)取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片,將紙片捏成團,讓硬幣與紙團從同一高度同時自由下落。觀察到在空氣阻力可忽略時，兩者幾乎同時著地.(演示6）錢毛管實驗.在抽去空氣的錢毛管內(nèi),金屬片、小羽毛、小軟木塞和小玻璃球等下落的快慢趨于相同。（多媒體展示，提供最新的實驗證據(jù))用多媒體系統(tǒng)播放有關資料.自由落體運動只有在沒有空氣的空間里才能發(fā)生，在有空氣的空間里,如果空氣阻力的作用可以忽略不計時,物體的下落也可以看作自由落體運動。一、自由落體運動（1）物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動.(2）做自由落體運動的物體，在同一地點從同一高度下落的快慢是相同的。（探索自由落體運動的性質(zhì)）從實驗中知道,自由落體運動是一種變速直線運動,這種運動是什么性質(zhì)的運動呢？是一般的變速直線運動，還是勻變速直線運動呢?（展示閃光照片，定性判斷)從照片中可以看出，在相等的時間間隔里，小球下落的位移越來越大，表明小球在做加速運動。(體驗前人的研究方法）很早就有人研究過自由落體運動的性質(zhì)，比較典型的有古希臘的哲學家亞里士多德和意大利物理學家伽利略.亞里士多德的研究方法：觀察與思考物體下落的快慢由重力大小決定.伽利略的研究方法：巧妙的推理提出假說數(shù)學推理實驗結論合理外推利用課本后的閱讀材料《伽利略對自由落體運動的研究》自制課件,再現(xiàn)伽利略的推理研究過程，得出自由落體運動是一種勻變速直線運動.伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學方法：抽象思維、數(shù)學推導和科學實驗相結合.愛因斯坦在《物理學的進化》中這樣評論：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及所應用的科學的推理方法是人類思想上最偉大的成就之一，而且標志著物理學真正的開端。”（實驗直接驗證)利用閃光照片或重物自由下落時打點計時器打下的紙帶，測出有關的數(shù)據(jù),結合課本中習題（或?qū)W生實驗）中的結論Δs＝sⅡ－sⅠ＝sⅢ－sⅡ＝…＝aT2，定量判斷出自由落體運動是勻加速直線運動.二、落體運動的性質(zhì)一種初速度等于零的勻加速直線運動(探索自由落體運動快、慢的本質(zhì)）前面我們多次提到物體下落的“快”“慢”，這可以是指物體在一定時間內(nèi)下落距離的大小(或下落一定距離的時間長短），也可以指物體下落的速度大小。那么，對一種變速運動來說，最能反映它的運動本質(zhì)特點的物理量是什么呢?引導得出是加速度，因此,我們的問題可以歸結為：①僅受重力作用的不同物體是否具有相同的加速度?②自由落體的加速度是多少？由公式s＝at2/2,根據(jù)不同物體下落相同距離的時間相同，得出自由落體運動的物體都具有相同的加速度。三、自由落體加速度(1）在同一地點，不同物體做自由落體運動時的加速度相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示.(2)不同的地理位置，重力加速度的大小不同，通常情況下g取9。8m/s2，粗略計算時g取10m/s2.（初中學過的常數(shù)g=9。8N/kg，實質(zhì)上是這里的重力加速度）（3)重力加速度是矢量，它的方向總是豎直向下的,與重力方向相同.（歸納自由落體運動的規(guī)律）由于自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本規(guī)律及其推論都適用于自由落體運動,只要把v0取零，并且用g來代替加速度a就行了。課堂小結1.本節(jié)主要學習了自由落體的定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。2。自由落體運動的性質(zhì)及規(guī)律是本節(jié)課的重點內(nèi)容，自由落體運動是初速度等于零的勻加速直線運動.布置作業(yè)1。課本P57（1）（2）（3)(4）。2。閱讀P54自由落體運動規(guī)律探索的回眸，進一步體會伽利略的科學研究方法。3。閱讀課本上的信息窗.板書設計自由落體運動1.自由落體運動（1)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動.(2)做自由落體運動的物體，在同一地點從同一高度下落的快慢是相同的。2。自由落體運動的性質(zhì)：是一種初速度等于零的勻加速直線運動.3。自由落體加速度（1）在同一地點，不同物體做自由落體運動時的加速度相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫做重力加速度,通常用g表示。(2）不同的地理位置,重力加速度的大小不同，通常情況下g取9.8m/s2，粗略計算時g取10m/s2。（3)重力加速度是矢量，它的方向總是豎直向下的，與重力方向相同.4。自由落體運動的規(guī)律（1)規(guī)律：速度變化規(guī)律v-t＝gt位移變化規(guī)律s＝gt2/2.(2）推論:vt2＝2gs＝v—t/2＝v—t中。（3)特點：v1∶v2∶v3……＝1∶2∶3……s1∶s2∶s3……＝12∶22∶32……sⅠ∶sⅡ∶sⅢ