《自由落體》教學(xué)設(shè)計與教學(xué)反思

《自由落體》教學(xué)設(shè)計與教學(xué)反思【教學(xué)目標】一、知識與技能1．知道什么是自由落體運動。2．知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值。3．會應(yīng)用相應(yīng)的運動學(xué)公式解答有關(guān)自由落體運動的問題。二、過程與方法調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力及表述方法。三、情感態(tài)度與價值觀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(xué)生體會到科學(xué)探索的艱辛，挖掘素材更深層次的含義。【教材分析】教材把自由落體運動作為初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動的特例來處理，沒有另外給出自由落體運動的公式，這體現(xiàn)了物理學(xué)從簡單問題入手，用理想化的方法處理實際問題的方法。研究自由落體運動時，給出了頻閃照相機的照片，但沒有作定量的詳細分析，只要求從圖上看出物體越落越快，物體作加速運動即可。教材為了簡便，援引伽利略的研究結(jié)果，直接給出了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，重力加速度的講述，也比較適合學(xué)生的思維習(xí)慣，根據(jù)實驗在同一地點，從同一高度同時自由下落的物體，同時到達地面的事實。由h=1/2at2知它們的加速度必相同，所以本節(jié)課的重點和關(guān)鍵是做好實驗和推理分析。【教法建議】可以按照教材安排的順序，在講解的同時，通過演示實驗，邊講邊議，如果學(xué)生條件許可，可采取討論式的教法?！窘虒W(xué)重點】認識自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻變速直線運動，并能應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體運動的問題?！窘虒W(xué)難點】自由落體運動中不同物體下落的加速度都為g。【實驗器材】牛頓管、橡皮塊、兩張相同的紙?！窘虒W(xué)過程】一、自由落體運動1．思考與討論：（1）重的物體下落得快？還是輕的物體下落得快？（2）請舉出一重的物體下落快的實例？（演示一張紙和一塊橡皮下落的現(xiàn)象）師：是否一定是重的物體下落的快？在17世紀時著名物理學(xué)家伽利略就用一種巧妙的推理方法來進行推理：①假設(shè)一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。②兩塊石頭它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應(yīng)如何？（答：整體下落速度最快）。③如把兩塊石頭拴在一起時，下落快的會被下落慢的拖著而減慢；下落慢的會被下落快的拖著而加快，結(jié)果如何？（答：兩塊石頭的整體下落的速度應(yīng)小于大石頭的速度，而大于小石頭的速度。）④這與重的物體先落地的結(jié)論矛盾。請一個學(xué)生來做個實驗：半張紙揉成的紙團和一大張紙片同時從同一高度下落情況，請同學(xué)觀察。（紙團比紙片下落快，輕的物體還下落的快。）（設(shè)計說明：上述方法也是我們研究問題的方法，利用粗略的邏輯推理或做實驗驗證。）師：這樣看來，重的物體有時下快，有時輕的物體下落的快。請同學(xué)們比較一下上面的幾個實驗并討論是什么原因?qū)е逻@樣的結(jié)果。2．分析引導(dǎo)：（1）教師指出：上述實驗現(xiàn)象表明物體下落快慢與輕重?zé)o關(guān)，是因為有空氣阻力存在使現(xiàn)象變得復(fù)雜。在17世紀，伽利略曾做過著名的比薩斜塔實驗，實驗發(fā)現(xiàn)：質(zhì)量不同的鐵球和木球幾乎同時落地。（2）提問：如果沒有空氣阻力，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何？（3）演示：按教材要求做“牛頓管”實驗。3．總結(jié)歸納：（1）牛頓管實驗結(jié)論：質(zhì)量不同的羽毛硬幣等物體在沒有空氣阻力的情況下，下落的快慢是相同的。并比較一下牛頓管放入空氣后的實驗現(xiàn)象，引出自由落體運動的定義。師：自由落體運動是一種什么運動呢？我們會猜想它會不會就是初速為零的勻變速直線運動呢？這樣需要來證明才能確定。（2）指導(dǎo)學(xué)生看“自由落體運動的頻閃效果”的插圖。提問：要證明是勻變速直線運動的方法？（方法一：利用連續(xù)相鄰相等的時間內(nèi)的位移差為定值進行推導(dǎo)。方法二：證明連續(xù)相鄰相等的時間內(nèi)位移之比是連續(xù)的奇數(shù)比。）（設(shè)計說明：這種方法先猜想后用實驗驗證的方法也是科學(xué)家研究問題的一種方法。）（3）分析頻閃照片，分析出自由落體運動是加速運動，進而指出，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。（4）結(jié)論：自由落體運動的性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運動。二、自由落體加速度1．分析引導(dǎo)：在同一地點，從同一高度同時下落的物體，下落到同一位置時（這個位置是任意的）所用時間總是相同的。可知：這些初速度為零的勻加速運動，在相同時間里發(fā)生了相等的位移，由知，它們的加速度必相同。2．讓學(xué)生看書，記住重力加速度的方向，了解一些地區(qū)的重力加速度的數(shù)值。并讓學(xué)生比較與前面學(xué)到的g的數(shù)值大小，并強調(diào)這個重力加速度就是前面我們學(xué)到的常數(shù)g。3．讓學(xué)生根據(jù)勻變速運動的公式，推導(dǎo)出自由落體運動的公式vt=gt，vt2=2gh,h=1/2gt2若學(xué)生基礎(chǔ)較好，可根據(jù)自由落體頻閃照片，用分析紙帶的方法由△h=aT2粗算一下自由落體加速度。三、例題例：《北京晚報》報道：一小孩從15m高的樓層掉下，被下面的一位叔叔伸開雙臂接住化險為夷，幸免于難，試求：(1)該小孩在空中下落的時間為多少？(2)該叔叔接住小孩時，小孩的速度為多少？四、課后探究測自己的反應(yīng)時間：（請學(xué)生說明這樣測量的理由。并要求學(xué)生課后測量一下自己的反應(yīng)時間?，F(xiàn)場可測幾個同學(xué)的反應(yīng)時間。）（設(shè)計說明：讓學(xué)生自己參與，既活躍了課堂氣氛，又讓學(xué)生加深了印象，可以讓學(xué)生在玩的過程中學(xué)到了知識，這樣會收到很好的效果。）五、課后思考題1．想測出一幢樓的高度，你用所學(xué)過的知識設(shè)計測量方案。(請學(xué)生來思考作答)2．一個物體從塔頂自由下落，在到達地面前最后1秒內(nèi)的位移是整個位移的9/25，求塔高。（指導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生自己解答）六、板書設(shè)計（一）自由落體運動1．定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。2．條件：(1)只受重力作用。(2)從靜止開始下落。3．性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運動。（二）自由落體加速度1．方向：豎直向下。2．大小：通常取g=9.8m/s2，有時g=10m/s2。相關(guān)因素：（1）隨緯度的增加而增大。（2）隨高度的增加而減少。（三）例題七、教學(xué)反思首先，本節(jié)課最重要是對一些科學(xué)研究方法的教學(xué)，若僅僅是對這些知識的傳授而不重視科學(xué)物理研究方法的教學(xué)，則這堂還