2022年《自由落體運動》教案

1、教學設計與反思 課題： 2.5 自由落體運動理科目：高中物教學對象：高一（ 10）班學 生課時： 1 課時提供者：應貽潔單位：浙江省永康市麗州高級中學教學內(nèi)容分析本節(jié)為普通高中物理課程標準共同必修模塊“ 物理 的描述” 中所涉及到的內(nèi)容。內(nèi)容標準中這節(jié)有關的條目是：（代實驗科學產(chǎn)生的背景，認識實驗對物理學發(fā)展的推動作用。（1” 中第一個二級主題“ 運動 1）通過史實，初步了解近 2）經(jīng)歷勻變速直線運動的實驗過程，理解位移、速度和加速度，了解勻變速直線運動的規(guī)律，體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然 規(guī)律中的作用。本節(jié)教學內(nèi)容要體現(xiàn)實驗在認識自由落體規(guī)律中的作用，并通過介紹伽利略對自由落體的研究，體會科學研究方法

2、對物理學發(fā)展的作用。物體的下落運動是日常生活中最為常見的現(xiàn)象，學生對物體的下落運動已有自己的認 識，這可以成為教學的起點，通過實驗和科學的辨析，認識自由落體運動的規(guī)律。自由落 體運動是勻變速直線運動的一個重要實例，通過自由落體直線運動規(guī)律的研究，加深對勻 變速直線運動規(guī)律的理解。另外，在學習過程中要讓學生逐步體會伽利略的“ 提出假設-合理外推” 的研究方法，伽利略對自由落體的研究開創(chuàng)了科學 數(shù)學推理 -實驗驗證 -的實驗方法，促進了物理學的發(fā)展 , 為人類認識自然提供了一種重要的研究方法 . 因此，伽 利略對自由落體的研究是方法教育和情感教育的好素材，教學過程還應讓學生感受科學家的探索精神。教

3、學目標 ( 一) 知識與技能 1. 認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是初速度 為零的勻加速直線運動。2. 能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關的運動軌跡并能自主進行分析。3. 初步了解探索自然規(guī)律的科學方法，重點培養(yǎng)學生的實驗能力和推理能力。( 二) 過程與方法 1、會根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設與猜想的探究方法。2、會利用實驗數(shù)據(jù)分析并能歸納總結出物理規(guī)律的方法。3、善于進行觀察，并能獨立思考或與別人進行討論、交流。（三）情感態(tài)度與價值觀1、通過指導學生探究，調動學生積極參與討論，培養(yǎng)學生學習物理的濃厚興趣。2、滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模

4、型 自由落 體。3、培養(yǎng)學生的團結合作精神和協(xié)作意識，敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。教學重點 自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。教學難點 理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律 教學過程 設計思想：1、 先用游戲激發(fā)學生學習興趣，順理成章地研究落體運動；2、 通過演示實驗讓學生自己總結出物體下落快慢不同的主要原因是空氣阻力，從而猜想 若沒有空氣阻力會怎樣；3、 用牛頓管實驗驗證猜想，引入了新的理想運動模型：自由落體運動。講述 1971 年宇航 員做的實驗，加深印象；4、 了解地球表面物體下落運動近似成自由落體運動的條件；5、 著手研究自由落體運動的規(guī)律，利用打點計時器進行研究，得

5、到結論；一、 引入 ：落體運動（板書）在課前需要設計制作好“ 測反應時間尺” （在一約 對應長度所用的時間）游戲50cm 長的尺有刻度的一面標上自由下落師：一般情況下，刻度尺是用來測量什么物理量的？生：測量物體長度的！師：大家看到我手里的這把尺子了沒有？我這把尺子跟普通尺子是不一樣，有特殊的 功能，它可以測量出你的反應時間。不信？我請幾位同學上來試試。找?guī)酌瑢W上來做這個實驗?？赏ㄟ^比比誰的反應時間短來調動學生的積極性。師：相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測出人的反應時間呢？是根據(jù)什么原理 呢？我可以告訴大家，尺子測時間的原理就是利用尺子下落過程中的運動特點制成的。而 我們今天要研究的就是

6、尺子下落這樣的運動。師：像尺子下落這樣的運動是一種常見的運動。掛在線上的重物，如果把線剪斷，它 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？物體下落的快慢由什么決定？請大家結合日常 生活經(jīng)驗回答問題。生：不同物體下落快慢應該是不一樣的，下落快慢應該是由質量決定，質量大的下落 快，質量小的下落快慢。師：這位同學回答得對不對呢？大家看我來做幾個實驗。演示實驗 1、將一張紙和一張金屬片在同一高度同時釋放，結果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見，繼續(xù)做實驗。分別將實驗內(nèi)容和實驗結果板書在黑板上。2、將剛才的紙片緊緊捏成一團，再次

7、與硬幣同時釋放，結果兩者幾乎同時落地。3、將兩個完全一樣的紙片，一個捏成團，一個平展，則紙團下落快。師：物體下落快慢是由質量決定嗎？生：不是的！板書：物體下落的快慢與其質量的大小無關 師：為什么這樣說？生：第 2 個實驗和第三實驗都說明了這個問題，特別是第 有快慢之分。師：那你現(xiàn)在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢？生：我想應該是空氣阻力。猜想3 個問題，質量一樣卻下落師：如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力，那么在沒有空氣阻力，物體的下落快 慢應該是一樣的，這種猜想是不是正確呢？我們來做一個實驗驗證一下。驗證 牛頓管實驗：師：剛才的實驗現(xiàn)象驗證了我們的猜想，在沒有空氣阻力即物體只受重力的情況下

8、，所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。板書：在沒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 年美國阿波羅15 號宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時釋放，它們同時落在月球表面，這是通過電視轉播過的。二、自由落體運動 師：物體若在沒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？生：沒有空氣阻力，則物體只受重力。師：很好！物理學中把這種只受重力作用，由靜止開始下落的運動叫做自由落體運 動。（板書）定義：在只受重力的情況下，由靜止開始下落的運動。師：我們?nèi)粘Ｉ钪幸姷降穆潴w運動是自由落體運動嗎？比如開始測反應時間的尺子 的下落運動是自由落體運動嗎？生：肯定不

9、是，因為在地球表面大氣層內(nèi)，沒有空氣的情況是不存在的。師：說得很好！在我們的日常生活環(huán)境下，自由落體運動是不存在的，只是一種理想 運動模型。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運動近似看作自由落體運動。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。三、自由落體運動的運動規(guī)律 師：做自由落體運動的物體的運動規(guī)律是什么呢？速度隨時間是如何變化的？位移隨 時間又是如何變化的，我們該如何來研究它的運動規(guī)律呢？生：利用打點計時器。先選擇一個物體，這個物體必須密度大，實心，體積不要太 大，這樣的話就可以把這個物體由靜止開始下落的運動近似看

10、成自由落體運動。接著用打 點計時器來研究物體的運動規(guī)律。師：請同學們自己設計并進行實驗，將紙帶的處理結果告訴我。學生設計、操作并處理實驗結果 總結分析運動規(guī)律 師：實驗結論是什么？生：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。師：如何得出這個結論？生：根據(jù)實驗得到的紙帶，我猜想它是勻加速運動。于是我用勻變速直線運動的運動規(guī)律saT2來驗證紙帶，結果證明自由落體運動是勻變速直線運動。師：回答得非常正確！自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，這個結論我們 要牢記。（板書）運動性質：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動 師：其他同學的結果呢？生：我的也差不多。關鍵點提問 師：大家用的是質量不

11、同的重錘做的實驗，為什么得到的結論差不多呢？生：雖然重錘質量不同，但由于空氣阻力影響較小，均可以近似成自由落體運動，而 我們已經(jīng)知道：所有物體做自由落體運動的運動情況是完全一樣的。所以得到的結果差不 多是符合事實的。鞏固練習：1、以下對物體做自由落體運動的說法中正確的是() A.物體自由下落時,速度為零 ,加速度也為零B.物體下落過程中速度增加,加速度保持不變C.物體下落過程中,速度和加速度同時增大D.物體下落過程中,速度的變化率是個恒量答案 :BD2、做自由落體運動的物體運動的時間取決于() A.物體的重力B.物體下落的高度C.物體的速度D.物體的加速度答案 :B3、 如圖所示 ,甲、乙、丙

12、、丁是以時間為橫軸的自由落體運動的圖象 ,下列說法正確的是( ) A.甲是 a t 圖象 B.乙是 v t 圖象C.丙是 h t 圖象 D.丁是 a t 圖象答案 :BCD4、甲、乙兩物體所受的重力之比為12,甲、乙兩物體所在的位置高度之比為21,它們各自做自由落體運動,則() A.落地時的速度之比是1 B.落地時的速度之比是11 C.下落過程中的加速度之比是12 D.下落過程中的加速度之比是11 答案 :AD5、為了求出樓房高度 ,讓一石子從樓頂自由下落 ,空氣阻力不計 ,測出下列哪個物理量的值能計算出樓房的高度 (當?shù)刂亓铀俣?g 已知 )( ) A.石子開始下落 1 s 內(nèi)的位移B.石子落地時的速度C.石子最后 1 s 內(nèi)的位移D.石子在最后 1 s 內(nèi)的初速度答案 :BCD板書：一、落體運動1、物體下落的快慢與它的輕重無關2、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。二、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、運動性質：初速度為零的勻加速直線運動。作業(yè)：1、了解有關重力加速的知識2、根據(jù)自己所打的紙帶求出重力加速3、根據(jù)所學勻變速直線運動的規(guī)律整理出自由落體運動的規(guī)律4、根據(jù)所整理的自由落體運動的規(guī)律解釋那尺子為何能測反應時間教學反思： 本節(jié)課放在實驗室上讓學生有直接參與實驗的機