高中物理必修1《自由落體運動》教學設計

1、I由落體運動【設計說明】自由落體運動是是一種典型的勻變速直線運動本節(jié)課引導學生進行實驗探究，采用實驗室的基本實驗儀器一一打點計時器，記錄下運動的信息，定量地測定重物自由下落的加速度,探究運動規(guī)律的同時讓學生進一步體驗科學探究方法。教師應該在教學中盡量為學生提供制定探究計劃的機會。根據(jù)學生的實際能力去引導學生進行觀察、思考、討論和交流。測定重物自由下落的加速度.做好幾個探究實驗是本節(jié)課的關(guān)鍵?！窘虒W目標】1、知識與能力（1）知道物體做自由落體運動的條件，認識重力加速度；（2）掌握自由落體運動的特點和規(guī)律；（3）培養(yǎng)學生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。2、過程與方法通過實驗觀察輕重不同物體的下落

2、過程，探究自由落體運動的規(guī)律，體會科學推理和實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。3、情感態(tài)度和價值觀感受前人崇尚科學、勇于探索的人格魅力和嚴謹務實的科學態(tài)度?！窘虒W重點】通過實驗探究自由落體運動規(guī)律的過程。2掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題?！窘虒W難點】采用打點計時器，記錄下運動的信息，定量地測定重物自由下落的加速度【教具準備】多媒體課件、牛頓管、硬幣、紙片、打點計時器、刻度尺、鐵架臺、紙帶、重物（兩個質(zhì)量不同）、頻閃照相機等?！窘谭ńㄗh】可以按照教材安排的順序，在講解的同時，通過實驗，邊講邊議?！菊n時安排】1課時【教學過程】新課導入師：1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵

3、球同時落地”的著名實驗，從此推翻了亞里斯多德“物體下落速度和重量成比例”的學說，糾正了這個持續(xù)了1900年之久的錯誤結(jié)論，那么物體下落的過程有沒有一定的規(guī)律可循呢？今天我們將一起探究這種運動一一“探究自由落體運動”新課教學：知識準備：提問：勻變速直線運動的規(guī)律速度與時間的規(guī)律：位移與時間的規(guī)律：.速度與位移的規(guī)律：.由打點紙帶求加速度的規(guī)律：.2怎樣判斷一個物體的運動是勻變速直線運動？例如下圖所示是用打點計時器研究小車運動打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為在紙帶上所選取的連續(xù)的5個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s；試判斷小車在做何種形式的運動？一、自由落體運動在現(xiàn)實生活中，不同物體的

4、落體運動，下落快慢在不少情況下是不同的。提出問題：重的物體一定下落得快嗎？2你能否證明自己的觀點？探究一：什么是自由落體運動？【實驗探究】實驗1：讓硬幣和羽毛同時由靜止釋放。思考：是否重的物體一定下落的快?分組實驗：取兩張相同的紙，將其中一個揉成球，再同時由靜止釋放。思考：1、是什么原因造成的呢？2、如果沒有空氣阻力，物體只受重力，從靜止開始下落的情況是什么樣子呢？結(jié)論：物體下落過程的運動情況與物體質(zhì)量無關(guān).實驗2：“牛頓管”的實驗將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片下落得快，羽毛下落得慢將羽毛和金屬片放入抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是金

5、屬片和羽毛下落的快慢相同。做牛頓管對比實驗要注意：觀察：沒有抽氣時羽毛與金屬片運動的快慢；現(xiàn)象：羽毛下落得很慢；觀察：將玻璃管抽掉一部分空氣后，比較羽毛與金屬片運動的快慢；現(xiàn)象：羽毛下落得較慢，但比實驗2-快多了；進一步猜想：將玻璃管抽成真空時，羽毛與金屬片運動的快慢；現(xiàn)象：一樣快。課件展示該實驗（加深感性認識）如果大家對自由落體運動的認識還不過癮的話，下面我們再看兩個實例：（1）1971年美國宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子和一根羽毛同時下落，觀察到它們同時落到月球表面上。（2）1993年4月8日上午，來自世界各地的一些科學家用精密的自動投卸儀器把烏檀木、塑料、鋁等不同材料制成的小球，從比

6、薩斜塔塔身44米處投下，用精密電子儀器和攝像儀記錄，結(jié)果所有小球以同一速度落地。得出概念：空氣阻力可以忽略不計時，物體將沿直線下落的運動就是今天我們要講的一類運動自由落體運動。介紹伽利略的邏輯推理：師：閱讀課本并回答：（1）什么叫自由落體運動？（2）自由落體運動的特點是怎樣的？生：物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫自由落體運動。特點是：（1）初速度為零；（2）只受重力作用，沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計。板書：1.自由落體運動的定義：只受重力作用，從靜止開始的下落運動做自由落體運動的條件：（1）只受重力（2）初速度為零判斷下列物體是否在做自由落體運動向地面用力擲一小石塊；棉花團落

7、地；蹦極跳探究二：自由落體運動的性質(zhì)到此，對于自由落體運動我們已經(jīng)有了認識：初速度為零的加速運動；下面我們來進一步探究它是怎樣的加速運動：實驗3：打點計時器打出紙帶；紙帶處理，在展示臺上測量處理；在Excel中列出表格：算出Ax并繪出v-t圖象；現(xiàn)象：Ax近似相等，v-1成一條直線。得出自由落體的運動規(guī)律：屬于初速度為零的勻加速直線運動。測定加速度：根據(jù)Ax=at2得出：a=?結(jié)論：經(jīng)過反復實驗表明，在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用符號g來表示。說明：重力加速度的方向是豎直向下的，它的大小可以通過多種方法用實驗來測定。例如：實驗4

8、：閃光拍照技術(shù)（頻閃照相）（多媒體演示）峙世廖暹4.780fW9.7B4rau1:M31319,79*9,79839*56WI扭的4040*9.8034斯口snrL北K90*9.832原理說明：通過精確的實驗測得g結(jié)果：（列表）從列表可看出g的變化規(guī)律：g隨緯度的增大而增大；說明：在一般的計算中：g=9.8m/s2或g=10m/s2,本書中，如果沒有特別說明的,g=10m/s2進行計算。學生活動：利用勻變速直線運動規(guī)律推導自由落體運動規(guī)律。板書：3、自由落體運動規(guī)律：速度公式:v=gt位移公式:X=l/2gt2速度與位移關(guān)系:V2=2gx應用：在汶川大地震中，一架直升飛機在災區(qū)某地上空做定點空

9、投救災物資，已知每隔1秒釋放一包物資，當?shù)?包物資剛著地時，第五包剛好離開機艙開始下落。（g=10m/s2）求:直升飛機距離地面的高度？第一包與第二包之間的距離？伯匸：（1）jq=鶯YA=x-loX：Am=80/7/（N）邦8L卜落旳丿4巧空用Q=SOm第仇卜咎島心寺弘上一心加一仇上M出I離z心=叫一=35m【學生活動】1閱讀教材第46頁“測定反應時間”回答下列問題：問題1：若測出某同學捏住直尺時，直尺下落的高度為10cm,那么這位同學的反應時間是多少？隨堂練習1關(guān)于自由落體運動下列說法正確的是（）物體豎直向下的運動一定是自由落體運動自由落體運動是初速度為零加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動

10、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動當空氣阻力小到可以忽略不計時，物體從靜止開始下落的實際運動可視為自由落體運動自由落體運動在任何兩個相鄰的1s內(nèi)，位移的增量為（）A.1mB.5mC.10mD.不能確定3估算從三樓晾臺上下落的花盆，經(jīng)多長時間到達地面？到達地面的速度有多大？（提示：每層樓咼約2.8m，涼臺咼約0.9m）課后作業(yè)：復習、完成學習與評價中基礎達標練習【教學中注意事項】重力加速度的大小。在不同地點，g的值不同，北京9.801m/s2，標準值為9.80665m/s2。一般計算取9.8m/s2,粗略計算可取10m/s2。重力加速度在地面不同的高度，取值也不同，離地面越高，g值越小。3.只有滿足f阻G，時，才能認為物體下落為自由落體運動。阻本節(jié)教學重點和關(guān)鍵在于說明不同物體下落的快慢相同，具有相同的加速度即重力加速度。重力加速度的數(shù)值課本上是直接給出的。要讓學生知道重力加速度的大小隨地點不同而不同，從地面的赤道到兩極其大小逐漸增大；在離地面越高的地方，重力加速度減小。不給學生解釋為什么。6、在得出自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速運動的結(jié)論后，可讓學生自己寫出自由落體運動的公式和幾個推論?！拘〗Y(jié)】自由落體運動的概念自由落體加速度（重力加速度）自由落體運動的規(guī)律