自由落體運(yùn)動(dòng)

自由落體運(yùn)動(dòng)一.說(shuō)教材人教版高一物理必修1教材第二章第四節(jié)是學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)展教學(xué)目標(biāo)一)、知識(shí)與技能

1．認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

2．能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析．

3．知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．

4．掌握如何從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)解決實(shí)際問(wèn)題．

5．初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法．培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力．二)、過(guò)程與方法由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，采用實(shí)驗(yàn)室的基本實(shí)驗(yàn)儀器——打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，記錄下運(yùn)動(dòng)的信息，定量地測(cè)定重物自由下落的加速度，探究運(yùn)動(dòng)規(guī)律的同時(shí)讓學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究方法．

1．培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言歸納總結(jié)規(guī)律的能力．

2．引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成進(jìn)行簡(jiǎn)單物理研究習(xí)慣、根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法．

3．引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律。

4.教師應(yīng)該在教學(xué)中盡量為學(xué)生提供制定探究計(jì)劃的機(jī)會(huì)．根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、討論和交流．三)、情感態(tài)度與價(jià)值觀

1．調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。

2．滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過(guò)程中抽象出一種物理模型——自由落體．

3．培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí)，敢于提出與別人不同的見(jiàn)解。教學(xué)重點(diǎn)

1．自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程．

2．掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題．教學(xué)難點(diǎn)理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題．二.說(shuō)教法探究、講授、討論、練習(xí)

教具準(zhǔn)備多媒體課件、牛頓管、硬幣、天平、小紙片、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、刻度尺、鐵架臺(tái)、紙帶，重物(兩個(gè)質(zhì)量不同)等．三.說(shuō)學(xué)法學(xué)生已學(xué)過(guò)的瞬時(shí)速度、勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移和時(shí)間之間的關(guān)系,

要求學(xué)生能在老師的引導(dǎo)下，探究出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，

要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法和素養(yǎng)。四.說(shuō)教學(xué)程序[新課導(dǎo)入]師：兩個(gè)輕重不同的小球同時(shí)落地的聲音，是那樣地清脆美妙!它使人們清醒地認(rèn)識(shí)到，輕重不是下落快慢的原因；它動(dòng)搖了2000多年來(lái)統(tǒng)治著人們頭腦的舊觀念，開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理之先河，將近代物理學(xué)以至今代科學(xué)推上了歷史的舞臺(tái)．當(dāng)樹(shù)葉從樹(shù)上飄落下來(lái)，雨滴從屋檐上落下來(lái)的時(shí)候，你們想過(guò)這種運(yùn)動(dòng)嗎?物體下落的過(guò)程有沒(méi)有一定的規(guī)律可循呢?今天我們將一起探究這種運(yùn)動(dòng)——“探究自由落體運(yùn)動(dòng)”．[新課教學(xué)]

一、自由落體運(yùn)動(dòng)

提出問(wèn)題：

1．重的物體一定下落得快嗎?2．你能否證明自己的觀點(diǎn)?(實(shí)驗(yàn)探究)

猜想：物體下落過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況與哪些因素有關(guān)，質(zhì)量大的物體下落的速度比質(zhì)量小的快嗎?

(小實(shí)驗(yàn))：取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片，把其中一張紙片揉成紙團(tuán)，在下述幾種情況下，都讓它們從同一高度自由下落，觀察下落快慢情況。①?gòu)耐桓叨韧瑫r(shí)釋放一枚硬幣和一個(gè)與硬幣面積相同的紙片，可以看到硬幣比紙片下落得快，說(shuō)明質(zhì)量大的下落得快．

②兩張完全相同的紙片，將其中一張卷緊后從同一高度同時(shí)釋放，觀察到卷緊的紙團(tuán)比紙片下落得快，說(shuō)明質(zhì)量相同時(shí)體積小的下落得快．

③將一枚硬幣與已經(jīng)粘貼了紙片的硬幣從同一高度同時(shí)釋放．觀察到一樣快，說(shuō)明體積相同質(zhì)量不同時(shí)下落一樣快．

④一塊面積較大的硬紙板、一個(gè)小軟木塞，分別放到已調(diào)平的托盤天平的兩個(gè)盤中，可以看出紙板比軟木塞重，從同一高度同時(shí)釋放它們，軟木塞比紙板下落得快．說(shuō)明在特定的條件下，質(zhì)量小的下落得會(huì)比質(zhì)量大的還快．

結(jié)論：物體下落過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)．

(實(shí)驗(yàn)演示)“牛頓管”的實(shí)驗(yàn)將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時(shí)下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片下落得快，羽毛下落得慢．將羽毛和金屬片放人抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時(shí)下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片和羽毛下落的快慢相同．做牛頓管對(duì)比實(shí)驗(yàn)要注意：

①抽氣達(dá)到一定的真空度時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉錢毛管閥門，然后再停止泵的運(yùn)轉(zhuǎn)．

②先讓學(xué)生觀察羽毛、軟木塞或金屬片在已抽真空的牛頓管中同時(shí)下落，它們幾乎同時(shí)落到管底．

③打開(kāi)進(jìn)氣閥，讓學(xué)生注意聽(tīng)到進(jìn)氣的聲音，看羽毛被氣流吹起的現(xiàn)象，再讓學(xué)生觀察羽毛、軟木塞或金屑在有空氣的牛頓管中同時(shí)下落，它們的下落快慢差別很大．

④實(shí)驗(yàn)時(shí)，勿使金屬片壓在羽毛上，以免不抽氣時(shí)出現(xiàn)同時(shí)下落的現(xiàn)象．結(jié)論：影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是空氣阻力的作用，沒(méi)有空氣阻力時(shí)，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同．做教材上的實(shí)驗(yàn)按照教材第45頁(yè)的圖2．4—1裝置做實(shí)驗(yàn)，將一系有紙帶的重物從一定的高度自由下落，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的下落過(guò)程．用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)，計(jì)算其加速度，換用不同質(zhì)量的重物看紙帶上點(diǎn)子間隔有什么不同，總結(jié)得出結(jié)論．教師點(diǎn)評(píng)：將兩條紙帶對(duì)比，只要兩條紙帶上的點(diǎn)子間隔相同就說(shuō)明它們的加速度是相同的．學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)計(jì)算重力加速度，通過(guò)比較得出結(jié)論．實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大約是9.8m／s2．二、自由落體加速度通過(guò)算g值理解自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是一個(gè)定值(在同一地點(diǎn))，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律．教師引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)問(wèn)題：

1．自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度在各個(gè)地方相同嗎?2．它的方向如何?[討論與交流]在現(xiàn)實(shí)中，雨滴大約在1．5km左右的高空形成并開(kāi)始下落，計(jì)算一下，若該雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)的速度是多大?遇到過(guò)這樣快速的雨滴嗎?據(jù)資料顯示，落到地面的雨滴速度一般不超過(guò)8m／s．為什么它們的差別會(huì)這么大?[課外訓(xùn)練]1．大氣層是我們地球生命賴以生存的屏障，每天都有很多小隕石落人地球大氣層中，但當(dāng)它們進(jìn)入大氣層后，由于空氣的摩擦生熱，絕大部分小隕石還沒(méi)有到達(dá)地面便已經(jīng)被燒毀．現(xiàn)在人類向天空發(fā)射的飛行器、衛(wèi)星等當(dāng)超過(guò)一定使用年限后，也讓它們進(jìn)入大氣層燒毀，那么小隕石等進(jìn)人大氣層后的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎?2．甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1：4，不考慮空氣的阻力作用，它們?cè)谕桓叨忍幫瑫r(shí)下落，則下面說(shuō)法正確的是………………()A.甲比乙先著地B．乙比甲先著地C．甲和乙同時(shí)落地D．甲比乙的加速度大3．如果從高樓相隔ls先后釋放兩個(gè)相同材料制成的小球，假設(shè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則它們?cè)诳罩懈鱾€(gè)時(shí)刻………()A.兩球的距離始終保持不變B．兩球的距離越來(lái)越小

C．兩球的距離先越來(lái)越小，后越來(lái)越大D．兩球的距離越來(lái)越大4．我們?cè)陔娪盎螂娨曋薪?jīng)?？煽吹竭@樣的驚險(xiǎn)場(chǎng)面：一輛汽車從山頂直跌入山谷，為了拍攝重力為15000N的汽車從山崖上墜落的情景，電影導(dǎo)演通常用一輛模型汽車代替實(shí)際汽車．設(shè)模型汽車與實(shí)際汽車的大小比例為1/25，那么山崖也必須用1/25的比例來(lái)代替真實(shí)的山崖．設(shè)電影每1min放映的膠片張數(shù)是一定的．為了能把模型汽車墜落的情景放映的恰似拍攝實(shí)景一樣，以達(dá)到以假亂真的視覺(jué)效果，問(wèn)：在實(shí)際拍攝的過(guò)程中，電影攝影機(jī)第1s拍攝的膠片數(shù)應(yīng)是實(shí)景拍攝的