《探究自由落體運動》教案

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【課題】第一節(jié)探索自由落體運動

【教學(xué)對象】高一的同學(xué)

【教材】粵教版高中物理必修一其次章第一節(jié)

【教學(xué)內(nèi)容分析】

本節(jié)主要內(nèi)容是探索自由落體運動，是本章的重點內(nèi)容，同時也是后面學(xué)

習(xí)勻變速直線運動的基礎(chǔ)。從亞里士多德和伽利略觀點的矛盾，經(jīng)過試驗探索，

得出物體下落過程中的運動狀況與物體的質(zhì)量無關(guān)，引出自由落體運動的概念。

在通過記錄自由落體運動軌跡，用打點計時器或頻閃照片，從頻閃照片中分析自

由落體的規(guī)，位移正比于時光的平方值。

教材在本節(jié)設(shè)計上有如下特點：

1.突出試驗探索；

2.重視物理學(xué)問在生活中的實際應(yīng)用。

【學(xué)習(xí)者分析】

1.同學(xué)的學(xué)問基礎(chǔ)：同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了位移、加速度、時光等描述運動的學(xué)問；

2.同學(xué)的熟悉特點：同學(xué)在生活中對于樹葉飄零、雨滴下落等落體運動司空見慣，但不知道落體運動的快慢和位移的邏輯。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.學(xué)問與技能

（1）熟悉自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在抱負(fù)條件下的運動；

（2）能用打點計時器或其他試驗儀器得到相關(guān)的運動軌跡并能自主舉行分析；（3）知道什么自由落體的加速度；

（4）初步了解探究自然邏輯的科學(xué)辦法。培養(yǎng)同學(xué)的觀看、概況能力。

2.過程與辦法

（1）培養(yǎng)同學(xué)的觀看能力和規(guī)律推理能力；

（2）舉行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)辦法教導(dǎo)，了解討論自然邏輯的科學(xué)辦法，培養(yǎng)探求學(xué)問的能力；

（3）通過對落體運動的試驗探索，初步學(xué)習(xí)使用控制變量法。

3.情感態(tài)度與價值觀

（1）調(diào)動同學(xué)樂觀參加研究的愛好，培養(yǎng)規(guī)律思維能力及表達能力；

（2）滲透物理辦法的教導(dǎo)，在討論物理邏輯的過程中抽象出一種物理模型——自由落

體。

（3）通過試驗，培養(yǎng)同學(xué)的合作精神。

（4）通過史實，培養(yǎng)同學(xué)學(xué)會質(zhì)疑的科學(xué)素質(zhì)。

【教學(xué)重點】

探索自由落體運動的過程及自由落體運動的概念。

【教學(xué)難點】

物體下落快慢與物體質(zhì)量無關(guān)。

【教學(xué)辦法】

探索法、研究法、講授法

【教學(xué)器材】

兩張紙片、電火花打點計時器、直尺、兩條紙帶、勾碼、鐵夾、牛頓管等。

【教學(xué)過程設(shè)計】

一．試驗要求

師：學(xué)生們，這是你們第一次來物理試驗室做試驗，我提幾點要求：

1.來到試驗室，不要大聲喧嘩；

2.沒有讓你們做試驗之前，不要動桌面上的儀器，以免損壞，壞了就做不

了啦；

3.檢查桌面上的儀器齊不齊全，有沒有打點計時器？是什么打點計時器？

工作電壓是多少？有沒有直尺、兩條紙帶、勾碼、鐵夾子、鐵架臺？

生：電火花打點計時器，220V溝通電壓

二、引入新課

師：學(xué)生們，秋天是個漂亮的時節(jié)，落葉飄落，熟透的蘋果會從樹上掉落下來，這些有什么共同的特點？

生：從高的地方落到低的地方，從靜止開頭。

師：沒錯，像落葉那樣由靜止開頭從高處落到地處的運動就叫做落體運動。（板書：落體運動）你們還見過有哪些落體運動呀？

生：雪花飄零，雨滴下落，跳傘……

三、舉行新課

1、亞里士多德的觀點

師：那好，你們生活中見到的，是重的物體下落得快還是輕的物體下落得快？生：重的物體下落得快

師：早在2000多年前，古希臘聞名學(xué)者亞里士多德就提出重的物體下落得快的觀點。（板書：亞氏：物體越重，下落越快）學(xué)生們知道哈佛高校的校訓(xùn)是什么嗎？

生：與柏拉圖為友，與亞里士多德為友，更重要的是，與真理為友。

2、試驗驗證

師：沒錯，說明亞里士多德在西方人心目中是很有重量的。那么，真的是重的物體下落得快嗎？我們用試驗來驗證一下。（拿出兩張白紙）這是兩張幾乎一樣的白紙（重疊），表面積一樣，質(zhì)量也一樣?，F(xiàn)在我把其中一張白紙撕下一半，揉成一個紙團，紙團和紙片哪個比較重？（紙片）哪個的表面積比較??？（紙團，它受到的空氣阻力也比較小）讓這個紙團和另一張紙從同一高度同時下落，注重看它們是怎么樣下落的？哪個下落得比較快？

生：紙團比較快，（是直線下落嗎？）紙團是，紙片是飄下去的。

師：說明白什么？（輕的、表面積小的物體下落得快）

師：很好，現(xiàn)在讓紙團和鐵夾子從同一高度同時下落，哪個比較重?表面積都比較小。

生：同時落地。

師：輕重不一樣的但是表面積都比較小的物體下落的一樣快，說明亞里士多德的觀點不徹低正確。其實我們剛才做的試驗早在1590年就有人做過了，是誰？他是怎么做的？

生:伽利略，他在比薩斜塔上用1磅的鐵球和10磅的鐵球同時下落，發(fā)覺他們同時落地。

師：沒錯，伽利略的比薩斜塔試驗推翻了人們信奉了兩千年的觀點，伽利略很牛的，他是意大利聞名的物理學(xué)家、天文學(xué)家和哲學(xué)家，用試驗來討論科學(xué)就是他首創(chuàng)的，他在1609年發(fā)明白天文望遠鏡，他的成就還有無數(shù)無數(shù)，有愛好的學(xué)生可以去了解一下。

3、牛頓管試驗

師：我們剛才看到的是紙片是飄零下去的，為什么？（有空氣阻力）那假如把空氣阻力消退掉又會是怎么樣呢？下面我們來做牛頓管試驗（拿出牛頓管），這個就是牛頓管，玻璃管的一端裝有閥門，里面有兩個小寶物，前面的學(xué)生告知大家是什么小寶物？（一個金屬片和染紅的羽毛）哪個比較重？（金屬片）現(xiàn)在牛頓管理面彌漫空氣的，看看哪個下落得快？（走下去演示幾次，金屬片比羽毛快無數(shù)）現(xiàn)在把里面的空氣抽掉，請一位學(xué)生上來做做。

師：這就是用來抽水的抽水泵，我們現(xiàn)在抽的是空氣，不是水，把橡皮管插好，開頭抽氣，把手放在這里，有什么感覺？（有氣體出來，越來越少）幾乎沒什么

空氣出來的時候，就抽得差不多啦，行啦，關(guān)上閥門。固然，因為技術(shù)的緣由，不行能把里面的空氣徹低抽光。好，現(xiàn)在是在幾乎真空中金屬片和羽毛同時下落，看看哪個下落得比較快。（同時落地）

師：在幾乎沒有空氣的狀況下，輕重不同的兩個物體同時落地，說明影響物體下落快慢的緣由就是——空氣阻力。（板書：影響下落快慢：空氣阻力）消退了空氣阻力，物體就只受重力，而且是從靜止開頭下落，這樣的運動就叫做自由落體運動。它有哪兩個條件？（板書：自由落體條件：①只受重力作用②從靜止開頭下落（smv/00）

演示：手中自由釋放粉筆、下拋、上拋、斜拋、平拋粉筆，讓同學(xué)推斷哪個是自由落體運動，強調(diào)自由落體運動的條件。

4、同學(xué)探索試驗

師：學(xué)生們，我們要討論自由落體運動，就要知道物體下落的……

生：位移、速度、時光

師：要記錄物體運動的位移和時光，就要用……

生：打點計時器

師：好，學(xué)生生桌面上有兩條紙帶，可以打多少次？（4次，兩面都可以打）我們不用那么長的紙帶，一半就夠了，這樣就可以打8次。把紙帶穿過限位孔，用手固定住打點計時器，平方還是豎放？（豎放）為什么?(紙帶豎直下落，減小空

氣阻力)。用繩子掛住勾碼，再用鐵夾夾在紙帶下端，用手捏住紙帶的上端，保持紙帶豎直，松手，讓紙帶自由下落。

【板書設(shè)計】

第一節(jié)探索自由落體運動

一、小嬉戲：測反應(yīng)時光

二、落體運動的思量

亞里斯多德：物體越重，下落越快。

伽利略：物體下落過程中的運動狀況與物體