人教版高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

自由落体运动【课标要求】  （1）通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。  （2）经历匀变速直线运动的实验研究过程，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。  【教材分析】  选自教科版《物理》（必修1）第一章第七节《自由落体运动》。  落体运动是一种常见的运动，伽利略对自由落体运动的研究意义重大。关于自由落体运动的学习分成两节来讲授。本节按照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程，使学生认识自由落体运动。下一节通过演示、实验、分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。  【学生分析】  在前面的教学中，学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，并用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动，同时对物理学中的理想模型有了一定的认识，具备了初步的逻辑思维能力和运用控制变量的研究方法。  【教学目标】  1、知识与技能  （1）认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动。  （2）能用打点计时器得到相关的运动轨迹，并zzza能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。  （3）初步了解探索自然规律的科学方法，培养学生的观察、概括能力。  2、过程与方法  通过对落体运动的实验探究，初步学习使用变量控制法。  3、情感态度价值观  （1）通过实验探究落体运动的规律，激发学习兴趣，增强求知的欲望。（2）调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述能力。  （3）渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。  （4）培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。  （5）培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。  【重点难点】1、对物体自由下落的快慢与物体质量无关的理解。  2、对自由落体运动概念的认识和理解。  3、“观念→思考→推理→猜想→验证”是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的重要过程。  【设计思想】  现代学习理论认为学生进入课堂学习之前对世界和事物有先入为主的认识，教师的教学要引导学生阐发他们已有的理解，激起新旧知识的矛盾，进行有针对性的教学。  为了全面完成各项教学目标，本节教学设计以实验探索为主线，充分展现隐含在本节内容中的科学探究方法和科学思维方式。首先，通过“测反应时间”的实验游戏激发学生学习兴趣，引出研究的问题── 落体运动，接着从生活经验和亚里士多德的观点出发进行巧妙的推理，使亚里士多德的理论陷入自相矛盾的境地，引起学生探究的兴趣。在此基础上学生自主进行实验探究，通过对实验结果的分析和讨论得出初步结论，提出物体下落快慢与质量无关的设想；再进一步通过教师演示“毛钱管”实验进一步验证设想。最后再由学生自主进行实验探究，利用打点计时器，记录自由落体运动的信息，为下一节定量地探究自由落体运动规律做好准备。  由于本节课学生自主实验探究的活动较多，故采用学生分组实验模式进行课堂活动，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强小组同学间的讨论与交流，师生间的相互反馈，培养学生合作学习的精神。课堂以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题，培养学生的逻辑思维能力。  【教学方法】  教师演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果。  【教学过程】  一、引入新课  我们已经学习匀变速直线运动的规律，下面我们一起来研究我们常见的运动──落体运动。  二、进行新课  录像演示：  a．苹果的掉落  b．重力使屋檐下的雨滴下落  c．水龙头中水滴的滴落D.机器的下落运动  教师引问：观察并指出以上物理情景中物体相似的运动特点。  学生活动：观察，思考，总结。  教师活动：教师在学生表述的基础上总结：画面中的物体都是从高处落到低处，这类下落的运动称为落体运动，这节课我们一起来研究落体运动是否具有一定的规律。  关于落体运动的进一步思考实验演示老师手上有一个粉笔头和一个塑料泡沫，粉笔头要重一些，塑料泡沫要轻一些，现在老师让他们从同一高度同时落下，请同学们观察谁先着地。生：粉笔头先着地。  提出问题  结合刚刚的实验和生活经验，大家觉得物体的下落到底和那些因素有关呢？生：质量师：大家认为物体的下落快慢与物体的质量有关，那么是什么关系呢？生：重的物体下落得快师：其实早在公元前4世纪的时候，古希腊哲学家亚里士多德就凭借自的生活经验总结出了:重的物体下落得快。亚里士多德对世界的贡献之大，令人震惊。他至少撰写了170种著作，其 中流传下来的有47种。当然，仅以数字衡量是远远不够的，更为重要的是他渊博的学识令人折服。他的科学著作，在那个年代简直就是一本百科全书，内容涉及天文学、动物学、胚胎学、地理学、地质学、物理学、解剖学、生理学，总之，涉及古希腊人已知和各个学科。他的著作包含三个方面：一是前人的知识积累，二是助手们为他所作的调查与发现，三是他自己独立的见解  亚里士多德集中古代知识于一身，在他死后几百年中，没有一个人像他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书，他的思想曾经统治过全欧洲，他得思想改变了几乎全西方的哲学家。恩格斯称他是“最博学的人”。因此呢，亚里士多德当时就是权威，那么，你们觉得他的观点正确吗？生：正确OR不正确师：不正确？那你举个例子。正确，那么现在老师做个实验。老师手上有两个粉笔头，大家观察到，两个粉笔一个大一个小，现在老师同样的让他们从同一高度同时下落，请同学们观察谁先着地。生：同时师:这是不是和亚里士多德的观点不同。其实早在16世纪。伽利略就提出了假设（2个物体下落）现在我们看看伽利略的简介：他大胆地向公众挑战，比萨斜塔的实验让大家看到了两个物体同时落地。然而伽利略挑战亚里士多德的代价是惨重的——他失去了工作，但他依然坚持真理，就像一个孤独的剑客独自仗剑沦落天涯却任不与世俗同流合污。从1616年开始，他就受到了罗马宗教裁判所长达20年得迫害。1633年被判终身监禁。伽利略的晚年生活非常悲惨，照料他的女儿赛丽斯特竟然先于他离开人世。失去爱女的过分悲伤，使伽利略双目失明。即使在这样的条件下，他依然没有放弃自己的科学研究工作。1642年1月8日，凌晨4时，为科学、为真理奋斗一生的战士，科学巨人——伽利略离开了人世，享年78岁。在他离开人世的前夕，他还重复着这样一句话：“追求科学需要特殊的勇气。”伽利略这种坚持不懈的精神和敢于打破陈规的勇气是值得我们学习和敬佩的。师：伽利略不但提出了自己的假说也做了大量的实验。著名的比萨斜塔实验推翻了亚里士多德的观点。那么这能说明物体的下落与物体的质量无关吗?不能。师：为什么2个铅球同时着地而粉笔头和熟料泡沫不同时落地呢？原来我们是忽略了空气阻力的缘故。那么在一个没有空气阻力的情况下物体下落又是怎样的呢？视频演示牛顿管师：因此物体的下落的快慢是与物体的质量无关的。 自由落体运动师：现在我们来研究一下自由落体运动师:首先我们看下自由落体运动的定义。物体只在重力的作用下由静止开始下落得运动叫师：由它的定义我们要注意的是1.必须是只在重力的作用下（通常空气阻力很小的时候我们可以忽略）2.必须是从静止开始运动师：那么自由落体运动是什么性质的运动，我们又该怎样来研究它的规律呢？师：其实早在伽利略提出观点的时候。他就做了很多实验，通过大量的实验得出物体下落的速度跟时间成正比，下落的高度跟时间的平方成正比。课件演示频闪照片经过实验的数据处理，我们发现自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。师：我们来研究一下它的特点和规律师：1.特点：（1）初速度为零（2）运动为匀加速直线运动，加速度为重力加速度，用表示，一般取9.8.加速度方向竖直向下，在地球的不同地方重力加速度的大小是不同的。2.规律：V=gtX=gtV=2gX【板书设计】1．7自由落体运动一、生活中的落体运动四、自由落体运动公式：V=gt二、关于落体运动的进一步思考定义：物体只在重力的作用下由静止开X=gt 1．落体运动的快慢与什么因素有关？始下落得运动V=2gX 2．亚里士多德的观点：重的物体下落得快特点：1.只受重力（空气阻力小可以忽略）伽利略的观点：两物体同时着地2.初速度为零3.物体下落快慢与物体质量无关规律：1。初速度为零的匀加速直线运动2。重力加速度    李云江200809140513