高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 教案

高中物理自由落体运动教案新人教版[展示]雨滴。雪花露珠和树叶自由下落的动画。上述两幅动画的共同特点是物体从静止开始下落，那么，物体下落的过程有没有规律可循呢？今天我们将一起探究这种运动?进而建立一种运动模型：自由落体运动。因此，本节课的任务是：1、研究自由下落运动；2、研究自由落体运动；3、研究自由落体运动的规律的应用。二、新课教学（一）自由落体运动实验一：硬币和等大的纸片同时自由下落思考：谁下落得快？为什么？结论：重的物体下落得快。（亚里士多德的观点）实验二：重纸片和轻纸团下落的实验。结论：轻的物体也可能下落得快。实验三：等重的纸片以不同方式下落。结论：并非物体越重下落越快。提问：是什么原因使下落运动变得如此复杂？比赛：男同学扔一张纸和女同学扔一本书。思考：书的重是纸重的几十倍，能不能得出“女同学的力量大”的结论？思考：产生这一现象的原因是忽略了什么？结论：空气阻力阻力对书和纸的影响不同。思考：是什么原因使下落运动如此复杂？思考：既然有空气阻力时运动很复杂，我们该怎样去研究自由下落运动呢？思考：根据由简到繁的研究思路，我们先应该研究什么情况下的自由下落运动？结论：先研究不受阻力情况下物体的自由下落运动。实验四：“牛顿管”实验：拿一个长约1.5m的玻璃管，一端封闭，另一端有开关，把形状和质量都不相同的几个物体，如金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来，观察这些物体下落的情况。把玻璃管里的空气抽出去，再把玻璃筒倒立过来，再次观察物体下落的情况。现象：玻璃管里越接近真空，它们下落越接近同时落到管底。推理：如果玻璃管里就是真空，则它们一定同时落到管底。播放美国宇航员的月球试验。阅读课本并回答：①什么叫自由落体运动？②自由落体运动的特点怎样？学生：①物体只在重力作用下从静止开始下落运动，叫自由落体运动。②特点：a、初速度为零；b、只受重力，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计。介绍人类文明史上最美的十个物理实验中排名第二：伽利略的自由落体实验。在16世纪末，人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落得快，因为伟大的亚里士多德已经这么说了。伽利略，当时在比萨大学数学系任职，他大胆地向公众的观点挑战。著名的比萨斜塔实验让大家看到两个物体同时落地。（配乐）但是，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仍不肯与世俗同流合污。从1616年开始，伽利略受到罗马宗教裁判所长达20年的迫害，1633年被判终身监禁并痛失爱女，1637年他双目失明，但即使是这样他依然没有放弃科学。1642年1月8日他由于寒热病在孤寂中与世长辞，同年的12月25日，另一位伟大的的物理学家诞生了，他就是牛顿，他扛起了伽利略的大旗，将科学发扬光大。直到三百年后的 1979年11月10日梵蒂冈教皇保罗二世代表罗马教廷不得不在公开集会上宣布：1633年对伽利略的宣判是不公正的。多媒体打出伽利略的照片：让我们用掌声对这位科学宗师表示崇敬！探究一：自由落体的运动性质：如何来研究自由落体的运动性质呢？方案：用打点记时器实验五：按教材第的图示装置做实验。将一系有纸带的重物从一定高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程。纸带分析：⑴自由落体轨迹是直线；⑵相等时间内位移越来越大；⑶连续相等时间内位移之差相等。要求学生自己测量纸带并把实验数据填入表格，然后教师用电脑处理数据，得出结论，01234x1x2x3x4x计数点01234567t(s)00.060.120.180.240.300.360.42坐标X(cm)V(m/s)加速度a(m/s2)（二）自由落体加速度教师引导学生思考两个问题：1．自由落体运动的加速度在各个地方相同吗？2．它的方向如何？让学生改变不同重物，利用打点计时器反复实验表明，同一地点，一切物体自由下落加速度都相同，方向总是竖直向下。总结：1．在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，符号：g2．方向：竖直向下。3．地球上不同地方，重力加速度不同，从赤道到两极，重力加速度逐渐增大，一般g取9.8m/s2或10m/s2。（三）自由落体规律让学生由总结自由落体规律 探究二：自由落体运动规律的应用。在日常生活中，不受空气阻力的单纯的自由落体运动的情况很少，但是在空气阻力影响很小的自由下落运动可以被视为自由落体运动，可以应用其规律来解决问题。1、甲物体的重力是乙物体重力的5倍，甲从50m高处自由落下，乙同时从100m高处自由落下，下列说法中正确的是：()A、两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的大。B、下落1s时，它们的速度相等。C、各自下落1m时，它们的速度相等。D、下落过程中，甲的加速度比乙的大。2、为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s后听到石块落到水面的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间）。[板书设计]