高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 教案

必修一2.5自由落体运动—、教材分析本节内容属于《普通高中物理课程标准》中必修模一第二章《匀变速直线运动的研究》第五节《自由落体运动》的教学内容。白由落体运动是匀变速頁线运动的一种具体情形。此前，学生已经学习了匀变速直线运动的规律，也学习了研究匀变速直线运动的基木方法，对木课的学习，实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际屮的问题。组织学生进行探究活动，既有利于叽尚所学的知识，培养学生解决实际问题、探求规律的能力，还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。二、教学日标1、知识与能力（1）理解自由落体运动，理解是重力加速度，（2）掌握自由落体运动的规律，（3）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。2、过程与方法通过观察轻重不同物体在宾空屮的下落过稈，实际测量重物B由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。3、情感态度和世界观感受前人（亚里士多徳）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。三、教学重点、难点重点：不同物体自由下落有共同加速度g、做好实验难点：斜面实验设计的巧妙性、实验过程中科学猜想、数学推导、合理外推的体现四、学情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,对自由落体运动也冇过思考，接触过亚里士多徳的观点和伽利略著名的比萨斜塔实验，但未曾接触匀变速直线运动和理想实验的概念。五、教学方法 实验探究法、分析法、实验归纳法、讲授法、讨论法。六、课前准备1、牛顿管、抽气机；2、10套:纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器（带复写纸片）、纸带、重锤、海绵垫、接线板；长刻度尺。七、课时安排1课时八：教学过稈（一）预习检查、总结疑惑匕=V^ats=Vor+-6zr2Vf2-Vo2=2as（二）情景导入、展示H标在LI常生活屮，我们会看到这种现象：把小石头和树叶举到相同高度，石头的重量比树叶重，同时由静止开始释放。观察哪个先落地？（演示：石头和树叶）观察结果：石头先落地类似的现象在生活屮还有很多，早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多徳通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。在我们今天看来，他这个说法是否正确呢？提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？（三）合作探究、精讲点拨。我们可以通过实验研究这个问题，桌上有两张纸片（同种材料,质量不同）观察掉落在桌面的情况:1.两张纸平摊，同一高度，同时静止释放。2.把质最小的纸捏成纸团，同一高度，同时静止释放。可见，重的物体不一定下落得快，轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢？（受空气阻力的影响）正是由于有空气阻力的影响，物体下落得才有快冇慢。同学们想想看，如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体只受重力，从静止开始下落的情况是什么样子呢？ （演示牛顿管）看，这是一根玻璃管，管小的空气已经用抽气机抽掉了，里边有一个金展片和羽毛，观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。（观察实验）定义：物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。要注意理解“自由”这两个字：只受重力、初速度为零。结合上面的实验我们一起总结下，小结：如果没有了空气阻力，不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在存在空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。限于当时科技发展的水平，他在物理方面的论述，今天看来很多是不恰当的。但是，在两千年前他能够通过观察、归纳，形成自己的一套理论体系，已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。我们知道了什么是a由落体运动，下面我们继续深入的分析这种运动。（学生分组实验：将点火花计时器呈竖宜方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上，先用夹了夹住纸带上方，使重物静止在靠近计时器的下方，然后接通电源，待打点稳定后再松开纸带，让重物白由下落，计时器就在纸带上打出一系列小点，那么这些点记录了重物的运动情况。）下面大家结合学案来分析下纸带。提问：轨迹为肓线还是曲线？答：轨迹为一条育线，物体作育线运动。提问：是匀速育线运动吗？答：在连续相等的时间内通过的位移不相等，逐渐的增大，所以是加速右•线运动。提问：是匀加速吗？是如何判断出来的？（提示：冋忆前血学过的匀变速育线运动规律：连续相等的时间T内，物体通过的位移Z差为定值。这是一个判断公式，\S=aT\已知的T=0.02秒，见学案表格。）答：可以测出连续相等的时间卩内，物体通过的位移Z差为定值（在误差允许的范围内）。则物体做匀变速頁线运动。 我们一起总结一下：自由落体运动是初速度为零的匀加速育线运动。提问：能求出自由落体运动的加速度吗？（同样根据上血的公式，我们对自由落体运动的加速度进行计算一下，大家选取不同的时间间隔来读取数据，见学案表格）通过多次测量计算：（1）我们通常用g來表示白由落体加速度，也叫重力加速度，数值近似为9.8^/2,重力加速度的方向总是竖肓向下的。在实验屮，如果耍获得更精确的数据，还可以用频闪照相来测量。（看到课木37面的表格，从表格上可以看出，在不同的地方，g的取值是不同的，纬度越高数值越大，越靠近赤道数值越小。）（2）地球上不同的地方，g取值不同。从赤道到两极，g逐渐增大。同一地点g值相同。（3）既然白由落体运动是初速为零的匀加速直线运动，那么其运动规律与一般规律类似:不同的物体在同一地点，从相同高度同时白由下落的物体，同时到达地血，根据h=-sr，则它们的加速度是相同的。2应用：1:大家看到课后的测定反应时问小实验。2：测量物体从一定高度的楼房掉下，已知落地时的速度，求高度和下落时间。（四）反思总结，当堂检测。教师纽•织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。设计意图：巩固对H由落体运动特点的掌握、反馈纠正错误理解。（五）发导学案、布置作业下一节学习伽利略对自由落体运动的研究历程，体会学习前人的探索精神和科学的探究思想,作业完成课后习题3、4设计意图：布置下节课的预习作业，并对木节课巩固提高。教师课后及时批阅木节的延伸拓展训练。 九、板书设计一、物体下落过稈的运动情况与物体匱量直小无关.二、物体在只受重力作用下从静II••开始下落的运动，叫做H由落体运动。三、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。X=gfh=^srV：=2gh四、H由落体加速度萨9.8%2，十、教学反思木课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出白己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过稈屮易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课示进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。这节课主要知道白由落体运动的条件；知道白由落体运动就是初速度为零的匀变速右•线运动,推出了运动规律的三个公式，要求学生与以前学过的知识联系起来，灵活地运用。