2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

集体备课教案项目内容课题§2.5自由落体运动修改与创新教学目标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真空中的下落过程，实际测量重物自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。教学重、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、合理外推的体现教学准备牛顿管、抽气机课型课吋安排1课时教学过程（一）预习检查、总结疑惑c19匕=%+加S=V.t+-at2Vt2-V^=2as（二）情景导入、展示目标 在日常生活中，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，同吋由静止开始释放。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德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。在我们今天看來，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？（二）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.把质量小的纸捏成纸团，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，物体下落得才有快有慢。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，管中的空气已经用抽气机抽掉了，里边有一个金属片和羽毛，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，他在物理方而的论述，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。我们知道了什么是自由落体运动，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直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，先用夹子夹住纸带上方，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帯，让重物自由下落，计吋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：轨迹为直线还是曲线？答：轨迹为一条直线，物体作直线运动。提问：是匀速直线运动吗？答：在连续相等的时间内通过的位移不相等，逐渐的增大，所以是加速直线运动。提问：是匀加速吗？是如何判断出来的？（提示：回忆前面学过的匀变速直线运动规律：连续相等的时间厂内，物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式，AS=67T2,已知的T=0.02秒，见学案表格。）答：可以测出连续相等的时间厂内，物体通过的位移之差为定值（在误差允许的范围内）。则物体做匀变速直线运动。我们一起总结一下：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。提问：能求出自由落体运动的加速度吗？ （同样根据上面的公式，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I'可I'可隔来读取数据，见学案表格）通过多次测量计算：（1）我们通常用g来表示自由落体加速度，也叫重力加速度，数值近似为9.8忆2,重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中，如果要获得更精确的数据，还可以用频闪照相来测量。（看到课本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）既然自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，从相同高度同时自由下落的物体，同时到达地面，根据h=-gt\则它们的加速度是相同的。应用：1:大家看到课后的测定反应时间小实验。2：测量物体从一定高度的楼房掉下，已知落地时的速度，求高度和下落吋间。§2.5自由落体运动一、物体下落过程的运动情况与物体质量大小无关.板书设计二、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。三、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。K=gth=^gt2四、自由落体加速度萨9.8少：2， 教学反思 集体备课教案项目内容课题§2.6利略对自由落体运动的研究修改与创新教学目标（一）知识与技能1、了解伽利略对自由落体运动的研究方法。2、知道逻辑推理（包括数学知识）和实验验证对解决物理课题的重要性。（二）过程与方法1、经历伽利略对自由落体运动的研究过程，体验伽利略的科学研究方法。（三）情感、态度与价值观1.通过了解史实，培养渗透坚持真理、不迷信权威、勇于探索的科学精神。2.通过经历伽利略对自由落体运动的研究过程，进一步提升对方法论的认识。教学重、难点教学重点：伽利略对自由落体运动研究的过程、方法。教学难点：伽利略否前人错误结论的逻辑推理、斜面实验结论的合理外推。教学准备课型课时安排1课时 教学过程复习提问1、什么是自由落体运动？2、自由落体运动的加速度有什么特点？新课引入自由落体运动是一种比较简单的运动，但是对这种简单运动现象的研究并非一蹴而就。一起来学习：《2.6伽利略对自由落体运动的研究》新课教学一、介绍亚里士多德的观点及其成因二、伽利略的研究过程：1、伽利略是如何反驳亚里士多德的观点？2、伽利略反驳完了，这个问题是不是就结束了？伽利略在考虑什么问题？3、伽利略对落体运动的最初认识是怎样的？4、伽利略是怎样大胆猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即v^t?5、介绍伽利略研究过程中遇到的困难：给学生时间思考与体悟困难一、瞬时速度不易测量，伽利略通过数学推导，间接证明位移与时间的平方成正比就可以。困难二、当时没有准确的计时工具，很难测定物体口由下落的时间。伽利略采用“冲淡重力”的办法6、再现伽利略当年的实验过程，得到初步结论7、伽利略将结论合理外推，得到落体运动的规律；讨论伽利略将结论外推的逻辑的合理性8、伽利略的勇气9、整体展现伽利略的研究过程与方法10、伽利略科学方法的深远影响课堂小结 伽利略的科学方法：对现象的一般观察一提出假设一运用逻辑得出推论一实验进行检验一对假设进行修正和推广。伽利略的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来，从而发展了人类科学思维方式和科学研究方法。板书设计§2.6利略对自由落体运动的研究一、亚里士多德绵延两千年的错误：二、伽利略对自由落体运动的研究：教学反思