人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

自由落体运动一、教学目标1、知识与技能：⑴知道什么是自由落体运动。⑵掌握自由落体运动的规律和自由落体加速度。⑶能应用自由落体运动规律解决实际问题。2、过程与方法：(1)通过实验和分析推论，掌握自由落体运动的规律。(2)通过对伽利略的工作的回眸，掌握伽利略的科学的思维方法。(3)通过探究活动,掌握自由落体运动规律的应用。3、情感态度与价值观：（1）培养学生在科学研究中的逻辑思维素质，培养学生把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐结合的能力。（2）培养学生在科学研究中大胆质疑的精神。（3）培养学生动手、交流、分析、创新和合作的能力。二、教学重、难点1、重点：掌握自由落体运动的规律。2、难点：通过牛顿管的实验合理外推到自由落体运动的方法。三、设计思路本节教学从实验出发，逐步深入探索自由落体运动的特点、性质、规律及应用，使学生从对现象的表面观察到对现象的本质特征的掌握。适当穿插伽利略对自由落体运动的研究历史，让学生充分了解伽利略的科学方法；利用探究活动----测量反应时间，使学生在探究过程中获得知识、技能、创新能力，这是新世纪对教师提出的重要课题。四、教学资源 1、演示器材：硬币、泡泡糖、巧克力、纸、牛顿管、抽气机、多媒体设备。2、分组实验器材：刻度尺五、教学设计与过程师：先请几位同学上来玩一个游戏，我把这些东西依次静止释放，谁能用两个手指在下面接住的就送给谁。（看谁反应得快？）释放：巧克力、泡泡糖、硬币。（不同高度）师：同样的反应速度为什么有的能抓住，有的却抓不住？生：(1)有的下落得快，有的下落得慢。(2)、它们起始下落的高度也不同师：同一物体拿越高落下的是越快；但不同的物体从同一高度静止下落的快慢一样吗？演示：硬币和铺开的纸同高同时静止释放。现象：铺开的纸明显比硬币下落得慢。师：影响物体下落快慢的原因是什么？生猜想：（1）质量不一样（2）所受空气阻力不一样（3）体积不一样（4）表面积不一样师：（演示）还用同一张纸，质量没有变，体积也没有变,但是把纸捏成团，与硬币同高同时静止释放，比较下落快慢？现象：两者下落快慢很接近。师：现象说明什么？生：物体下落快慢与质量、体积无关。师：在我们物理学史上，就曾经有过这样的探讨，还曾经有过很多不同的说法，现在就让我们来看看亚里士多德和伽利略分别是抱有什么样的看法的。分别介绍亚里士多德和伽利略的生平及各自的论点。师：下面我们来验证其猜想是否正确？演示：牛顿管(利用课件展示) 实验1：将内有铁片与羽毛的玻璃管竖立，在管内有空气的情况下，将玻璃管倒立过来，请学生观察铁片与羽毛的下落快慢。生：铁片比羽毛下落的快。实验2：抽去玻璃管内的部分空气，重做实验。生：还是铁片下落的快一些，但是两者下落的快慢差异比第一次小。实验3：继续抽走玻璃管内的空气，使其逐渐接近真空，重做实验。生：铁片与羽毛下落快慢基本相同。师：通过这系列实验，我们能够得到怎样的结论？（学生讨论）生：当逐步抽空后，铁片与羽毛的下落快慢逐步接近。说明前次铁片比羽毛下落快的原因是由于空气对羽毛的阻力影响比较大。师：推测，如果完全没有空气阻力（真空），羽毛和铁片会同时落地的吗？生：会。师：外推之，如果没有空气阻力，任何物体同时从同一高度静止释放，都应该是同时落地。物理学中将物体不受其它因素影响，只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。（板书）师：判断几种运动是否是自由落体运动？（1）   铺开的纸张下落（2）粉笔竖直下抛（3）粉笔自由下落生：粉笔自由下落是自由落体运动。一、自由落体运动：（板书）1、定义：物体在只有重力作用下从静止开始下落的运动2、性质：师：上节课我们已经探究重锤仅在重力作用下是否做匀变速直线运动？生：是匀变速直线运动。师：判断依据？ 生：连续相等时间内通过的位移之差相等。师：我们现在就根据同样的理论来判断这个物体是做匀变速直线运动吗？(利用课件展示)学生计算结论：在误差允许范围内，连续相等时间内通过的位移之差相等。师：自由落体运动是初速为零的匀变速直线运动。（板书）回顾前面：任何物体同时从同一高度做自由落体运动，都应该是同时落地。可见s、t都相同，说明a也相同，当然也可以据△S=aT2来计算，是一个常量。师：物理学上把这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。二、自由落体加速度：（板书）自由落体加速度是矢量，方向竖直向下。至于大小呢？请学生们观看大屏幕上的两个表格，你能得出什么结论？生：重力加速度的数值随纬度的增大而增大，两极g最大，赤道g最小。重力加速度的数值随海拔的升高而减小。师：重力加速度随纬度变化和高度变化的原因将在以后学习。一般在计算中，g取9.8m/s2，如果在估算时，g还可取10m/s2。三、自由落体运动的规律：位移公式：h=1/2gt2(板书)速度公式：V=gt速度位移公式：V2=2gx四、自由落体运动规律的应用———测量你的反应时间。（探究活动）第三组：器材是刻度尺操作：一位同学倒立竖直拿刻度尺,另一位把手张开放在刻度尺底端等待接住。分析：尺子下落的高度就是对方手所抓住的刻度，由公式h=1/2gt2就可以求他的反应时间。▲布置作业 ⑴完成课本P45页作业（2）（3）（4）⑵思考：假如物体在月球表面做自由落体运动，与在地球表面做有什么不同？板书设计一、自由落体运动1、定义：物体在只有重力作用下从静止开始下落的运动。2、性质：是初速度为0的匀加速直线运动。二、自由落体加速度（矢量）方向：竖直向下大小：同一地点，g值相同；g随纬度增大而增大；g随海拔增大而减小。二、自由落体运动的规律：V0=0a=g位移公式：h=1/2gt2速度公式：V=gt速度位移公式：V2=2gx(板书)《自由落体运动》教案的几点说明1、理学是一门以实验为基础的自然科学．我在实际教学工作中深深体会到应在物理教学上给学生以主动探究、自主学习的空间．这样是培养学生对知识进行再次发现与探索的学习观念、激励学生的探索精神、使学生在探究过程中获得知识、发展技能、培养能力特别是创新能力，这是新世纪对教师提出的重要课题．2、探究式教学采用“设定情景，提出问题”——“分析问题，提问假设”——“设计实验，验证假设”——“分析结论，得出结果”的程序设计课堂教学．所以在本节课中可以提出四个问题①物体下落的快慢和什么因素有关？②自由落体运动是否是匀变速直线运动？③不同物体下落的加速度是否相同？ (4)测量对方的反应时间？学生解决这4个问题的过程既是科学的再发现过程，又是学生获得新知识、掌握知识的过程3．探究式教学，强调了学生的参与性、自动性、学生思维能力的创造性等．着重于全面提高学生的素质，特别是科学素质，使学生在受教育过程中主动、轻松，视学习为乐趣．因此在物理教学中让学生体验科学的发现过程是非常重要的，所以要充分体现学生的主动性。