2.5自由落体运动教学设计一、教材分析落体运动是一种常见的运动，自古以来许多人都研究过，伽利略对自由落体运动的研究意义巨大。为便于学生接受，教材的表达分为两节。本节通过演示和实验探究，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。下一节介绍落体运动的研究历史，主要是介绍伽利略对自由落体运动的研究过程和他的科学思维方法，使学生对自由落体运动的认识上升到更高的层次。二、教学目标【知识目标】1．知道物体作自由落体运动的条件2．通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s23.知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。4．掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题【过程与方法】1、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力2、引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法3、通过学生实验，探索自由落体运动的加速度及其运动性质，培养其探索精神。引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律【情感目标】1、通过实验培养学生独立思考能力，激发学生的探索与创新意识2、培养学生的逻辑推理能力3、培养学生实事求是的科学态度，从实际问题中分析规律4、培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解三、教学重点：1、理解自由落体运动及其遵从的条件2、掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题四、教学难点：1、理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题2、照相机曝光时间的估算五、教学方法：1、以物理史实，导入目标――实践体验，分析讨论――总结归纳，得出结论。2、通过实例分析，强化训练，使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题。六、教学用具：多媒体，牛顿管，抽气机，金属片，纸片，天平，打点计时器，纸带，铁架台，重物（几个质量不同的重物），刻度尺七、教学设计一、导入新课师：落体运动是自然界中一种常见的运动，如苹果掉下，雨滴下落，甚至羽毛飘落，都是落体运动。它们下落的快慢相同吗？
演示实验：让一个面积相同的纸片与铁片从同一高度同时释放，然后将纸片捏成团，再同时同高释放纸团和铁片，学生观察实验现象，并比较两次纸团下落的快慢不同师：纸片捏成团，质量并没有变化，仍然比铁片轻，可见轻的物体也可以比重的物体下落的快，那么导致纸片和纸团下落快慢变化的根源在儿呢？学生：这是可能是因为空气的阻力的影响。把纸片揉成团，面积变小，所受空气的阻力要比纸片所受空气的阻力小得多。师：如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中，没有空气阻力，从同一高度释放，和伽利略的结论一样吗？演示：把事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管拿出来，让牛顿管中的铁片、羽毛从静止一起下落。老师：可见空气阻力对落体运动的快慢造成影响，阻力影响较大时的落体运动情况比较复杂，我们今天主要学习自由落体运动。让学生思考、讨论。明确：空气阻力使下落物体的运动表现的很复杂，科学的第一步是先忽略空气阻力，研究物体不受空气阻力的运动。在这样的学习中，学生不仅可以提高观察与推理的能力，而且会逐渐形成观察与思考的习惯。板书：自由落体运动：一、定义：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。师：你能说出自由落体运动中，“自由”的含义吗？学生：①自由释放，初速度为0，②下落中不受空气阻力，或阻力影响可以被忽略。师：铁球和羽毛静止释放后的落体运动中都受到空气阻力，哪个可以近似认为作自由落体运动呢？师：我们已经学过匀速直线运动和变速直线运动，自由落体运动可能是个怎样的运动？师：先前我们研究运动速度变化有很多实验仪器和实验方法，哪些方法可以让我们借鉴？学生：打点计时器，频闪照片、光电门、……让每两位同学共用一套打点计时器打一条纸带，要求学生选择不同方法研究自由落体运动中的速度变化，并投影学生的数据处理结果。让学生做教材的重物自由下落的实验、并分析纸带的实验数椐。使学生在实践中有成就感并培养了探索精神。突出作V-t图像的方法，根据情况可以使用计算机出V-t图投影学生的数据处理，使结果得到共享与评价。板书：二、性质：自由落体运动是一个初速度为0的匀加速直线运动同学们请阅读教材中的表格，能得到什么知识？板书：三、自由落体运动的加速度同一地点一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g表示总结：地球上不同的纬度、g值不同。其方向为竖直向下。通常的计算，g值取9.8m/s2，粗略计算：g=10m/s2老师：g值的变化规律可能与什么有关系，请同学们课后查一些资料、思考一下。四、规律因为自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，请同学们根椐匀速直线运动的规律推导出其速度公式，位移公式。学生推导得出：
五、应用：反应时间的测量这个小游戏能测出人的反应时间。人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。学以至用，可以让学生感到知识的力量，培养作为人类的自豪感，同时培养了学生的沟通合作能力，并激发出学生用一种探索与研究的眼光去分析实验问题的意识。老师：我们师生配合做一个小游戏。学生分组作实验，测定反应时间。1、读一读：阅读课本的“做一做”，弄清楚实验原理、器材、步骤、数据的采集和处理、结论。2、做一做：两人一组，测定各自的反应时间3、想一想：如何制成一把直接测量反应时间的“尺子”。4、研究性小课题：跟踪检测自己的反应时间，检测不同人群（性别、年龄、职业等）的反应时间，研究反应时间跟哪些因素有关？课堂总结、点评:这节课我们学习了对自由落体运动概念和规律的认识及理解。自由落体运动是物体从静止开始的只受重力作用的匀加速直线运动，加速度为g，学好本节可更好地认识匀变速直线运动的规律和特点，是对上节内容的有益补充。要突破此重点内容，一定要把握住一点，即自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0=0，a=g。我们在以前章节中所掌握的所有匀变速直线运动的规律及推论，在自由落体运动中均可使用。在使用时要注意自由落体运动的特点，判断是自由落体运动之后方可代入计算。教后反思:本节课根椐《物理课程标准》，努力实现三维目标，为学生终身发展奠定基础；在内容铺垫上注重全体学生的基础、兴趣。在组织教学上，尽力促进学生自主学习，让学生积极参加与，乐与探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方法，培养学生科学探究的能力，使其逐步形成科学的态度与精神。在评价中通过利用其激励与论断功能，帮助学生认识自己、建立自信并提升自我教学实践能力。本节授课以后感到时间比较紧，学生的实验动手能力还有待提高。（四）实例探究☆自由落体运动基本概念的应用本节的易错点是对于空间下落的物体是不是自由落体运动判断时易错。在判断时，如题目直接给出物体由静止开始自由下落或忽略空气阻力等提示语时，可将下落的物体看成自由落体运动。对于有空气阻力的问题，若空气阻力远远小于重力，可近似看作自由落体运动。若只是空气阻力很小，则不能认为物体就一定做自由落体运动，因为虽然空气阻力很小，但可能空气阻力与重力大小差不多，故不是自由落体运动。在空间下落的物体不一定都是自由落体运动。如：物体以2m/s的初速度竖直下落就不是自由落体运动。由于v0≠0，不符合定义，但此运动可看为匀变速直线运动来处理。本节易忽略之处即在于做题时易忽略自由落体运动的第一个特点。v0=0，从而将上述运动当作为自由落体解决，得出错误的结论。［例1］甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从Hm高处自由落下，乙从2Hm高处同时自由落下．以下几种说法中正确的是（）A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大B．下落ls末，它们的速度相等C．各自下落lm它们的速度相等D．下落过程中甲的加速度比乙大
解：物体在下落过程中，因是自由下落，只受重力影响，加速度都为g，与质量无关，D选项错误。又由v=gt，知A选项错B选项正确。又由公式v2=2gh可知C选项正确，故答案应选B、C。点拨：本题中最易出现的错误是误认为质量大的物体加速度大，而质量小的物体加速度小，以致于错选为A、D两个答案。其主要原因是没有弄清楚“自由下落’即为物体做自由落体运动。☆自由落体规律的应用［例2］从离地面500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求小球：（1）经过多长时间落到地面？（2）自开始下落计时，在第1s内的位移、最后ls内的位移。（3）下落时间为总时间的一半时的位移。分析：由h=500m和自由落体加速度，根据位移公式可直接算出落地时间，根据运动时间，可算出第1s内位移和落下一半时间的位移。最后1s内的位移是下落总位移和前（n-l）s下落位移之差。解：（1）由，得落地时间s（2）第ls内的位移：m因为从开始运动起前9s内的位移为m所以最后1s内的位移为m（3）落下一半时间即t=5s,其位移为m
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