人教版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》教案一、教学目标知识与技能1、理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念；2、掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。过程与方法1、培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力，使之会验证匀速直线运动；2、通过分析，归纳出自由落体运动的速度，位移公式，培养分析、推理、综合的能力。3、通过实验探究自由落体运动、加速度的大小，体会实验在发现自然规律中的作用。情感态度与价值观1、使学生领悟突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想2、通过实验探究，是学生形成实事求是的科学态度二、教学重点自由落体运动的特征和规律；9/9 三、教学难点研究自由落体运动的特征；四、教学仪器纸片、光盘、牛顿管、多媒体课件等五、教学过程一、复习提问前面我们学习了匀变速直线运动的规律。下面我们一起来回顾一下匀变速直线运动的有关知识。速度公式：位移公式：速度位移公式：推论：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T内位移之差为一恒量。s1=s2=…=aT2二、新课导入提出问题：究竟是重的物体下落快，还是轻的物理下落快？三、新课教学(一)自由落体运动9/9 演示实验一：光盘与同样大小的纸片从同一高度同时由静止开始下落。问：我们可观察到什么现象？（看到石头比纸片下落得快）。为什么石头比纸片下落得快呢？（石头重一些，重的物体比轻的物体下落快）公元前四世纪，古希腊哲学家认为重的物体下落快，轻的物体下落慢。直到16世纪末，伽利略才否定了这一观点。伽利略的巧妙推理，两块大小不同的石头用一条线连接起来，大的石头被小的石头拖住，整体速度变慢。但是两块石头加起来又比大的石头重。演示实验二：取半张纸与一张纸，把半张纸揉成一团，两者也分别从同一高度同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（半张纸比一张纸下落的快，轻的物体下落快）。过渡引言：轻的物体下落快，这不是与亚里士多德的结论相矛盾吗？为什么会有两种不同的现象呢？我们再来做一个实验。演示实验三：取两张相同纸，把其中一张揉成团，两者也分别从同一高度同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（纸团比纸片下落得快）。9/9 过渡引言：上述现象说明重力相同的物体也不能同时落地，所以物体下落的快慢和轻重的关系比较复杂，既不能说重的物体比轻的物体下落快，也不能说轻物体的比重的物体下落快，因此亚里士多德的观点是错误的。（学生思考与讨论）总结上面三个演示实验得到三个不同的结论，你又能得出什么结论？结论：物体下落的快慢与重力无关。（老师提问）同学们仔细分析一下，亚里士多德的观点究竟错在哪里？（学生活动）没有考虑空气阻力的影响过渡引言：第三个演示中，纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大，所以纸片下落较慢。由于影响空气阻力大小的因素太复杂。在科学研究中，我们常常采取忽略一些次要因素，从最简的问题入手的方法。在落体运动中，先排除空气阻力，研究物体在没有空气阻力条件下的运动。牛顿管实验拿一个长约1.5米，一端封闭，另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把小铁片和羽毛放到这个玻璃管里。在玻璃管里有空气的情况下，我们来比较这两个物体下落的快慢。（拿着玻璃管走到学生当中去，将水平放置的玻璃管迅速转过90°成竖直放置状态，让同学门观察两个物体的下落情况，重复该实验三次）9/9 （老师提问）：在这个实验中，我们看到什么现象？（两个物体下落快慢不相同，铁片下落的快，羽毛下落的慢）用抽气机把牛顿管中的空气抽走。重复上面的实验，观察到什么现象？（两个物体下落的快慢相同）（老师总结）：原来在有空气阻力的情况下，较轻的羽毛在下落过程中受到空气阻力的影响较大，所以羽毛下落的慢一些。没有空气阻力时，小铁片和羽毛都只在重力的作用下从静止开始下落，它们下落的快慢是相同的，与物体的重力无关。十七世纪，伟大的物理学家伽利略（意大利）首先发现了亚里士多德这个观点的内部矛盾。因此伽利略认为轻、重不同的物体它们下落的速度是一样的。为了说明他对物体下落的结论是正确的，据说他在比萨斜塔上把木球和铜球同时下落，发现它们几乎同时落地。【结论】1．空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.2．在没有空气阻力时，在同一地方，任何物体自由下落的快慢相同．引入自由落体运动的概念1、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。9/9 2、特点：只受重力、初速度为0（说明“自由落体运动”是理想化模型，实际生活中在重力比阻力大得多的情况下，可以忽略阻力的影响，使学生了解突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想。）（二）自由落体运动的性质自由落体是一种什么样的运动？学生猜想：可能是匀加速直线运动问题导学：怎么证明你的猜想？学生：根据实验（频闪相片、重物自由下落时用打点计时器打出纸带）验证：自由落体的频闪相片教师引导：假设自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，则可以用哪些方面证明呢？学生回答：A、连续相等的位移差X=aB、初速度为零的匀加速直线运动从零时刻起，在连续相等时间内的位移之比等于（…=1:3:5：…）C、9/9 初速度为零的匀加速直线运动从零时刻起，在ts内、2ts内、3ts内…的位移之比等于（…=1:3:5：…）A、位移与市价关系X=a/2.建立X-图像，看位移与时间成正比关系。（三）自由落体加速度1、在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同；方向：竖直向下2地球上不同地方，重力加速度不同，从赤道到两极，重力急啊速度逐渐增大。3、一般取g=9.8m/或10m/。根据匀加速直线运动的规律推导出自由落体运动的规律匀变速直线运动的规律自由落体运动规律四、课堂小结：主要内容：自由落体自由落体运动的性质9/9 自由落体运动规律五、小实验学生互测反应时间六、作业布置P511-4七、板书设计第三节自由落体运动一、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动二、运动性质：初速度为零的匀加速直线运动（a=g）大小：通常g=9.8m/或10m/G值方向：竖直向三、运动规律9/9 9/9