人教版高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

自由落体运动规律一、教学目标知识与技能：1、通过对自由落体运动的研究，培养学生运用理论与实验相结合的方法分析解决问题的能力。2、熟练应用自由落体运动规律解决问题。3、使学生在了解不同物体的自由落体运动都有相同加速度的特点的基础上，对自由落体加速度有较深认识。过程与方法：培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力，使之会验证自由落体运动是匀变速直线运动；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。情感态度与价值观：通过教学，巩固学生对自由落体运动的认识，培养学生实事求是的科学态度和探索精神。二、教学内容剖析1、本节课的地位和作用：自由落体运动规律是在对上节自由落体运动轨迹分析的基础上得出来的，是一个实验结论。作为一种特殊的匀变速直线运动，可以由此推导出一般匀变速直线运动的规律，因此本节起呈上启下的作用。2、本节课教学重点：自由落体运动规律3、本节课教学难点：自由落体运动规律的推导三、教学思路与方法教学时要特别注意引导学生用“科学假设法”去分析、处理问题．  所谓“科学假设法”，即根据一定的事实，结合已有的知识，对研究的问题进行猜想和假设，以便得出一般性的结论．  教学过程中，要鼓励学生大胆地假设．对那些提出错误的、甚至是荒诞假设的学生的积极性也要注意保护．  教师在准备本节内容时，注意启发，引导同学们由自己亲手做实验取得的数据（纸带），大胆假设、推导出合理（不一定正确）的结论，让学生在动手实验中享受成功的快乐．可以采取上一节的分组讨论、分析、小结的办法．老师一边启发，同学们一边动手分析数据，最后共同得出结论．同时可设计一些问题讨论，如课本P24页的问题与讨论．  对于自由落体运动规律数学形式的给出，可让同学们在具体实例中得出．体现“实践→理论→实践”的认知规律．  本节中求平均速度是从数学中类比过来的方法，可以以此作为本课的开始．  练习自由落体运动规律的应用时，要注重选用有实际意义的题目，千万不要像以往那样用大量的纯数学技巧的题目去为难学生．四、教学准备：记录自由落体运动的纸带 一、课堂教学设计教学环节教学内容师生互动设计意图备注引入新课一、猜想与验证师：这是上节记录的自由落体运动的一条纸带，你能得出什么规律？生讨论得出：在相等的时间间隔里，小球下落的位移越来越大，表明小球的速度越来越在，表明小球的速度越来越大，即小球在做加速运动。师：猜想一下自由下落的物体的可能运动情况。生：可能是匀变速直线运动。师：那么，怎么样来证明你的猜想呢？生：复习提问，引导学生思考，引入本节要讲的问题初速度为零的匀加速直线运动通过对纸带上的位移与时间的测量，如果它的位移与时间关系满足上述关系式，则证明自由落体运动是匀变速直线运动。师：该同学的方法很好，可以测量一下你所得到的纸带。生：基本上符合。师：为什么在误差范围内我们得到的落体运动是匀变速直线运动？生：因为的阻力、摩擦等。二、自由落体运动规律1、重力加速度①定义：在同一地点，做自由落体运动的物体均具有相同的加速度，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用例题1．下列关于自由落体加速度的说法中正确的是（  ）    A．任何物体下落的加速度都是10m/s2    B．物体自由下落时的加速度称为自由落体加速度 g表示。②方向：竖直向下，它的标准什：g=9.8m/s2③经过对不同地区g值的精确测量，可以发现地球上不同地方g值不同。    C．不同地区的自由落体加速度不一定相同    D．自由落体加速度的方向总是垂直向下的答案：BC1、规律vt＝gt，h＝gt2例题2．某一物体从高处自由下落，则物体在3s内的位移是_________，第3s内的位移是_________，第3s末的速度是_________，前3s内的平均速度是_________，第3s内的平均速度是_________．解析：3s内的位移h3＝gt2＝×9.8×32m＝44.1m；  第3s内位移：前3s的位移减去前2s的位移，  hm＝×9.8×32－×9.8×22m＝24.5m；  第3s末的速度：v3＝gt＝9.8×3m＝29.4m/s；  前3s内的平均速度：＝＝m/s＝14.7m/s  第3s内的平均速度：＝m/s＝24.3m/s．练习1、从离地500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求：  （1）经过多少时间落到地面；  （2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s[分析]由h=500m和运动时间，根据位移公式可直接算出落地时间、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—1）s下落位移之差.   内的位移；（3）落下一半时间的位移.小结：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度为g=9.8m/s2  （2）第1s内的位移：  因为从开始运动起前9s内的位移为：  所以最后1s内的位移为：h10=h-h9=500m-405m=95m  （3）落下一半时间即t'=5s，其位移为[说明]根据初速为零的匀加速运动位移的特点，由第1s内的位移h1=5m，可直接用比例关系求出最后1s内的位移，即h1∶h10=1∶19∴h10=19h1=19×5m=95m  同理，若把下落全程的时间分成相等的两段，则每一段内通过的位移之比：ht/2∶ht=12∶22=1∶4作业：P32练习3、4、5一、视野拓展 你能想出什么简单的办法测定一口较深的水井的深度吗？实际测量时需要准备哪些器材？具体如何操作？请实际做一做．  解析：准备一个小石块及一块秒表（多功能电子手表也可），让小石块从井口自由下落的同时开始计时，当你听到石块落水的声音时，停止计时，读出秒表所计时间为t，忽略声音的传播时间，可求得井的深度h＝gt2．  请想一想，如果考虑声音的传播时间，又如何计算？  点评：此题属于开放的设计型实验题，答案不一定是唯一的．一方面要求灵活运用所学的理论知识来设计实验原理，另一方面要求能够合理安排实验步骤，能力要求较高．请同学们对此类问题要足够重视．