人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

课题第二章匀变速直线运动的研究第五节自由落体运动设计思想本节的主要内容是自由落体运动的定义、特点、规律；重力加速度的大小、方向及其与地理位置的关系。本节课通过设立问题情境、演示实验、学生实验，完成一个较完整的物理探究过程，在此过程中，师生一起体会物理思想，体会物理问题的探究过程，体会物理模型的建立过程，一起感受科学的感召。教学目标知识与技能：1知道物体做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掌握自由落体运动的特点和规律过程与方法：1通过实验，体验影响物体下落运动的因素2体会物理研究方法—忽略次要因素建立物理模型情感态度与价值观：1结合杭州最美妈妈的故事，对学生进行情感教育。2通过测量自由落体加速度，体验科学规律的探究过程3培养探究物理规律、理论联系实际的热情教学重点物体自由下落的快慢和所受重力无关及自由落体运动的特点和规律教学难点自由落体运动的加速度教学资源演示器材：小球、纸片、直尺（100cm）学生实验器材：打点计时器、纸带、重锤、铁架台、直尺、导线等。教法设计实验探究与讲授相结合 教学过程教师活动学生活动设计意图引入新课教学1.视频播放蹦极运动激发学生学习的欲望2、现在来观察一下落体运动(见学生活动)引导学生分析：物体产生下落快慢不同的原因（空气对纸的阻力影响了纸片的下落，）将纸片捏成纸团后，阻力减小，纸团和金属片几乎同时落地提问：假设没有空气阻力，纸片和金属片会不会同时落地呢？引导学生猜想：在没有空气阻力的情况下，轻、重物体下落的一样快。一、自由落体运动1、定义：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。参见（3）2、物体做自由落体运动的条件：（1）只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力（2）从静止开始运动学生举一些落体运动的实例找一个同学演示金属片、纸片同时下落，其他同学观察到：纸片比金属片下落得慢再找一个同学演示将纸片捏成纸团，演示金属片和纸团同时下落，其他同学观察到：纸团和金属片几乎同时落地是不是说明重的物体比轻的物体下落快？这些现象说明了什么？引入课题：自由落体运动 自由落体运动只在没有空气的空间才能发生，但在实际生活中，很难找到这种空间。如果物体所受重力比它受到的空气阻力大得多，空气阻力的影响可以忽略不计，物体在空气中的自由下落运动，可以看做是自由落体运动。3、实验探究自由落体运动的特点提问：自由落体运动是怎样的直线运动呢？演示重锤下落，我们要把这个运动记录下来，以便研究。教师引导并小结：用打点计时器记录自由落体运动，分析纸带得出自由落体运动的特点。注意：（1）为减少空气阻力的影响，重物应选密度大的，如铁锤等（2）打点计时器应竖直固定好（3）重物应靠近打点计时器释放，先接通电源再松开纸带，重复几次（4）实验前，设计好实验记录的表格（5）选用点迹清晰的纸带测量不同重物的加速度教师组织学生交流探究结果，得出实验结论：（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动思考、讨论：怎样记录自由落体运动？如何测量下落物体的加速度？学生做实验，不同小组的重锤不尽相同，首先判断自由落体运动是匀变速直线运动。判断方法：△x恒定学生通过实验测量自由落体的加速度计算方法：体会物理理想模型的建立过程（忽略次要因素）使学生知道探究运动的加速度是否改变可以判定运动的特点同伴交流合作总结探究结论 （2）自由落体运动的加速度为a=9.8m/s2二、自由落体加速度—重力加速度1在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度。2方向：总是竖直向下3大小：g=9.8m/s2学生阅读课本内容，总结重力加速度大小的规律：在同一地点，重力加速度都相同，在不同地点，重力加速度略有不同。（1）纬度越大的地方，g越大（2）高度越高的地方，g越大通常情况下，g值变化不大，一般取g=9.8m/s2，，粗略计算时取g=10m/s2三、自由落体运动的规律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，即v0=0,a=g，所以匀变速直线运动的基本公式以及推论都适用于自由落体运动。（1）速度与时间的关系式vt=gt（2）位移与时间关系式h=1/2gv—t图g=△x/T2计算两个取平均值学生阅读课本P44内容，总结重力加速度大小的规律，记录在表格旁边请学生回忆匀变速直线运动规律及公式，请同学分别写在黑板上培养学生从表格中读取信息的能力培养学生善于应用规律，从一般到特殊 t2（3）速度与位移关系式vt2=2gh练习：1、关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A不同的物体做自由落体运动，它们的运动规律是不同的B自由落体运动的加速度与物体的质量大小无关C物体在空气中从静止开始下落的运动一定都是自由落体运动D自由落体运动是初速度为零，加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动杭州最美妈妈的故事n2岁的妞妞体重约为12公斤，坠落的高度10楼离地高度约为30米，求妞妞即将落地时的速度？(g=10m/s2)n小实验：测定每个同学的反应时间。小结：这一节课我们学到了什么？作业：1课本P45第1、2、3题学生看PPt,在笔记本上完成练习学生总结完成本环节如时间允许，请两位同学先演示一下，教师启发一般人的反应时间≥0.2s加深对自由落体运动的认识：重力加速度与质量无关，自由落体运动的条件加深对自由落体运动规律的认识，完成从理论到实际的过程培养学生归纳总结的能力启发学生思考，理论联系实际 2两人一组配合完成课本P44做一做：测定反应时间。能不能拿一把尺子，把对应的长度标出对应的反应时间，下节习题课交流。板书设计第五节自由落体运动一、自由落体运动1、定义：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。2、物体做自由落体运动的条件：（1）只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力（2）从静止开始运动3、实验探究自由落体运动的特点（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动（2）自由落体运动的加速度为g=9.8m/s2二、自由落体加速度—重力加速度1在同一地点，一切物体的重力加速度都相同，用g表示2方向：总是竖直向下3大小：g=9.8m/s2粗略计算时取g=10m/s2三、自由落体运动的规律速度与时间的关系式vt=gt位移与时间关系式h=1/2gt2速度与位移关系式vt2=2gh教学反思：(1)演示实验后应及时总结，物体下落快慢不仅与重力有关还与空气阻力有关。 (1)在探究自由落体运动规律时，应引导学生根据探究小车的运动设计实验。(2)让学生明白当空气阻力可以忽略时，实际中的物体运动可以看做自由落体运动。