高一物理《自由落体运动》教案
教学目标:知识与技能……过程与方法…… 情感态度与价值观……
教学重点、难点:1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程. 2.理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题.
教学过程:
师: 同学们,桌上都有一个光盘,一张圆纸片和两张白纸,形状大小可以任意改变,观察不同的物体,下落的快慢是否相同? 注意,要求两物体要从同一高度,同时由静止释放。……
[学生活动]时间1.5分钟。学生代表1:学生代表2:学生代表3:……
师:是什么原因使下落运动变得这么复杂?生:空气阻力的影响。师:如果没有空气阻力,不同物体在同一地点下落的快慢是否相同?
[演示实验]大家来看,这是一根玻璃管(横放),里面有两个物体,一个金属片,一根羽毛,(晃动玻璃管,让学生看清楚),在空气里,金属片先下落,如果抽去部分空气,将玻璃管倒立,观察物体下落的情况。实验演示:(抽气1分钟,将玻璃管迅速倒立),注意观察。两物体几乎同时着地。……
师:通过这个实验,我们知道“如果没有空气阻力,不同物体在同一地点自由下落的快慢相同。”我们把这种运动叫做自由落体运动。师: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。
物体做自由落体运动的条件是:1)只受重力作用,而不受其他任何力,包括空气阻力。2)从静止开始下落,V0=0,也就是自由下落。师:自由落体运动是在真空中发生的,是一种理想化的运动模型。实际上,我们生活中,如果空气阻力同重力相比很小,可以忽略,物体下落也可以近似地看作自由落体运动。如挂在线上的小球,如果把线剪断,小球下落可以近似地看作自由落体运动吗?生:可以,空气阻力可以忽略。师:注意观察小球自由下落是直线运动还是曲线运动,加速还是减速?生:自由落体运动是加速直线运动,且初速度为0。师:我们来猜猜看,是不是匀加速直线运动,我们的猜想是不是正确的呢?可以通过实验来验证,利用提供的器材铁架台,电火花计时器、纸带、重物,以4人小组为单位,共同讨论,提出各自的实验方案,讲讲实验如何操作?
[学生活动]时间5分钟。
小组1: 小组2: 强调:……
师:通过实验,你得出什么结论?学生1:匀加速直线运动学生2:匀加速直线运动,展示纸带和数据处理。根据公式△X=aT2,△X近似相等,相邻、相等时间间隔的位移之差相等,a相等,匀加速直线运动。
实验探究结果1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
师:计算自由落体运动的加速度。思考求纸带加速度的方法,写出你所依据的公式,设计表格记录需要的数据,计算纸带下落的加速度。学生活动:数据处理……生:展示纸带和数据处理……生:……
师:在9.3 m/s2左右的同学请举手,大部分同学得出的自由落体运动的加速度数值是相等的。
师:下落的重物不一样,但得到的加速度值差不多是一样的,由此我们得出一个结论。
实验探究结果2:自由落体运动加速度的值近似相等,测出来g在9.5 m/s2左右,。
师:“在同一地点,不同的物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,通常用g来表示。”
板书:4、自由落体运动的规律
师:计算自由落体运动的加速度。思考求纸带加速度的方法,写出你所依据的公式,设计表格记录需要的数据,计算纸带下落的加速度。学生活动:数据处理……生:展示纸带和数据处理……生:……
师:在9.5 m/s2左右的同学请举手,大部分同学得出的自由落体运动的加速度数值是相等的。
师:下落的重物不一样,但得到的加速度值差不多是一样的,由此我们得出一个结论。
实验探究结果2:自由落体运动加速度的值近似相等,测出来g在9.5 m/s2左右,。
师:“在同一地点,不同的物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,通常用g来表示。”
师:你从表中发现了什么规律吗?
生:从赤道到北极,重力加速度的随着纬度的增大而增大。
师:从赤道到北极,重力加速度从9.780 m/s2 增大到9.832m/s2,g略有不同,相差不大,国际上取北纬45°的海平面上的值为标准值,g=9.80665 m/s2。一般g=9.8 m/s2,粗略计算中可以取g=10 m/s2.
补充板书,g的大小,一切物体自由下落的加速度都相同,方向总是竖直向下的, (与重力方向一致);
师:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。所以,匀变速直线运动的基本公式和推论都适用于自由落体运动。只要这些公式中的初速度v0=0,a取g就可以了。
板书:4、自由落体运动的规律
3、自由落体运动规律 v0=0,g= 9.8 m/s2 v=gt x=gt2/2 v2=2gx
板书:3、自由落体运动加速度g
师:电火花计时器,我们测出来的重力加速度在9.5 m/s2左右,通过更精确的实验测量出来,我们这里(温州)的重力加速度,g=9.793 m/s2 ,看来我们的实验存在误差,有哪些误差呢?课后想一想。
师:运用自由落体运动的规律来解决生活中的问题。
PPT:小明住在我们学校旁边的东都大厦的15楼,有一天中午,小明在阳台上吃苹果,苹果不小心从阳台上(此时苹果离地高约 45m)掉下来了,求苹果落地前的瞬时速度大小,不考虑空气阻力,g取10m/s2。
解析……
PPT:高空抛物的危害你知道吗?一个鸡蛋从8楼抛下就可以让人头皮破裂 一个铁钉从18楼坠下可能会插入行人的脑中 即便是一块西瓜皮从25楼抛下时都能砸死人
[做一做]测定反应时间 请同学们两个人一组,设计方案,动手测量,测定自己的反应时间。
[学生活动] 若测出一同学捏住直尺时,直尺下落的高度,另一同学把尺子捏住。估算反应时间。……
师:同学们来谈谈对于自由落体运动有什么认识?……
师:以一首无题诗结束我们今天的学习。
板书设计:
2.5自由落体运动
1、自由落体运动 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、自由落体运动加速度(重力加速度) 大小 g=9.8 m/s2
方向 竖直向下
3、自由落体运动规律 v0=0,g=9.8 m/s2 v=gt x=gt2/2 v2=2gx