自由落体运动教学设计4-人教版(优秀教案)

自由落体运动一、教材分析自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。此前，学生已经学习了匀变速直线运动的规律，也学习了研究匀变速直线运动的基本方法，对本课的学习，实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动，既有利于巩固所学的知识，培养学生解决实际问题、探求规律的能力，还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。由于学生受日常经验的影响，对重的物体下落快，轻的物体下落慢的印象很深，所以本节课做好实验十分重要。教学时可以引导学生从日常生活经验出发，通过实验逐步提出问题（设疑），让学生自己探究（解疑），得出结论。充分体现了物理是以实验为基础的学科，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。二、教学目标、知识与能力（）理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。（）理解重力加速度，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的。（）掌握自由落体运动的规律。（）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。、过程与方法通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。、情感态度和世界观感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。先通过观察生活中的一些现象和提出亚里士多德的理论和设疑“重物体比轻物体下落快吗?”，让学生通过分组实验及演示实验（牛顿管）解疑，理解什么是自由落体运动，明确物体做自由落体运动的条件。并得出做自由落体运动的不同物体，在同一地点从同一高度下落的快慢相同的结论。接着引导学生探究“自由落体运动是一种怎样的运动呢？”，通过分组实验对自由落体运动进行研究，得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。再提出“你能求出自由落体运动的加速度吗?”，引导学生去研究，从而圆满解决问题。三、教学重点难点教学重点：理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是。教学难点:掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题。四、教学方法实验—观察—分析—总结五、教具()牛顿管、抽气机；()纸片、铁架台、铁螺丝、纸带夹、打点计时器（带复写纸片）、学生电源、纸带、重锤、长刻度尺。六．教学过程.回顾学过的知识：此前，我们已经学习了匀变速直线运动的规律，也学习了研究匀变速直线运动的基本方法，对本节课的学习，实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。匀变速直线运动的速度公式：tV0Vat匀变速直线运动的位移公式：2021attVS推导公式：asVVt2202.引入新课：在日常生活中，我们会看到这种现象：把粉笔头和纸片举到相同高度，粉笔头的重量比纸片重，同时由静止开始释放。观察哪个先落地？（演示：粉笔头和纸片）观察结果：粉笔头先落地类似的现象在生活中还有很多，早在公元前世纪，古希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：“物体越重，下落得越快”。在我们今天看来，他这个说法是否正确呢？提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？（课后有伽利略的推论）我们可以通过实验研究这个问题，桌上有两张纸片（同种材料，质量不同）观察掉落在桌面的情况：a.两张纸平摊，同一高度，同时静止释放。b.把质量小的纸捏成纸团，同一高度，同时静止释放。（让学生自己试一试）我们通过观察这个现象说明了什么？可见，重的物体不一定下落得快，轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢？（学生：受空气阻力的影响）我们的神州六号飞船返回时，为了安全的降落，一定的高度要打开降落伞来减速，利用的空气的阻力。正是由于有空气阻力的影响，物体下落得才有快有慢。同学们想想看，如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体只受重力，从静止开始下落的情况是什么样子呢？.新课讲授：（演示牛顿管）看，这是一根玻璃管，里边有一个金属片和羽毛，下面我们分三种情况来做实验，观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。.未抽气时：轻的物体比重的物体下落的慢.抽出部分空气时：轻的物体下落速度加快，但仍比重的物体下落的慢.抽成真空时：轻重不同的物体下落速度相同（观察实验，使学生再次认识到生活中观察到重物下落快的原因是由于空气阻力的影响，终于使问题真相大白，从而引入自由落体运动的概念和物体做自由落体运动的条件，使课堂气氛达到高潮。）定义：物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。要注意理解“自由”这两个字：只受重力、初速度为零。（可以说是自由下落，自由下落的时候只受重力，并且初速度为零）结合上面的实验我们一起总结下：结论：如果没有了空气阻力，不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。（否认亚里士多德的“物体越重，下落得越快”的说法）指出自由落体运动的快慢与物体的质量无关。亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。限于当时科技发展的水平，他在物理方面的论述，今天看来很多是不恰当的。但是，在两千年前他能够通过观察、归纳，形成自己的一套理论体系，已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。我们知道了什么是自由落体运动，下面我们继续深入的分析这种运动。演示实验：将点火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用夹子夹住纸带上方，使重物静止在靠近计时器的下方，然后接通电源，待打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打出一系列小点，这些点就记录了重物的运动情况。下面大家结合学案来分析下纸带。提问：轨迹为直线还是曲线？答：轨迹为一条直线，物体作直线运动。提问：是匀速直线运动吗？答：在连续相等的时间内通过的位移不相等，逐渐的增大，所以是加速直线运动。提问：是匀加速吗？是如何判断出来的？（提示：回忆前面学过的匀变速直线运动规律：连续相等的时间T内，物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式，2aTS，已知的T秒，见学案表格。）答：可以测出连续相等的时间T内，物体通过的位移之差为定值（在误差允许的范围内）。则物体做匀变速直线运动。我们一起总结一下：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。提问：能求出自由落体运动的加速度吗?（同样根据上面的公式，我们对自由落体运动的加速度进行计算一下，大家选取不同的时间间隔来读取数据，见学案表格）通过多次测量计算：（）我们通常用来表示自由落体加速度，也叫重力加速度，数值近似为2sm（在粗略的计算中，还可以把取作2sm），重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中，如果要获得更精确的数据，还可以用频闪照相来测量。（看到课本页的表格，从表格上可以看出，在不同的地方，的取值是不同的，纬度越高数值越大，越靠近赤道数值越小。）（）地球上不同的地方，取值不同。从赤道到两极，逐渐增大。同一地点值相同。（）既然自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动，其运动规律与匀变速直线运动的规律类似，那么同学们推导一下自由落体运动的规律：（让学生推导）gh2Vgt21hgtV2asV-Vat21tVSatVV2t2t202t200t自由落体运动的规律自由落体运动的速度公式：tVgt自由落体运动的位移公式：221gth推导公式：ghVt22（注意式中的是指下落的高度）不同的物体在同一地点，从相同高度同时自由下落的物体，同时到达地面，根据221gth，则它们的加速度是相同的。．课堂练习【例题】甲物体的质量是乙物体的质量的倍，它们从同一点由静止开始下落，则下列说法正确的是：（）、甲比乙先着地、甲比乙加速度大、甲与乙着地的速度相同、下落过程中，两者在任意时刻离地的高度相同。【例题】一个做自由落体运动的物体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半，求它落到地面所需的时间。解：设物体运动的总路程为，落到地面所需的时间为，则由自由落体运动的规律得：212121()由以上两式解得：(2)另一解(2)舍去。【例题】一小钢珠由塔顶静止开始释放，最初的秒内的位移为，最后秒内的位移为，若—米，求塔高为多少？(10m)解：设塔高为，下落的总时间为，则：塔高：2gt21S()前秒内的位移：211gt21S（）后秒内的位移：223tg21SS()6SS12()由（）得出45S1()从而得出512S()由（）（）得出：()由（）得出()．小结定义：物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。如果没有了空气阻力，不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。我们通常用来表示自由落体加速度，也叫重力加速度，数值近似为2sm，重力加速度的方向总是竖直向下的。（在粗略的计算中，还可以把取作2sm）自由落体的运动规律：gh2Vgt21hgtV2t2t(应用：：大家看到课后的测定反应时间小实验)．作业课后习题：、、题（）七.板书设计（左黑板）自由落体运动.定义：物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。.如果没有了空气阻力，不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。.自由落体运动的快慢与物体的质量无关。.自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。.重力加速度（）在同一地点一切物体在自由落体运动中加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度也叫重力加速度（符号：）（）方向：竖直向下（）大小：与地点有关，一般计算中取2S,粗略计算时可取2S。.自由落体运动的规律：gh2Vgt21hgtV2t2t（右黑板）.复习匀变速直线运动的规律：2asV-Vat21tVSatVV202t200t.演示牛顿管实验.推导自由落体运动的规律八.教学反思．注意正确规范地进行演示操作。．注意演示实验的可视度。．课堂教学由各个环节组成，各环节之间尽量通过一些恰当的语言和问题灵活的串接起来，给学生一个完整的知识逻辑关系。附录：学案一.认识什么是自由落体。二.探究自由落体运动特点，通过分析纸带，思考下列问题：.纸带上的点是在一条直线上还是一条曲线上？.重锤是在作匀速直线运动吗？.是加速还是减速运动？.是匀加速运动吗？我们怎样去判断呢？我们可以通过测量在连续相等的时间间隔内，物体通过的位移之差是否为一个定值。若为定值，则是匀变速直线运动。（见表一）表一：点相邻计数点间的位移位移之差S1S2S1S2S3S2S3S4S3S4S5S4S5S既然是匀加速直线运动，那它的加速度是多少呢？我们还可以利用位移之差2aTS，求出加速度。其中T秒，下面我们动手计算一下：.三.试着写出自由落体运动的规律：学习是一件增长知识的工作，在茫茫的学海中，或许我们困苦过，在艰难的竞争中，或许我们疲劳过，在失败的阴影中，或许我们失望过。但我们发现自己的知识在慢慢的增长，从哑哑学语的婴儿到无所不能的青年时，这种奇妙而巨大的变化怎能不让我们感到骄傲而自豪呢？当我们在学习中遇到困难而艰难的战胜时，当我们在漫长的奋斗后成功时，那种无与伦比的感受又有谁能表达出来呢？因此学习更是一件愉快的事情，只要我们用另一种心态去体会，就会发现有学习的日子真好！如果你热爱读书，那你就会从书籍中得到灵魂的慰藉；从书中找到生活的榜样；从书中找到自己生活的乐趣；并从中不断地发现自己，提升自己，从而超越自己。明天会更好，相信自己没错的！我们一定要说积极向上的话。只要持续使用非常积极的话语，就能积累起相关的重要信息，于是在不经意之间，我们就已经行动起来，并且逐渐把说过的话变成现实。