人教版（2019）高中物理必修第一冊第二章第4節(jié)自由落體運動教案

1、自由落體運動教案一、教學目標知識與技能1、理解自由落體運動的條件和性質(zhì)，掌握重力加速度的概念；2、掌握自由落體運動的規(guī)律，能用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體問題。過程與方法1、 培養(yǎng)學生觀察能力和分析、處理實驗數(shù)據(jù)的能力，使之會驗證勻速直線運動；2、 通過分析，歸納出自由落體運動的速度，位移公式，培養(yǎng)分析、推理、綜合的能力。3、 通過實驗探究自由落體運動、加速度的大小，體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。情感態(tài)度與價值觀1、 使學生領(lǐng)悟突出主要因素，忽略次要因素的哲學思想2、 通過實驗探究，是學生形成實事求是的科學態(tài)度二、教學重點自由落體運動的特征和規(guī)律；三、教學難點研究自由落體運動的特征 ；四

2、、教學儀器紙片、光盤、牛頓管、多媒體課件等五、教學過程一、復習提問前面我們學習了勻變速直線運動的規(guī)律。下面我們一起來回顧一下勻變速直線運動的有關(guān)知識。速度公式： 位移公式： 速度位移公式：推論：做勻變速直線運動的物體，在連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)位移之差為一恒量。 s1= s2= aT2二、新課導入提出問題：究竟是重的物體下落快，還是輕的物理下落快？三、新課教學(一)自由落體運動演示實驗一： 光盤與同樣大小的紙片從同一高度同時由靜止開始下落。問：我們可觀察到什么現(xiàn)象？（看到石頭比紙片下落得快）。為什么石頭比紙片下落得快呢？（石頭重一些，重的物體比輕的物體下落快）公元前四世紀，古希臘哲學家認為重的物

3、體下落快，輕的物體下落慢。直到16世紀末，伽利略才否定了這一觀點。伽利略的巧妙推理，兩塊大小不同的石頭用一條線連接起來，大的石頭被小的石頭拖住，整體速度變慢。但是兩塊石頭加起來又比大的石頭重。演示實驗二：取半張紙與一張紙，把半張紙揉成一團，兩者也分別從同一高度同時由靜止下落。問：我們可觀察到什么現(xiàn)象？（半張紙比一張紙下落的快，輕的物體下落快）。過渡引言：輕的物體下落快，這不是與亞里士多德的結(jié)論相矛盾嗎？為什么會有兩種不同的現(xiàn)象呢？我們再來做一個實驗。演示實驗三：取兩張相同紙，把其中一張揉成團，兩者也分別從同一高度 同時由靜止下落。問：我們可觀察到什么現(xiàn)象？（紙團比紙片下落得快）。過渡引言：上述

4、現(xiàn)象說明重力相同的物體也不能同時落地，所以物體下落的快慢和輕重的關(guān)系比較復雜，既不能說重的物體比輕的物體下落快，也不能說輕物體的比重的物體下落快，因此亞里士多德的觀點是錯誤的。 （學生思考與討論）總結(jié)上面三個演示實驗得到三個不同的結(jié)論，你又能得出什么結(jié)論？結(jié)論：物體下落的快慢與重力無關(guān)。（老師提問）同學們仔細分析一下，亞里士多德的觀點究竟錯在哪里？（學生活動）沒有考慮空氣阻力的影響過渡引言：第三個演示中，紙片受到的空氣阻力明顯地比紙團受到的空氣阻力大，所以紙片下落較慢。由于影響空氣阻力大小的因素太復雜。在科學研究中，我們常常采取忽略一些次要因素，從最簡的問題入手的方法。在落體運動中，先排除空氣

5、阻力，研究物體在沒有空氣阻力條件下的運動。牛頓管實驗拿一個長約1.5米，一端封閉，另一端有開關(guān)的玻璃管（牛頓管），把小鐵片和羽毛放到這個玻璃管里。在玻璃管里有空氣的情況下，我們來比較這兩個物體下落的快慢。（拿著玻璃管走到學生當中去，將水平放置的玻璃管迅速轉(zhuǎn)過90成豎直放置狀態(tài)，讓同學門觀察兩個物體的下落情況，重復該實驗三次）（老師提問）：在這個實驗中，我們看到什么現(xiàn)象？（兩個物體下落快慢不相同，鐵片下落的快，羽毛下落的慢）用抽氣機把牛頓管中的空氣抽走。重復上面的實驗，觀察到什么現(xiàn)象？（兩個物體下落的快慢相同）（老師總結(jié)）：原來在有空氣阻力的情況下，較輕的羽毛在下落過程中受到空氣阻力的影響較大，

6、所以羽毛下落的慢一些。沒有空氣阻力時，小鐵片和羽毛都只在重力的作用下從靜止開始下落，它們下落的快慢是相同的，與物體的重力無關(guān)。十七世紀，偉大的物理學家伽利略（意大利）首先發(fā)現(xiàn)了亞里士多德這個觀點的內(nèi)部矛盾。 因此伽利略認為輕、重不同的物體它們下落的速度是一樣的。為了說明他對物體下落的結(jié)論是正確的，據(jù)說他在比薩斜塔上把木球和銅球同時下落，發(fā)現(xiàn)它們幾乎同時落地。【結(jié)論】1空氣阻力是影響物體下落快慢的重要因素.2在沒有空氣阻力時，在同一地方，任何物體自由下落的快慢相同 引入自由落體運動的概念1、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。2、特點：只受重力、初速度為0（說明“自由落體運

7、動”是理想化模型，實際生活中在重力比阻力大得多的情況下，可以忽略阻力的影響，使學生了解突出主要因素，忽略次要因素的哲學思想。）（二）自由落體運動的性質(zhì)自由落體是一種什么樣的運動？學生猜想：可能是勻加速直線運動問題導學：怎么證明你的猜想？ 學生：根據(jù)實驗（頻閃相片、重物自由下落時用打點計時器打出紙帶）驗證：自由落體的頻閃相片教師引導：假設(shè)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，則可以用哪些方面證明呢？學生回答：A、 連續(xù)相等的位移差X=aB、 初速度為零的勻加速直線運動從零時刻起，在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比等于（=1:3:5：）C、 初速度為零的勻加速直線運動從零時刻起，在ts內(nèi)、2ts內(nèi)、3ts內(nèi)的位移之比等于（=1:3:5：）D、 位移與市價關(guān)系X=a/2.建立X-圖像，看位移與時間成正比關(guān)系。（三）自由落體加速度1、在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同；方向：豎直向下2地球上不同地方，重力加速度不同，從赤道到兩極，重力急啊速度逐漸增大。3、一般取g=9.8m/或10 m/。根據(jù)勻加速直線運動的規(guī)律推導出自由落體運動的規(guī)律勻變速直線運動的規(guī)律 自由落體運動規(guī)律 四、課堂小結(jié)： 主要內(nèi)容：自由落體 自由落體運動的性質(zhì) 自由落體運動規(guī)律五、