2022年《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案

1、教學(xué)設(shè)計(jì)與反思 課題： 2.5 自由落體運(yùn)動(dòng)理科目：高中物教學(xué)對(duì)象：高一（ 10）班學(xué) 生課時(shí)： 1 課時(shí)提供者：應(yīng)貽潔單位：浙江省永康市麗州高級(jí)中學(xué)教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)為普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)共同必修模塊“ 物理 的描述” 中所涉及到的內(nèi)容。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中這節(jié)有關(guān)的條目是：（代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。（1” 中第一個(gè)二級(jí)主題“ 運(yùn)動(dòng) 1）通過(guò)史實(shí)，初步了解近 2）經(jīng)歷勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，理解位移、速度和加速度，了解勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，體會(huì)實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)自然 規(guī)律中的作用。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)在認(rèn)識(shí)自由落體規(guī)律中的作用，并通過(guò)介紹伽利略對(duì)自由落體的研究，體會(huì)科學(xué)研究方法

2、對(duì)物理學(xué)發(fā)展的作用。物體的下落運(yùn)動(dòng)是日常生活中最為常見(jiàn)的現(xiàn)象，學(xué)生對(duì)物體的下落運(yùn)動(dòng)已有自己的認(rèn) 識(shí)，這可以成為教學(xué)的起點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)的辨析，認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。自由落 體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要實(shí)例，通過(guò)自由落體直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究，加深對(duì)勻 變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解。另外，在學(xué)習(xí)過(guò)程中要讓學(xué)生逐步體會(huì)伽利略的“ 提出假設(shè)-合理外推” 的研究方法，伽利略對(duì)自由落體的研究開(kāi)創(chuàng)了科學(xué) 數(shù)學(xué)推理 -實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 -的實(shí)驗(yàn)方法，促進(jìn)了物理學(xué)的發(fā)展 , 為人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然提供了一種重要的研究方法 . 因此，伽 利略對(duì)自由落體的研究是方法教育和情感教育的好素材，教學(xué)過(guò)程還應(yīng)讓學(xué)生感受科學(xué)家的探索精神。教

3、學(xué)目標(biāo) ( 一) 知識(shí)與技能 1. 認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度 為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2. 能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。3. 初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屯评砟芰Α? 二) 過(guò)程與方法 1、會(huì)根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。2、會(huì)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并能歸納總結(jié)出物理規(guī)律的方法。3、善于進(jìn)行觀察，并能獨(dú)立思考或與別人進(jìn)行討論、交流。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1、通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生探究，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。2、滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過(guò)程中抽象出一種物理模

4、型 自由落 體。3、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí)，敢于積極探索并能提出與別人不同的見(jiàn)解。教學(xué)重點(diǎn) 自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。教學(xué)難點(diǎn) 理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律 教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)思想：1、 先用游戲激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，順理成章地研究落體運(yùn)動(dòng)；2、 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己總結(jié)出物體下落快慢不同的主要原因是空氣阻力，從而猜想 若沒(méi)有空氣阻力會(huì)怎樣；3、 用牛頓管實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，引入了新的理想運(yùn)動(dòng)模型：自由落體運(yùn)動(dòng)。講述 1971 年宇航 員做的實(shí)驗(yàn)，加深印象；4、 了解地球表面物體下落運(yùn)動(dòng)近似成自由落體運(yùn)動(dòng)的條件；5、 著手研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究，得

5、到結(jié)論；一、 引入 ：落體運(yùn)動(dòng)（板書(shū)）在課前需要設(shè)計(jì)制作好“ 測(cè)反應(yīng)時(shí)間尺” （在一約 對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度所用的時(shí)間）游戲50cm 長(zhǎng)的尺有刻度的一面標(biāo)上自由下落師：一般情況下，刻度尺是用來(lái)測(cè)量什么物理量的？生：測(cè)量物體長(zhǎng)度的！師：大家看到我手里的這把尺子了沒(méi)有？我這把尺子跟普通尺子是不一樣，有特殊的 功能，它可以測(cè)量出你的反應(yīng)時(shí)間。不信？我請(qǐng)幾位同學(xué)上來(lái)試試。找?guī)酌瑢W(xué)上來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?？赏ㄟ^(guò)比比誰(shuí)的反應(yīng)時(shí)間短來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。師：相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測(cè)出人的反應(yīng)時(shí)間呢？是根據(jù)什么原理 呢？我可以告訴大家，尺子測(cè)時(shí)間的原理就是利用尺子下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)制成的。而 我們今天要研究的就是

6、尺子下落這樣的運(yùn)動(dòng)。師：像尺子下落這樣的運(yùn)動(dòng)是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)。掛在線(xiàn)上的重物，如果把線(xiàn)剪斷，它 就在重力的作用下，沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊，在重力的作用下也沿著豎直 方向下落。師：不同的物體下落快慢是否一樣呢？物體下落的快慢由什么決定？請(qǐng)大家結(jié)合日常 生活經(jīng)驗(yàn)回答問(wèn)題。生：不同物體下落快慢應(yīng)該是不一樣的，下落快慢應(yīng)該是由質(zhì)量決定，質(zhì)量大的下落 快，質(zhì)量小的下落快慢。師：這位同學(xué)回答得對(duì)不對(duì)呢？大家看我來(lái)做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn) 1、將一張紙和一張金屬片在同一高度同時(shí)釋放，結(jié)果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見(jiàn)，繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)。分別將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果板書(shū)在黑板上。2、將剛才的紙片緊緊捏成一團(tuán)，再次

7、與硬幣同時(shí)釋放，結(jié)果兩者幾乎同時(shí)落地。3、將兩個(gè)完全一樣的紙片，一個(gè)捏成團(tuán)，一個(gè)平展，則紙團(tuán)下落快。師：物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎？生：不是的！板書(shū)：物體下落的快慢與其質(zhì)量的大小無(wú)關(guān) 師：為什么這樣說(shuō)？生：第 2 個(gè)實(shí)驗(yàn)和第三實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題，特別是第 有快慢之分。師：那你現(xiàn)在覺(jué)得物體下落快慢由什么因素決定呢？生：我想應(yīng)該是空氣阻力。猜想3 個(gè)問(wèn)題，質(zhì)量一樣卻下落師：如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力，那么在沒(méi)有空氣阻力，物體的下落快 慢應(yīng)該是一樣的，這種猜想是不是正確呢？我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。驗(yàn)證 牛頓管實(shí)驗(yàn)：師：剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證了我們的猜想，在沒(méi)有空氣阻力即物體只受重力的情況下

8、，所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。板書(shū)：在沒(méi)有空氣阻力即物體只受重力的情況下，所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。師： 1971 年美國(guó)阿波羅15 號(hào)宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時(shí)釋放，它們同時(shí)落在月球表面，這是通過(guò)電視轉(zhuǎn)播過(guò)的。二、自由落體運(yùn)動(dòng) 師：物體若在沒(méi)有空氣阻力的情況下由靜止下落，它的受力情況有什么特點(diǎn)？生：沒(méi)有空氣阻力，則物體只受重力。師：很好！物理學(xué)中把這種只受重力作用，由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn) 動(dòng)。（板書(shū)）定義：在只受重力的情況下，由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。師：我們?nèi)粘Ｉ钪幸?jiàn)到的落體運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎？比如開(kāi)始測(cè)反應(yīng)時(shí)間的尺子 的下落運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎？生：肯定不

9、是，因?yàn)樵诘厍虮砻娲髿鈱觾?nèi)，沒(méi)有空氣的情況是不存在的。師：說(shuō)得很好！在我們的日常生活環(huán)境下，自由落體運(yùn)動(dòng)是不存在的，只是一種理想 運(yùn)動(dòng)模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我們可以把日常生活中 一些空氣阻力影響不大的落體運(yùn)動(dòng)近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。什么樣才叫做阻力影響不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 師：做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么呢？速度隨時(shí)間是如何變化的？位移隨 時(shí)間又是如何變化的，我們?cè)撊绾蝸?lái)研究它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢？生：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。先選擇一個(gè)物體，這個(gè)物體必須密度大，實(shí)心，體積不要太 大，這樣的話(huà)就可以把這個(gè)物體由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)近似看

10、成自由落體運(yùn)動(dòng)。接著用打 點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。師：請(qǐng)同學(xué)們自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將紙帶的處理結(jié)果告訴我。學(xué)生設(shè)計(jì)、操作并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果 總結(jié)分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律 師：實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？生：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。師：如何得出這個(gè)結(jié)論？生：根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，我猜想它是勻加速運(yùn)動(dòng)。于是我用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律saT2來(lái)驗(yàn)證紙帶，結(jié)果證明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。師：回答得非常正確！自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)結(jié)論我們 要牢記。（板書(shū)）運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 師：其他同學(xué)的結(jié)果呢？生：我的也差不多。關(guān)鍵點(diǎn)提問(wèn) 師：大家用的是質(zhì)量不

11、同的重錘做的實(shí)驗(yàn)，為什么得到的結(jié)論差不多呢？生：雖然重錘質(zhì)量不同，但由于空氣阻力影響較小，均可以近似成自由落體運(yùn)動(dòng)，而 我們已經(jīng)知道：所有物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況是完全一樣的。所以得到的結(jié)果差不 多是符合事實(shí)的。鞏固練習(xí)：1、以下對(duì)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是() A.物體自由下落時(shí),速度為零 ,加速度也為零B.物體下落過(guò)程中速度增加,加速度保持不變C.物體下落過(guò)程中,速度和加速度同時(shí)增大D.物體下落過(guò)程中,速度的變化率是個(gè)恒量答案 :BD2、做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間取決于() A.物體的重力B.物體下落的高度C.物體的速度D.物體的加速度答案 :B3、 如圖所示 ,甲、乙、丙

12、、丁是以時(shí)間為橫軸的自由落體運(yùn)動(dòng)的圖象 ,下列說(shuō)法正確的是( ) A.甲是 a t 圖象 B.乙是 v t 圖象C.丙是 h t 圖象 D.丁是 a t 圖象答案 :BCD4、甲、乙兩物體所受的重力之比為12,甲、乙兩物體所在的位置高度之比為21,它們各自做自由落體運(yùn)動(dòng),則() A.落地時(shí)的速度之比是1 B.落地時(shí)的速度之比是11 C.下落過(guò)程中的加速度之比是12 D.下落過(guò)程中的加速度之比是11 答案 :AD5、為了求出樓房高度 ,讓一石子從樓頂自由下落 ,空氣阻力不計(jì) ,測(cè)出下列哪個(gè)物理量的值能計(jì)算出樓房的高度 (當(dāng)?shù)刂亓铀俣?g 已知 )( ) A.石子開(kāi)始下落 1 s 內(nèi)的位移B.石子落地時(shí)的速度C.石子最后 1 s 內(nèi)的位移D.石子在最后 1 s 內(nèi)的初速度答案 :BCD板書(shū)：一、落體運(yùn)動(dòng)1、物體下落的快慢與它的輕重?zé)o關(guān)2、在沒(méi)有空氣阻力的情況下，輕重不同的物體下落的快慢相同。二、自由落體運(yùn)動(dòng)1、定 義：物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。2、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。作業(yè)：1、了解有關(guān)重力加速的知識(shí)2、根據(jù)自己所打的紙帶求出重力加速3、根據(jù)所學(xué)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律整理出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律4、根據(jù)所整理的自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解釋那尺子為何能測(cè)反應(yīng)時(shí)間教學(xué)反思： 本節(jié)課放在實(shí)驗(yàn)室上讓學(xué)生有直接參與實(shí)驗(yàn)的機(jī)