必修一22自由落體運動教案

1、PAGE PAGE 5 HYPERLINK / 人教新課標(biāo)版高一物理必修1 2.4第四節(jié)自由落體運動教案1、知識目標(biāo)：（1）使學(xué)生知道什么是自由落體運動，理解自由落體運動的條件和特征，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。2、能力目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、邏輯推理能力和實驗設(shè)計能力；（2）進行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法教育，了解研究自然規(guī)律的科學(xué)方法，培養(yǎng)探求知識的能力；教學(xué)重點：自由落體運動的特征和規(guī)律教學(xué)難點：研究自由落體運動的特征實驗教具和多媒體課件：等大的薄紙片和厚紙板、牛頓管、打點計時器、交流電源、重物、紙帶、直尺、多媒體課件等教

2、學(xué)過程：一、復(fù)習(xí)提問前面我們學(xué)習(xí)了變速直線運動以及它的運動規(guī)律。下面我們一齊來回顧勻變速直線運動的有關(guān)知識。問題一：初速度為零的勻加速直線運動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移之比?s1:s2:s3:=1:3:5問題二：在勻變速直線運動中，某一段時間內(nèi)中間時刻的即時速度如何表示?等于這段時間內(nèi)的平均速度(v中=v平均)二、提出課題舉例：失手掉落的杯子，雨滴，雪花，冰雹等，為什么進入工地要戴安全帽？上面會落下磚頭，這都是落體運動，但是他們的運動有所不同。1、演示實驗一：這里有兩塊等大的硬紙片和薄紙片，讓這兩個物體在同一高度靜止下落。問：我們剛剛看到什么現(xiàn)象？（看到硬紙片比薄紙片下落得快）。為什么鐵

3、塊比紙片下落得塊？（硬紙片重一些）其實早在兩千多年前，希臘得哲學(xué)家亞里士多德就提出了“物體越重，下落得越快”的觀點。2、演示實驗二：把薄紙片團成小團，讓這兩個紙片在同一高度靜止下落。問：我們剛剛看到什么現(xiàn)象？（看到紙團比紙片下落得快，輕的物體可以比重的物體下落的快）。讓學(xué)生舉出輕的的物體下落的快的例子。同時學(xué)生可以自己做不同物體下落快慢的實驗。介紹亞里士多德和伽利略的兩種不同的觀點。提問：是什么原因使物體的下落運動如此的復(fù)雜？（空氣的阻力）3、演示實驗三：一個玻璃管，里面有塊鐵片、一塊軟木和一根羽毛。我們來比較這三個物體下落的快慢。（拿著玻璃管走到學(xué)生當(dāng)中去，將水平放置的玻璃管迅速轉(zhuǎn)過90度成

4、豎直放置狀態(tài)，讓同學(xué)門觀察三個物體的下落情況，重復(fù)該實驗三次）在這個實驗中，我們看到什么？（三個物體下落快慢相同）為什么這時侯的鐵片和羽毛下落快慢相同呢？為什么剛才實驗中鐵塊和羽毛下落快慢相同？（沒有空氣的阻力）原來剛才玻璃管里面是沒有空氣存在，鐵塊、軟木和羽毛三個物體只在重力的作用下從靜止下落，它們下落的快慢是相同的，與物體的重量無關(guān)。而較輕的羽毛在下落過程中受到空氣阻力的影響很大，所以羽毛下落的慢一些。（我們研究一個復(fù)雜的問題，可以從最簡單、最基本的情況入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由淺及深地推入）3、定義自由落體運動：我們把物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫自由落體運動。4、

5、提出課題：我們這節(jié)課就研究自由落體運動。（板書：自由落體運動：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。）過渡：下面我們一起來研究自由落體運動的特點和規(guī)律。三、研究過程1、猜想：下面我們一起來研究自由落體運動的特點和規(guī)律：我們通過前面的實驗觀察，可以猜想自由落體運動是一個什么運動？猜想：（觀察可以看到初速度為零，速度增加，但是加速度如何？）2、驗證方法設(shè)想：大家想一下，可以通過什么方法來證實我們的猜想是正確的？大家想一想還有其他什么方法能夠把做物體自由落體運動的位置和相應(yīng)的時刻記錄下來？同學(xué)們可以回顧前面我們是用什么實驗器材來研究勻變速直線運動的？（打點計時器和紙帶）3、實驗

6、設(shè)計：現(xiàn)在實驗室提供下列器材：打點計時器、交流電源、重物、紙帶、直尺。請同學(xué)們利用這些器材設(shè)計實驗來研究自由落體運動是否是勻加速直線運動，以證實我們的猜想。（1）實驗方案設(shè)計：研究重物自由下落的運動情況，按照下圖所示的裝置，用打點計時器來做實驗。接通電源，松開紙帶，讓重物拖著紙帶自由下落；紙帶上打下一列小點，相應(yīng)的表示重物在不同的時刻的位置。用這條打了點的紙帶來研究重物自由下落的運動情況。（2）數(shù)據(jù)采集先來看怎樣獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)采集）、確定計數(shù)點（如下圖所示）；、用尺量出相鄰計數(shù)點之間的距離（記為S1、S2、S3S6），、計算兩計數(shù)點的時間間隔t=0.02秒（3）數(shù)據(jù)處理證明自由落體運動是

7、否為勻加速直線運動：方法一、利用做初速為零的勻加速直線運動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移之比：s1:s2:s3=1:3:5的結(jié)論。方法二、在勻變速直線運動中，某一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的即時速度。利用Vt圖象來分析研究自由落體運動。方法三、利用做勻變速直線運動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)： s1= s2= aT2 的結(jié)論。（4）實驗過程中應(yīng)注意的問題：整個實驗方案已經(jīng)設(shè)計出來，在正式做實驗之前，我們一起來考慮實驗中應(yīng)注意的哪一些問題。、安裝實驗儀器時應(yīng)使打點計時器和紙帶處于豎直平面內(nèi)；、實驗操作時，應(yīng)先接通電源（交流6V），再讓重物拉著紙帶由靜止下落；、確定計數(shù)點時，從第1點開

8、始，選取適當(dāng)?shù)拈g隔，保證有6組相鄰距離的數(shù)據(jù)。學(xué)生分組實驗，測量計算并得出結(jié)論。四、研究結(jié)論1、分析比較：求比值或者看Vt圖像2、總結(jié)歸納，得出研究結(jié)論：總結(jié)歸納出自由落體運動有哪些特點和運動規(guī)律？（1）自由落體運動的特點：自由落體運動的特點：初速度為零、勻加度、直線運動。加速度為g=9.8米/秒2，也叫做重力加速度 (gravitational acceleration) 。重力加速度都相同（g=9.8m/s2）我們看課本46頁的一個表格，表格中列有9個不同緯度的地點的重力加速度的數(shù)值。其中廣州為9.788m/s2，由這表格可以看到在同一地點的重力加速度是相同的。（為什么？，我們一開始做的鐵

9、塊和羽毛同時下落的實驗可以說明這個問題，兩個物體由同樣高度靜止下落，同時達到地面，它們的運動是完全相同的，即有相同的加速度）（2）自由落體運動的運動規(guī)律：（自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以它具有勻速直線運動的規(guī)律，同時它也有自己特殊的運動規(guī)律）速度與時間的關(guān)系 v= g t位移和時間的關(guān)系過渡：我們通過實驗研究總結(jié)出自由落體運動的特征和規(guī)律，下面我們運用這些規(guī)律來解決一些具體的問題。五、課堂練習(xí)1、一個物體作自由落體運動，在下落了20m時，共經(jīng)過了多少時間？(g10m/s2)解:有自由落體運動的規(guī)律可得：所以下落得時間：2、一個質(zhì)點從靜止開始下落，經(jīng)1s落到地面，則剛開始下落時，

10、物體距地面的高度是（g9.8m/s2）（ ）A、9.8m B、4m C、4.9m D、8m六、課堂小結(jié)：1、在研究自由落體運動時，我們采用了一種理想化的方式。從最簡單、最基本的情況入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由淺及深地推入，從而得出了一種運動形式自由落體運動，這種理想化的方式，在今后我們學(xué)習(xí)物理中經(jīng)常要用到。2、判斷勻變速直線運動的方法：看初速度為零的直線運動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移之比 是否為s1:s2:s3:=1:3:5看V-t圖像是否是一條直線。七、布置作業(yè)：課后練習(xí)2、3、4參考資料：人教版高一新教材及教師參考書。數(shù)據(jù)比值實驗數(shù)據(jù)記錄表格實驗結(jié)論：自由落體運動是_運動數(shù)據(jù)比值實驗數(shù)據(jù)記錄表格實驗結(jié)論：自由落體運動是_運動數(shù)據(jù)比值實驗數(shù)據(jù)記錄表格實驗結(jié)論：自由落體運動是_運動關(guān)于本節(jié)的課堂說明開始的提問是為了以后的驗證自由落體運動做準(zhǔn)備的。該節(jié)課的關(guān)鍵是學(xué)生做好試驗，同時教師要指導(dǎo)學(xué)生做好試驗數(shù)據(jù)的處理。一般學(xué)生先用初速度為零的勻加速直線運動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移之比為