高中物理教科版高中必修1第一章 運動的描述自由落體運動教案

《對自由落體運動的研究》教案教材分析：《對自由落體運動的研究》位于必修一，第一章第7節(jié)。在此之前學生已經(jīng)學習了勻加速直線運動，勻加速直線運動速度時間關系，勻加速直線運動位移時間關系。本節(jié)是對前幾節(jié)的學習內(nèi)容首次進行綜合運用。同時在本節(jié)中需要運用逐差法計算重力加速度，這也是第9節(jié)利用打點計時器求加速度的重要基礎。在本節(jié)教學中通過亞里士多德和伽利略的爭論引入，以及需要完成的教學任務：自由落體運動的定義和性質(zhì)，利用勻變速直線運動的公式推導出自由落體運動的公式，引導學生學會利用逐差法計算加速度。學情分析：在學習本節(jié)之前學生已經(jīng)學習過勻加速直線運動，原有的知識結構是本節(jié)自由落體運動的學習的重要基石。但是在前面勻變速直線運動的速度時間關系和位移時間關系僅僅是單純地學習理論，本節(jié)作為首次實際運用，學生在遷移理解以及在實際問題求解中會存在一定的困難。教學目標：1、知識與技能（1）、理解自由落體運動的概念和特點（2）、知道自由落體運動加速度的大小和方向（3）、學會從加速直線運動規(guī)律推導出自由落體運動的運動規(guī)律，并能運用自由裸體運動規(guī)律解決實際問題2、過程與方法（1）、在自由落體運動規(guī)律探究過程中，培養(yǎng)學生用物理語言歸納總結規(guī)律的能力（2）、在引導學生從勻加速直線運動規(guī)律推到自由落體運動的過程中培養(yǎng)學生邏輯推理的能力3、情感態(tài)度價值觀（1）、通過實驗培養(yǎng)學生獨立探究的能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新和探索意識（2）、通過學生從感悟生活經(jīng)驗出發(fā)對自由落體進行科學探究，促進學生從感性認識世界到理性認識世界。四、教學重難點理解自由落體運動及其遵從條件掌握自由落體運動規(guī)律，并能應用其解決實際問題五、教學方法、模式、策略講授法、問答法、演示法啟發(fā)——引導模式任務驅(qū)動策略六、教學準備多媒體課件、書簽一枚、刻度尺、紙張若干七、新課教學1、新課引入【實驗引入】拿出書簽，邀請學生嘗試夾住下落的書簽，學生發(fā)現(xiàn)很難夾住，思考什么夾不?。勘容^書簽下落時間和人的反應時間，如果下落時間大于人的反應時間則能夾住，如果下落時間小于人的反應時間則一定不能夾住。如何計算書簽下落的時間就與本節(jié)自由落體運動的學習有關。2、亞里士多德的理論【過渡】在初中物理中已經(jīng)接觸過自由落體運動，在高中階段學習自由落體運動也從亞里士多德也伽利略的理論開始。思考亞里士多德的理論是什么，并思考是否正確?設計實驗進行驗證。亞里士多德的觀點：物體越重下落得越快。落地先后情況下落快慢整張紙紙團1/8張紙紙片紙團先落地重物下降得快整張紙紙片1/8張紙紙片1/8張紙片先落地輕物下降得快整張紙紙片整張紙紙團紙團先落地重量相同下降快慢也可能不同造成“重快輕慢”的真正原因是什么？可能是空氣阻力的影響觀察三組牛頓管中現(xiàn)象并分析原因在未抽出空氣得牛頓管中羽毛下降得慢收到的空氣阻力大，在抽出一部分空氣得牛頓管中羽毛下降得快，但是比第一組牛頓管中得羽毛下降得慢，在第三組牛頓管中完全抽出空氣羽毛小球同時下落?！窘Y論】在不考慮空氣阻力的情況下，所有物體下落快慢相同。在完全抽出空氣的牛頓管中，物體由靜止開始下落，并且只受到重力，這樣的運動我們就叫做自由落體運動。自由落體運動的定義：物體只在重力作用下，由靜止開始下落的運動，是一種理想化的模型。自由落體運動的特點：初速度為0，只受重力，當空氣阻力與重力相比很小可以忽略時也可以視作自由落體運動。3、伽利略對落體運動的研究——四大步驟（1）發(fā)現(xiàn)問題：伽利略根據(jù)亞里士多德的觀點得出了相互矛盾的結論，說明亞里士多德的觀點是錯誤的。一重（速度v1）一輕（速度v2）如果按照亞里士多德的理論v1>v2；兩物體相互連接，由于原來的物體下落速度各不相同導致互相牽制，只能以中間某個速度下降v1>v>v2；但是兩個物體相連重量增加，下落得更快；v>v1>v2（2）提出假說：物體下落的過程是一個速度逐漸增大的過程，V∝t，h∝t2(3)間接驗證——著名的斜槽實驗：伽利略讓一個小球從阻力很小的斜槽滾下，得出了運動距離與時間的平方成正比的結論。(4)合理外推并得出結論：在斜面實驗的基礎上，增大斜面傾角直到90°，小球的運動仍將滿足距離與時間的平方成正比的關系。從而得出“自由落體運動是初速度為零，加速度恒定的勻加速直線運動”的結論。4、自由落體速度、位移公式勻變速直線運動自由落體運動（初速度為0，加速度為g）5、自由落體加速度計算小球在各段的加速度，T=1/30s提示：可以利用逐差法Δh=gT2，先計算h1，h2，h3…再計算Δh=h2-h1，Δ=h3-h1…最后利用逐差法計算重力加速度。g2=972cm/s2例：h1==h2=Δh=Δh=gT2得g1=990cm/sg2=972cm/s2g=981cm/s2=s2保留兩位有效數(shù)字g=s2g5=981cm/s2g4=981cm/s2g3=981cm/s2Δh=h6-h5=Δhg=981cm/s2=s2保留兩位有效數(shù)字g=s2g5=981cm/s2g4=981cm/s2g3=981cm/s2Δh=h6-h5=Δh=h5-h4=Δh=h4-h3=Δh=h3-h2=1、定義：自由落體運動是物體只在重力作用下，由靜止開始下落的運動。2、性質(zhì)：自由落體運動是初速度為0，加速度恒定，的勻加速直線運動。3．自由落體運動的公式：速度vt=gt