高中物理人教版第二章勻變速直線運(yùn)動的研究5自由落體運(yùn)動 自由

《自由落體運(yùn)動》教學(xué)案例棗莊八中北校物理組李鈺277800一、三維目標(biāo)【知識與技能】1、理解自由落體運(yùn)動和物體作自由落體運(yùn)動的條件2、理解自由落體運(yùn)動的加速度，知道它的大小和方向3、掌握如何從勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動規(guī)律，并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問題【過程與方法】1、培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力2、引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成進(jìn)行簡單物理研究習(xí)慣、根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法3、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律4、數(shù)學(xué)極限思想的進(jìn)一步運(yùn)用【情感態(tài)度與價值觀】1、通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，激發(fā)學(xué)生的探索與創(chuàng)新意識2、培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力3、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，從實(shí)際問題中分析規(guī)律4、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解二、教學(xué)重點(diǎn)1、理解自由落體運(yùn)動及其遵從的條件2、掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題三、教學(xué)難點(diǎn)理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動的條件及規(guī)律解決實(shí)際問題。四、教具準(zhǔn)備多媒體課件、牛頓管、形狀大小相同的金屬片與紙片、打點(diǎn)計時器、鐵架臺、紙帶、重物等。五、教學(xué)過程前面我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，這節(jié)課我們再來學(xué)習(xí)直線運(yùn)動的一個特例――自由落體運(yùn)動。落體運(yùn)動在生活中常見?！咎骄恳弧浚涸诂F(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的落體運(yùn)動，下落快慢相同嗎？影響物體下落快慢的因素又是什么呢？演示實(shí)驗(yàn)：將形狀大小相同的金屬片與紙片從距離地面同高度由靜止開始同時釋放，二者是否同時落地？（是學(xué)生回答情況，可不演示）學(xué)生猜想：金屬片先落地。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：金屬片比紙片先落地。學(xué)生分析原因：1、金屬片比紙片重下落得快。2、紙片受阻力比金屬片的大，紙片下落得慢。演示實(shí)驗(yàn)2：將紙片揉成紙團(tuán)后重復(fù)上面的探究實(shí)驗(yàn)，二者是否同時落地？學(xué)生猜想：金屬片先落地。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：金屬片比紙片先落地，但與紙團(tuán)下落的時間在大縮小。學(xué)生分析原因：紙團(tuán)受阻力大大減小，所以紙片下落的時間與金屬片下落的時間大縮短。演示實(shí)驗(yàn)：牛頓管實(shí)驗(yàn)（1）將管中空氣抽干凈后，不同物體下落快慢相同。（2）當(dāng)管中有空氣時，不同物體下落快慢不同。學(xué)生分析原因：影響物體下落運(yùn)動快慢的因素是空氣阻力，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同物體下落快慢相同?！景鍟孔杂陕潴w運(yùn)動1、定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動。2、條件：（1）從靜止開始下落（即初速度為零）；（2）只受重力作用（當(dāng)空氣阻力同重力相比很小，可忽略不計，物體下落也可看作自由落體運(yùn)動）【探究二】：自由落體運(yùn)動是什么性質(zhì)的運(yùn)動？1、猜想：請結(jié)合生活中現(xiàn)象對自由落體運(yùn)動性質(zhì)做一個猜想呢？2、探究實(shí)驗(yàn)探究一關(guān)鍵是用紙帶分析物體自由下落的運(yùn)動性質(zhì)及加速度特點(diǎn)關(guān)鍵是用紙帶分析物體自由下落的運(yùn)動性質(zhì)及加速度特點(diǎn)用電火花計時器記錄自由落體運(yùn)動，分析紙帶得出物體運(yùn)動的特點(diǎn)。需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？器材？實(shí)驗(yàn)操作如何進(jìn)行？作如何進(jìn)行？怎樣設(shè)計表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理？實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺、電火花計時器及墨粉紙片、紙帶、交流電源、刻度尺、重錘實(shí)驗(yàn)操作步驟：1、將電火花計時器按照圖中所示安裝在鐵架臺上；2、取大約70cm長的紙帶一條，把紙帶的一端穿過打點(diǎn)計時器的限位孔，用掛有重物的夾子夾住，用手把紙帶的另一端豎直提起，使夾子?？抠N近在電火花計時器的下端。3、接通電源開關(guān)，果斷松開紙帶，讓重物自由下落，電火花計時器在紙帶上打出一系列計時點(diǎn)。4、從夾子上取下紙帶，觀察紙帶上的計時點(diǎn)是否清晰，如果不夠清晰，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)。5、挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍棄前面點(diǎn)子密集的部分，從點(diǎn)子間隔合適的地方開始取測量點(diǎn)0，隨后，每隔1個(或2個)計時點(diǎn)為一個測量點(diǎn)，分別標(biāo)注1、2、，，6，這樣，測量點(diǎn)之間的時間間隔為Δt=6、用直尺測量出各個測量點(diǎn)，記下每個計數(shù)點(diǎn)的刻度值。7、整理實(shí)驗(yàn)儀器。8、選擇求證重物運(yùn)動性質(zhì)的方法，并進(jìn)行證明。9、確定求重力加速度的方法，并進(jìn)行求解。【學(xué)生動手操作與演示】：觀看用打點(diǎn)計時器研究自由落體運(yùn)動的視頻，并按上述操作步驟完成探究實(shí)驗(yàn)，選出一些紙帶。【思考】：如何對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，證明自由落體動是勻變速直線運(yùn)動，并求出其加速度。利用公式ΔS＝S2－S1＝S3－S2＝…＝aT2定量判斷出自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動。由上表中Δsn的值知，物體作勻變速直線運(yùn)動。1、求出相鄰兩計數(shù)點(diǎn)距離之差的平均值Δsn，由Δsn＝aT2可求出物體做自由落體運(yùn)動的加速度。2、由逐差法求出物體做自由落體運(yùn)動的加速度。由以上推理：自由落體運(yùn)動的性質(zhì)：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。加速度方向總是豎直向下?！景鍟孔杂陕潴w加速度在同一地點(diǎn)，一切物體在做自由落體運(yùn)動中的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度，用g表示。在通常的計算中，g=m/s2或g=10m/s2。重力加速度方向總是豎直向下（不是垂直向下）?！緦W(xué)生閱讀教材P44】：找出重力加速度的變化規(guī)律重力加速度的變化規(guī)律：在同一地點(diǎn)重力加速度g的大小是相同的，在不同的地方，g的值略有不同．(1)緯度越大的地方，g越大．(2)高度越高的地方，g越小．但是，在通常情況下，g的變化不大，一般取g＝s2，粗略計算時，取g＝10m/s2.【思考】自由落體運(yùn)動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動。你能寫出自由落體運(yùn)動的規(guī)律嗎？【板書】自由落體運(yùn)動的規(guī)律勻變速直線運(yùn)動自由落體運(yùn)動速度與時間位移與時間速度與位移勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律對自由落體運(yùn)動同樣適用。【看看你的反應(yīng)快慢】課堂小結(jié)：自由落體運(yùn)動

一、自由落體運(yùn)動的概念：物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動，叫自由落體運(yùn)動。自由落體運(yùn)動的性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。

二、自由落體運(yùn)動的加速度：1、在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，叫做自由落體加速度，也叫重力加速度。2、重力加速度變化規(guī)律：在同一地點(diǎn)重力加速度g的大小是相同的，在不同的地方，g的值略有不同．(1)緯度越大的地方，g越大．(2)高度越高的地方，g越?。?、常取g=9．8m/s24、重力加速度的方向總是豎立向下的。三、自由落體運(yùn)動的基本公式：四、自由落體運(yùn)動的應(yīng)用——測反應(yīng)時間【你知道嗎？】1、自由落體運(yùn)動是 （）A．物體不受任何作用力的運(yùn)動B．物體在真空中的運(yùn)動C．加速度為g的豎直下落運(yùn)動D．初速度為零，加速度為g的豎直下落運(yùn)動2、利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計時器的電源，松開紙帶，使重物下落。打點(diǎn)計時器會在紙帶上打出一系列的小點(diǎn)。（1）為了測試中午下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有(