《自由落體運(yùn)動》教案

南豐縣第一中學(xué)聶應(yīng)才5 勻變速直線運(yùn)動實例——自由落體運(yùn)動【內(nèi)容與地位】1”中第一個二級主題“運(yùn)動的描述”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：(1)通過史實，初步了解近代試驗科學(xué)產(chǎn)生的背景，生疏試驗對物理學(xué)進(jìn)展的推動作用。律，體會試驗在覺察自然規(guī)律中的作用。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容要表達(dá)試驗在生疏自由落體規(guī)律中的作用，并通過介紹伽利略對自由落體的爭論，體會科學(xué)爭論方法對物理學(xué)進(jìn)展的作用。物體的下落運(yùn)動是日常生活中最為常見的現(xiàn)象，學(xué)生對物體的下落運(yùn)動已有自己的生疏，這可以成為教學(xué)的起點(diǎn)，通過試驗和科學(xué)的辨析，生疏自由落體運(yùn)動的規(guī)律。自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動的一個重要實例，通過自由落體直線運(yùn)動規(guī)律的爭論，加深對勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的f數(shù)學(xué)推理f試驗驗證f推”的爭論方法，伽利略對自由落體的爭論開創(chuàng)了科學(xué)的試驗方法，促進(jìn)了物理學(xué)的進(jìn)展，為人類生疏自然供給了一種重要的爭論方法.因此，伽利略對自由落體的研究是方法教育和情感教育的好素材，教學(xué)過程還應(yīng)讓學(xué)生感受科學(xué)家的探究精神。【教學(xué)目標(biāo)】學(xué)問和技能.知道自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。.知道自由落體運(yùn)動加速度大小和方向，知道不同地點(diǎn)重力加速度不一樣。.能依據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，建立自由落體的運(yùn)動方程。.能運(yùn)用自由落體運(yùn)動規(guī)律解決有關(guān)實際問題。過程和方法1、通過試驗探究生疏自由落體運(yùn)動特點(diǎn)和規(guī)律，培育學(xué)生觀看力氣和規(guī)律推理力氣.2、體驗物體下落的快慢，了解生活中物體的下落運(yùn)動，進(jìn)展科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法教育。3提高學(xué)生解題力氣。1、體會伽利略爭論自由落體運(yùn)動的思路和科學(xué)思維方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家的探2、體會試驗和多媒體手段在爭論物理問題中的作用。-1-南豐縣第一中學(xué) 聶應(yīng)才【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：探究自由落體運(yùn)動特點(diǎn)和規(guī)律的過程，知道僅受重力作用的不同物體，具有一樣的重力加速度g,體會伽利略的科學(xué)推理方法。難點(diǎn)：物體下落快慢與物體所受重力大小無關(guān)及重力加速度的測量?！窘虒W(xué)時數(shù)】1課時【教學(xué)方法】探究——啟發(fā)法【教學(xué)器材】〔1〕小鐵球X1,乒乓球Xl〔G>G|;泡沫塑料板XI〔G>G天平一架;G=G5〔2〕牛頓管、抽氣機(jī)【教學(xué)過程】課導(dǎo)入教師：對于物體下落快慢狀況，請同學(xué)們從生活閱歷動身提出自己的看法，并舉例說明。推想學(xué)生對物體下落的生疏可能有：.重物下落快；例如：小石塊下落得比樹葉快.輕重物體下落一樣快；例如：小石塊和小紙團(tuán)下落得一樣快.體積小的物體比體積大的物體下落更快；例如：小球下落得比氣球快.物體下落中速度越來越大；例如：小石塊下落.物體下落很快，例如：從四層樓高的物體掉下來，瞬間就可落至樓底一:96.……到物理學(xué)問就在我們身邊，感悟物理規(guī)律爭論的價值，激起學(xué)生的求知欲?！辰處煟和瑢W(xué)們所舉實例和看法都是正確的，然而卻消滅這些看起來似乎是相互沖突的結(jié)論，是什么緣由造成的？〔讓學(xué)生對已有觀點(diǎn)進(jìn)展分析和比較，提出的問題，然后對問題進(jìn)展進(jìn)一步的爭論。對已有現(xiàn)象和結(jié)論進(jìn)展進(jìn)一步的思考和分析是科學(xué)爭論的起點(diǎn)?！?/p>

聶應(yīng)才南豐縣第一中學(xué) 聶應(yīng)才推想：學(xué)生分析出的緣由可能是23.……教師：當(dāng)物理現(xiàn)象可能與幾個因素有關(guān)時如何連續(xù)爭論下去？可通過試驗進(jìn)展進(jìn)一步的爭論；一正確的方法和過程，可讓學(xué)生在嘗試中體驗成功和失敗的歡快?！场惨弧晨諝庾枇β潴w運(yùn)動的影響〔板書〕1：小鐵球和乒乓球〔G>G〕,在同一高度同時自由下落現(xiàn)象：鐵球先落地〔板書〕2：泡沫塑料板和乒乓球〔G>G〕,在同一高度同時自由下落現(xiàn)象：乒乓球先落地〔板書〕3：一張紙裁成相等的兩半〔G=G〕,一半揉成紙團(tuán)，另一半不變；在同一高度同時自由下落現(xiàn)象：紙團(tuán)先落地結(jié)論：等重的落地有先后〔板書〕沖突的結(jié)論，為什么呢？〔以往結(jié)論往往是教師直接給出，沒有給學(xué)生思考總結(jié)的時間，這樣學(xué)生的試驗只流于形式，沒有到達(dá)通過試驗提示現(xiàn)象本質(zhì)的功能，同時也不能給學(xué)生帶來爭論問題的樂趣?！惩葡耄簩W(xué)生對試驗現(xiàn)象的觀看和思考可能得出的結(jié)論是：.空氣阻力對物體下落是有影響的，同一物體受到空氣阻力時運(yùn)動得較慢.當(dāng)有受到空氣阻力時物體下落還與物體重力有關(guān).當(dāng)物體在沒有受到空氣阻力的狀況下，物體下落的快慢似乎與重力無關(guān)4.-3- 聶應(yīng)才南豐縣第一中學(xué) 聶應(yīng)才氣阻力狀況下物體的下落狀況，這種運(yùn)動就叫自由落體運(yùn)動。〔二〕自由落體運(yùn)動〔板書〕1、輕重不同物體下落快慢一樣〔板書〕4：牛頓管演示試驗1.5m不抽出玻璃管中的空氣，將玻璃管倒立過來，觀看物體下落狀況抽去玻璃管中局部空氣，將玻璃管倒立過來，觀看物體下落狀況連續(xù)抽去玻璃管中空氣，再將玻璃管倒立過來，觀看物體下落狀況教師：同學(xué)們從試驗中看到了什么現(xiàn)象？這些現(xiàn)象說明白什么問題？中觀看結(jié)果：金屬片先于羽毛落到管的底部。中觀看結(jié)果：金屬片先于羽毛落到管底部，但兩者落到管底的時間差變短。1現(xiàn)象的本質(zhì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；演示試驗中如何提高樣一來每次試驗現(xiàn)象均不一樣，有利于形成科學(xué)的觀看習(xí)慣及觀看的敏銳性?！巢聹y：設(shè)想假設(shè)沒有空氣，結(jié)果又將如何？推想學(xué)生從觀看到的現(xiàn)象可能得到的結(jié)論是：玻璃管中空氣越少，輕重不同的物體下落快慢狀況越接近在沒有空氣阻力的狀況下，輕重不同的物體下落得一樣快〔呈現(xiàn)多媒體課件，模擬上述三種狀況〕結(jié)論：在空氣阻力很小時，一切物體在同一高度上的落地時間都相等。即輕重不同的物體下落快慢一樣?！舶鍟?、定義：物體只在重力作用下〔抱負(fù)化模型〕，?????????運(yùn)動?！舶鍟场部蓮脑私贪嬷?4-1P3-26內(nèi)容〕，即小球做自由落體運(yùn)動的聶應(yīng)才47生一張，讓學(xué)生探究是否滿足=at2,以確認(rèn)自由落體運(yùn)動是勻變速運(yùn)動。3、性質(zhì)：自由落體運(yùn)動是初速為零的勻加速直線運(yùn)動?！舶鍟澈茉鐮幷撟杂陕潴w運(yùn)動性質(zhì)的典型人物有古希臘哲學(xué)家亞里士多德利意大利物理學(xué)家伽利略，他們的爭論方法分別為：亞里士多德的爭論方法：觀看與思考一物體下落快慢由重力大小打算伽利略的爭論方法：奇異推理一提出假說一數(shù)學(xué)推理一試驗結(jié)論一合理外推重物體下落是一樣快的分析方法如下：在古希臘，哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體下落的速度與物體所受的重力大小成正比，即重物比輕物先落地。伽利略用亞里土多德的觀點(diǎn)推出了相互沖突的結(jié)果。他說假設(shè)重的物體先落地，那么把輕的物體和重的物體拴在一起，那么它比重的物體還重，依據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn)它下落至地面的時間應(yīng)比原來重的物體的下落時間更短；再依據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn)，重物下落的比輕物快，那么在下落過程中，重物會受到輕物的牽扯而變慢，輕物會受到重物的牽扯而變快；那么拴在一起的物體這說明亞里士多德的觀點(diǎn)是有缺陷的，因此伽利略認(rèn)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，覺察它們幾乎同時落地。伽利略利用科學(xué)的思辨方法指出了亞里士多德對物體下落的觀點(diǎn)的自相沖突，通過試驗提示〔呈現(xiàn)多媒體一一伽利略斜塔試驗〕-:..j一切物體在自由落體中的加速度〔重力加速度g〕一樣?！舶鍟辰處煟河檬裁次锢砹縼肀硎咀杂陕潴w的運(yùn)動規(guī)律都一樣呢？〔在爭論得出輕、重不同的物體自由落體運(yùn)動得一樣快后，學(xué)生很可能會產(chǎn)生這樣的疑問，為什么輕重物體下落得會一樣快？其內(nèi)在緣由是什么？產(chǎn)生這樣的疑問是格外好的，對這個問題題把學(xué)生的思維引導(dǎo)到爭論自由落體運(yùn)動規(guī)律這方面。假設(shè)學(xué)生有這方面的疑問，教師應(yīng)給以樂觀確實定，并且鼓舞學(xué)生課后給以解決?！?5-南豐縣第一中學(xué) 聶應(yīng)才推想學(xué)生對教師提出的問題可能的答案是：用物體的速度來表示用物體的運(yùn)動加速度來表示C.……引導(dǎo)學(xué)生生疏到物體運(yùn)動的加速度是用于確定物體的運(yùn)動變化快慢，知道物體運(yùn)動的加速度就能知道物體的運(yùn)動速度的變化規(guī)律，知道物體的速度變化規(guī)律就能知道物體的位置變化規(guī)律，因此只要知道物體的運(yùn)動加速度〔和運(yùn)動初速度〕就能知道物體的運(yùn)動規(guī)律。g的方向：永久豎直向下〔板書〕g的大?。和ǔＨ=9.8m/s2,估算時g=10m/s2,不同地點(diǎn)g不一樣g的測量：紙帶、頻閃照片、滴水法……等教師：如何測得自由落體運(yùn)動的加速度呢？請思考設(shè)計測量重力加速度的試驗方案。說明：自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動的一個實際例子，本節(jié)課目的不僅要讓學(xué)生生疏到自因此可讓學(xué)生利用所學(xué)勻變速直線運(yùn)動學(xué)問設(shè)計爭論自由落體運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律。推想學(xué)生設(shè)計的試驗方案可能是：2b[1〕讓小球從高為htg=一/2△【評析：由于物體自由落體運(yùn)動很快，因此時間的測量較難，故此方案并不切實可行〕s△〔2〕利用打點(diǎn)計時器來測量自由落體運(yùn)動的加速度g~【評析：只要重物重力較大，重物下落過程中受到的阻力可無視不計，本方案簡潔實現(xiàn)〕△s〔3〕利用閃光照片來測量自由落體運(yùn)動的加速g=—丁 2〔評析：此方案試驗誤差最小，但難以在課堂上實現(xiàn)，不夠方法教師應(yīng)當(dāng)賜予介紹，可〕〔4〕……在學(xué)生溝通爭論試驗設(shè)計的方案中，應(yīng)讓他們對各種方案闡述自己的觀點(diǎn)，反思方案中的問或直接發(fā)給自由落體運(yùn)動的閃光照片復(fù)印件，讓學(xué)生分析得出或測量出自由落體運(yùn)動的加速度一一重力加速度。在學(xué)生算出重力加速度后，教師可以供給不同緯度上的重力加速度，讓學(xué)生覺察地球不同緯度的重力加速度是不一樣的，它會隨緯度的增大而增大。-6-南豐縣第一中學(xué) 聶應(yīng)才可作為爭論性學(xué)習(xí)課題鼓舞學(xué)生超前探究其產(chǎn)生的緣由〕自由落體運(yùn)動規(guī)律及其應(yīng)用〔板書〕〔1〕自由落體運(yùn)動規(guī)律V=gtS=—〔2〕自由落體運(yùn)動規(guī)律應(yīng)用生活中很多物體的下落都可以看成自由落體運(yùn)動；如石塊下落、花盆下落……等等。估算從四樓涼臺上下落的花盆，經(jīng)過多長時間到達(dá)地面，到達(dá)地面速度多大？的方法。〕2.8m1依據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律h=-gt24〔2.8X3+2.8+3〕^9.3m1依據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律h=-gt2花盆落地速度v=gt^l3.6m/s

s^l.36s教師在學(xué)生解題的過程中，應(yīng)教學(xué)生估算樓高的方法，知道每層樓的樓高及涼臺離地板的高度大約為樓層高度的三分之一左右；解題后應(yīng)對結(jié)論進(jìn)展進(jìn)一步的爭論。如：問四層樓掉下的花盆到達(dá)地面所用時間L36s安全帽？……等很多實際問題。在學(xué)生體驗到自由落體運(yùn)動下落很快后，教師可以介紹伽利略是如何通過試驗和推理來爭論自由落體運(yùn)動規(guī)律的。〔當(dāng)時沒有打點(diǎn)計時器和閃光照相的方法，也就是說這么短的時間是沒有〔可作為爭論性學(xué)習(xí)課題鼓舞學(xué)種科學(xué)的對話》一書〕利用刻度尺設(shè)計測量人的反響時間〔在應(yīng)用物理規(guī)律時，不僅要做穩(wěn)固性練習(xí)，而且要結(jié)合實際問題情景，讓學(xué)生在實施的過程中體驗如何應(yīng)用物理學(xué)問解決問題，特別是方案設(shè)計的爭論有助于促進(jìn)學(xué)生各方面的進(jìn)展，〕-7-南豐縣第一中學(xué) 聶應(yīng)才本節(jié)課教學(xué)設(shè)計不僅留意學(xué)生學(xué)問的形成過程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)問的同時體會如何進(jìn)展科學(xué)的思維和試驗；而且在教學(xué)過程中留意調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的樂觀性和主動性，教學(xué)設(shè)計留意表達(dá)物理學(xué)的價值，在教與學(xué)的過程中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)的價值觀和世界觀的形成。本設(shè)計從學(xué)生日常生活中的例子動身引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步的思考，覺察問題，然后通過試驗提示問題的本質(zhì)；在此過程教師留給學(xué)生獨(dú)立的觀看、思考和試驗的空間和時間，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程潔的利用自由落體運(yùn)動公式解決自由落體運(yùn)動，而是利用身邊常見的現(xiàn)象來應(yīng)用自由落體規(guī)律，不僅好玩而且突出表達(dá)生活中的物理，讓學(xué)生體驗到物理現(xiàn)象就在身邊，物理學(xué)問不僅好玩，而且還是很有價值的。板書設(shè)計〔一〕空氣阻力對落體運(yùn)動的影響1結(jié)論：較重的先落地2結(jié)論：較輕的先落地3結(jié)論：等重的落地有先后〔二〕自由落體運(yùn)動14結(jié)論：在空氣阻力很小時，一切物體在同一高度上的落地2、定