高中物理《探究自由落體運動》教案6 粵教版必修1

1、探究自由落體運動教學目標：1知識與技能：（1）了解人們研究自由落體運動的歷史事實和科學方法；（2）正確認識自由落體運動，知道影響物體下落的因素，并明白自由落體運動是理想狀態(tài)下的運動；（3）能用打點計時器得到落體運動的運動軌跡，并能通過分析紙帶上記錄的位移與時間等運動信息，獲取物體做自由落體運動的相關信息；（4）培養(yǎng)學生的觀察能力、推理能力及科學研究的方法。2過程與方法通過對落體運動的實驗探究，初步學習使用變量控制法。3情感態(tài)度與價值觀：（1）調動學生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表達能力；（2）滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型自由落體。（3）通過實驗，培養(yǎng)學

2、生的合作精神。（4）通過史實，培養(yǎng)學生學會質疑的科學素養(yǎng)。教學知識點：認識自由落體運動教學重點：認識自由落體運動及影響物體下落快慢的因素教學難點：影響物體下落快慢的因素教學方法：探究法、討論法、講授法教學過程：【故事引入】我國古代出現(xiàn)過這種故事：傳說三國時期，周倉欲與關羽比力氣，關羽說你能把一根稻草丟過河去嗎？周倉多次試丟均無成功，然后反問關羽，關羽隨手將一捆稻草輕而易舉地丟過了河，周倉佩服得五體投地。這個故事能說明關羽臂力過人嗎？通過這節(jié)課的學習，相信大家一定可以用學到的物理知識來解決這個問題?！窘榻B名人】1、亞里士多德：（前384前322年），古希臘斯吉塔拉人，是世界古代史上最偉大的哲學家

3、、科學家和教育家之一。亞里士多德是柏拉圖的學生，亞歷山大的老師。格言：有人問：寫一首好詩，是靠天才呢？還是靠藝術？我的看法是：苦學而沒有豐富的天才，有天才而沒有訓練，都歸無用；兩者應該相互為用，相互結合。（這告訴我們，天才也是通過汗水成就的）2、伽利略：伽利略伽利雷(15641642)意大利天文學家、力學家、哲學家、物理學家、數(shù)學家，出生于意大利的比薩城。伽利略發(fā)明了望遠鏡?！菊n程導入】老師為什么介紹以上兩位著名的科學家呢？因為曾經在“落體運動”這個問題上，兩位科學家提出了兩個不同的觀點。下面，我們先來了解一下什么叫“落體運動”。從字面上理解，就是下落的物體所做的運動就叫做落體運動。那么，同學

4、們可以列舉一些生活中物體做落體運動的形象嗎？（答：雨滴、落葉、空中下降的跳傘運動員等）【演示實驗】那么，現(xiàn)在老師手上有一張白紙，一塊石頭，明顯地，石頭的質量比白紙的質量大，當老師把它們舉到同一高度，同時放開手時，請大家觀察一下，哪個先著地。（演示）【討論猜想】大家看到了，是石頭先著地，為什么是石頭先著地呢？（學生短暫的討論）有些同學說：因為石頭的質量比較大，所以先著地。換句話說，就是物體的質量越大，下降就越快。是不是這樣？（學生回答：是）古希臘偉大的科學家亞里士多德曾經也認可這個觀點：重的物體比輕的物體下降得快。在其后的2000多年的時間里，人們一直信奉他的學說。但是，意大利偉大的物理學家伽利

5、略，運用簡單的科學推理，巧妙地提示了亞里士多德的理論內部包含的矛盾。于是，他提出了與亞里士多德相反的觀點，他認為：物體下落的快慢與物體的質量無關。到底誰對誰錯？下面，我們就來推理驗證一下。假設亞里士多德的這個觀點是正確的，通過我們的抽象思維，運用數(shù)學推導，驗證一下“重的物體比輕的物體下降得快”這個觀點是否正確。【推導驗證】板書加講授：假設有兩個不同質量的小球，設重的小球下落速率為8m/s，輕的小球下落速率為4m/s，如果將兩個小球綁在一起，整體的質量一定比原來重的小球的質量大，那么按照“重的物體比輕的物體下降得快”的觀點，綁在一起的兩個小球先到地面。（如多媒體演示）這是我們順著思維來推理出來的

6、，下面我們逆過來思考并推理一下。假設有兩個不同質量的小球，設重的小球下落速率為8m/s，輕的小球下落速率為4m/s，如果將兩個小球綁在一起，但是，輕的小球會被重的小球拖著，那么整個系統(tǒng)的速率就少于8m/s。（如多媒體演示）在這里，我們就從重的物體比輕的物體下落得快的假設，推導出了重物下落得更慢的互相矛盾的結論。所以說，亞里士多德的觀點是不正確的。上面只是理論的推導，下面我們就通過實驗來驗證一下，物體運動的快慢與物體的質量有沒有關系?！緦嶒炋骄俊坷蠋熯@有兩張一樣的相對小的白紙1、2，還有一張大而厚的紙3。第一步：老師把白紙1和紙3舉在同一高度，同時讓他們下降，讓學生觀察哪個先著地。第二步：把白紙

7、1弄成紙團，并將紙團與紙3舉在同一高度，同時讓他們下降，讓學生觀察哪個先著地。第三步：并弄成紙團的白紙1與白紙2舉在同一高度，同時讓他們下降，讓學生觀察哪個先著地?？梢缘玫揭韵碌慕Y論：第一步：重物下降得快；第二步：輕物下降得快；第三步：同重物體也有快慢；結論：物體下落過程的運動情況與物體質量無關，伽利略的觀點是正確的?？赡埽蠹矣X得還跟物體的形狀、體積有關，那么，大家可以像以上老師的實驗一樣，設計實驗驗證一下，是不是有關。其實物體下落快慢與這些是無關的。大家再仔細分析一下，亞里士多德的觀點究竟錯在哪里？（生：他沒有考慮空氣阻力的影響）既然受到空氣的影響而使得物體下落有快有慢，那么，我們把空氣抽

8、空，就變成了什么？（生：真空）如果沒有了空氣阻力后，看情況是怎樣的？【實驗驗證】將羽毛和金屬片放入玻璃管中，將玻璃管中的空氣抽去，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片與羽毛下落快慢相同；現(xiàn)將閥門打開，放進一定量的空氣，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片下落得快，羽毛下落得慢。結論：影響到落體運動快慢的因素是空氣阻力作用。如果沒有空氣阻力，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同。1971年美國宇航員斯科特在月球上讓一把錘子和一根羽毛同時下落，觀察到它們同時落到月球表面。（多媒體演示）【得出概念】物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。特點：1、初速度為0；2、只受重力的作

9、用，沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計?！揪毩曥柟獭恳粋€物體在真空中，從A處無初速度釋放，受到重力的作用下，分別經過B和C兩點，A到B和B到C，這兩個過程，物體都是做自由落體運動嗎？答：B到C不是，因為這個過程初速度不為0。探究自由落體運動的規(guī)律探究物體運動的規(guī)律，最直接、最簡單的方法就是研究物體運動的軌跡開始。要探究自由落體運動的規(guī)律，這就需要記錄自由落體運動的軌跡。記錄的方法有很多，在這里，我們就用之前所學過的打點計時器法，來記錄自由落體運動的軌跡?！緦嶒炋骄俊坷么螯c計時器打出自由落體運動的運動軌跡并進行探究：將一系有紙帶的重物從一定的高度自由下落，利用打點計時器記錄重物的下落過程。注意事項：1、打點計時器的安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以減少摩擦阻力；2、選用質量和密度較大的重物，以減小空氣阻力的影響；3、要先接通打點計時器的電源再釋放紙帶；4、手捏紙帶松手之前，不要晃動，保證打出的第一