《自由落体运动》教案
时间:2025-06-16《自由落体运动》教案(必备七篇)。
《自由落体运动》教案 篇1
1、说教材
“自由落体运动”是高中物理“物体运动”一章的内容,教材的目的显然是把它作为匀变速直线运动的特例来处理。由于学生对重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的印象很深,因此本节教材的重点和难点,在于不同物体下落的快慢是一样的以及不同物体在同一位置的重力加速度都是g。教材的思想体系是:
(1) 通过毛线管(牛顿管)实验,证明在无阻力情况下物体下落快慢相同,并观察其轨迹是直线。
(2) 利用教材的闪光照片和数据表以及匀变速直线运动的研究方法,确定自由落体运动是匀变速的。
(3) 揭示重力加速度的概念,给出常用值。
(4) 归纳出其运动性质和运动规律,并能运用。
因此,教材的主体思想是,经过实验及分析,学习自由落体运、动、重力加速度的概念以及自由落体运动的规律,以达到培养学生研究物理问题的方法和思维能力的目的。
2、说教学目标
根据教学大纲、教材内容和学生的认知特征,拟确定如下的教学目标
(1)知识目标:通过实验观察、定义并理解自由落体运动的概念和做自由落体运动的条件,并能用δs=at2和教材的闪光照片及数据表,确定出自由落体运动是匀变速直线运动。引出重力加速度的概念,并能导出公式vt= gt和h=gt2/2。
(2)实验目标:通过观察空气中的金属片、纸片、羽毛下落运、动和毛线管内“真空”中的金属片、纸片、羽毛下落运动,比较得出常见的轻、重物体下落快慢不同是空气阻力所致。通过分析小球自由下落的闪光实验,学会物理实验数据处理与分析的方法。
(3) 能力目标:培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力,使之会验证匀变速直线运动;通过分析、归纳出自由落体运动的速度、位移公式,培养分析、推理、综合的能力。
(4) 德育和情感目标:通过教学,巩固学生对匀变速直线运动的认识,培养学生实事求是的科学态度。
3、说教学方法
(1) 实验观察 为了使学生更好的理解自由落体运动的概念,让学生观察金属片、纸片、羽毛在空气中的下落以及在毛线管内的“真空”中下落的现象,分析出在“真空”中物体下落快慢相同。
(2) 实验研究 为使学生判断出自由落体运动的性质,启发学生利用闪光照片以及数据表的实验数据,证明自由落体运动是匀变速直线运动。并利用匀变速直线运动的规律,启发学生推导出 vt= gt和h=gt2/2的公式。
(3) 讲练结合式 在自由落体运动的规律应用上,让学生具体问题具体分析,不要死套公式,随时发现学生的错误,并引导分析错误原因,把教师的主导作用与学生的主体作用结合起来,巩固强化有关知识。
4、说学法指导
“授之以鱼不如授之以渔”,“教是为了不教”。现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导。在本节的教学法中,要注意引导学生通过观察、分析、综合,自己得出结论,在其中渗透物理学的分析问题和解决问题的方法,使学生受到学习方法的训练。
5、说教学程序
(1) 复习提问:
① 匀变速直线运动的特点是什么?
速度、位移公式是怎样表示的?
板书:a恒定;vt= v0+at和s= v0t+at2/2。
② 怎样验证一个直线运动是一个匀变速直线运动?
③
板书:δs=at2
(2) 新课导入:
提问:不同物体的下落运动,情况是否相同呢?
(即重的物体下落快还是轻的物体下落快?)
演示1: 纸片和金属球下落
学生:金属球先着地,纸片后着地。重的物体下落快。
提问:有没有轻的物体下落快的现象?
演示2:纸团和棉花下落
学生:纸团先着地,棉花后着地。轻的物体下落快。
总结:有时重的物体下落快,有时轻的物体下落快。
怎样从道理上论证重的物体比轻的物体下落快是不对的?
阅读教材p89伽利略的推理。
提问:为什么有时重的物体下落快,有时轻的物体下落快?
演示3:纸团和金属片下落。
学生:纸团和金属片几乎同时着地。
物体越重,下落得越快是不对的。
提问:为何会出现这种现象呢?
引导:空气阻力的作用使问题变得复杂!
提问:我们应该怎样研究物体的下落运动?
引导:研究问题要从简单→复杂,因此先研究没有空气阻力时物体的下落情况(理想化模型)
演示4:在没有空气的空间里物体的下落
软木塞、金属片、羽毛几乎同时着地。
学生:在没有空气的空间里,物体下落的快慢相同。
板书:自由落体运动:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
结论1:不同物体的自由落体运动,它们的运动情况是相同的。
提问:自由落体运动是一种什么样的运动?
匀速直线运动 ? 匀加速直线运动?
学生:直线运动、 初速度为零、变速。
提问:是不是匀变速直线运动?怎么证明?
根据:δs=at2
对闪光照片及数据表进行分析,使学生懂得如何处理实验数据。
结论2:自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。
结论3:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,通常用g来表示。
通常:g=9.8m/s2或10 m/s2, 方向:竖直向下。
(3) 推导
学生根据匀变速运动的速度公式、位移公式推导出自由落体的公式,提问学生回答。
vt= gt h=gt2/2 vt2=2gh。
(4) 巩固练习
小结本节内容,布置作业p90练习(1)(2)(3)
《自由落体运动》教案 篇2
《自由落体运动》说课1. 说教材“自由落体运动”是高中物理“物体运动”一章的内容,教材的目的显然是把它作为匀变速直线运动的特例来处理。由于学生对重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的印象很深,因此本节教材的重点和难点,在于不同物体下落的快慢是一样的以及不同物体在同一位置的重力加速度都是g。教材的思想体系是:(1) 通过毛线管(牛顿管)实验,证明在无阻力情况下物体下 落快慢相同,并观察其轨迹是直线。(2) 利用教材的闪光照片和数据表以及匀变速直线运动的研究方法,确定自由落体运动是匀变速的。(3) 揭示重力加速度的概念,给出常用值。(4) 归纳出其运动性质和运动规律,并能运用。因此,教材的主体思想是,经过实验及分析,学习自由落体运动、重力加速度的概念以及自由落体运动的规律,以达到培养学生研究物理问题的方法和思维能力的目的。 2. 说教学目标根据教学大纲、教材内容和学生的认知特征,拟确定如下的教学目标(1) 知识目标:通过实验观察、定义并理解自由落体运动的概念和做自由落体运动的条件,并能用ΔS=aT2和教材的闪光照片及数据表,确定出自由落体运动是匀变速直线运动。引出重力加速度的概念,并能导出公式vt= gt和h=gt2/2。(2) 实验目标:通过观察空气中的金属片、纸片、羽毛下落运动和毛线管内“真空”中的金属片、纸片、羽毛下落运动,比较得出常见的轻、重物体下落快慢不同是空气阻力所致。通过分析小球自由下落的闪光实验,学会物理实验数据处理与分析的方法。(3)能力目标:培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力,使之会验证匀变速直线运动;通过分析、归纳出自由落体运动的速度、位移公式,培养分析、推理、综合的能力。(3) 德育和情感目标:通过教学,巩固学生对匀变速直线运动的认识,培养学生实事求是的科学态度。 3. 说教学方法(1) 实验观察 为了使学生更好的理解自由落体运动的概念,让学生观察金属片、纸片、羽毛在空气中的下落以及在毛线管内的“真空”中下落的现象,分析出在“真空”中物体下落快慢相同。(2) 实验研究 为使学生判断出自由落体运动的性质,启发学生利用闪光照片以及数据表的实验数据,证明自由落体运动是匀变速直线运动。并利用匀变速直线运动的规律,启发学生推导出 vt= gt和h=gt2/2的公式。(3) 讲练结合式 在自由落体运动的规律应用上,让学生具体问题具体分析,不要死套公式,随时发现学生的错误,并引导分析错误原因,把教师的主导作用与学生的主体作用结合起来,巩固强化有关知识。4. 说学法指导“授之以鱼不如授之以渔”,“教是为了不教”。现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导。在本节的教学法中,要注意引导学生通过观察、分析、综合,自己得出结论,在其中渗透物理学的分析问题和解决问题的方法,使学生受到学习方法的训练。
《自由落体运动》教案 篇3
课 题:
教学目的:1.理解什么是,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.理解什么是的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。
3.掌握的规律。
重 点:的特点
新课教学:
让学生先自学后提出问题
1. 人们通常是怎样看待的?
物体下落的快慢是由它们的重量的大小决定,重的物体下落快,轻的物体下落慢,(可以通过演示纸片和粉笔头来加以说明)。
这种看法正确么?错在什么地方?(轻的物体受到的阻力大,重的物体受到的阻力小上述说法不正确)。
2. 在没有空气阻力的空间物体下落的快慢如何呢?
演示:⑴.粉笔头和小纸团下落
⑵.牛顿管(也叫钱毛管)
实验说明了什么?(不同物体下落快慢相同)
结论:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫。
强调:⑴.这种运动发生在真空中。
⑵.若空气阻力很小,可忽略时,也可看作。
3. 是一个什么性质的运动呢?
回顾前面所学知识,怎样判断一个运动是否是匀变速运动呢?(△S=常数)
下面分析课本上的闪光照片
⑴.测出小球的位置坐标X
⑵.计算出相邻两个小球间的距离S
⑶.计算出相邻相等时间内的位移之差△S
比较各个△S可见都接近于2,若忽略误差,可见△S相等,等于常数.即是一个匀变速运动.
由于初速度为零,所以是初速度为零的匀加速直线运动.
4.自由落体加速度大小、方向。
不同物体在同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面。由S= 可知,加速度大小相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,用g表示。
重力加速度的方向总是竖直向下的。
大小:不同地方数值不同。如课本表格所示,由表中可见,重力加速度g随纬度的升高而增大。
通常计算时:g=9.8m/s2
粗略计算时:g=10m/s2
5.的规律
因为是初速度为零的匀加速直线运动,所以其规律都适用于,就是把a变成g,其公式如下:
Vt=gt
S=
Vt2=2gs
练习:一个物体从h高处自由下落,经过最后196m所用的时间是4秒,若不计空气阻力,求物体下落的总时间和下落的高度h.
解法一:由A到Ch= (1)
由A到B也是自由落体 h-h'= g(t-t')2 (2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t= = =7(s)
h= = =240(m)
解法二:v =v 设总时间为t
可求得t-2秒时的速度
v=g(t-2)=
t= +2= +2=7(s)
h= = =240(m)
作 业:练习八 1-4题.
《自由落体运动》教案 篇4
《自由落体运动》《自由落体运动》教学设计
一、课程分析
1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)
(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。
(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。
2.本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3.两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1. 知识与技能:
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2.过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3.情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
(一)新课引入
设计思路:教师在课堂教学过程中,有意识地创设情境,通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题,将学生引入情境之中,容易激发起学习的动机,培养学习兴趣。通过合理创设情境,不仅能起到组织教学的作用,而且能使学生明确学习目标,产生浓厚的学习兴趣。
师:同学们,咱们班哪位同学反应比较快?请到讲台上来。
生:(推荐一位同学)。
师:我们看这位同学能不能抓住这片铁片。(向学生展示长度约为3.5cm的铁片)
师生共同完成这一游戏。
师:同学们,这位同学能抓住这片铁片吗?
生:不能。
师:为什么不能抓住呢?我们在学习了自由落体运动之后,同学们就知道其中的奥秘了。
设计思路:创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,将学生引入一种与物理问题有关的情境中,造成一种悬念,使学生产生向往、探索的欲望,处于欲摆不能的状态。创设问题情境时应注意:问题要小而具体、新颖有趣、有适当的难度;有启发性,要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念。悬念解除之时,也就是正迁移实现之时。
【板书】课题:第三节 自由落体运动
(二)新课研究:
设计思路:在教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,同时,教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣,带领学生去探索物理世界的奥秘,就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。
师:同学们,物理规律的研究总是来源于生活,有服务于生活。为了更深入的研究自由落体运动的规律,我们也需要从生活实践出发,来讨论几个问题。
提出问题:在日常生活中,重的物体和轻的物体谁下落的更快一些呢?
生:重的物体下落的快一些。
师:我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。
设计学生实验1:纸片和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要比轻的纸片下落的快。
教师演示牛顿管实验,让学生再次验证自己的结论。
师:两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点,在人类还处于懵懂时期的时候,亚里士多德就对这一现象作出研究,这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢?我们还是通过实验来验证。
设计学生实验2:将纸片团成纸团,再和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
教师强调,纸团和纸片的质量是相同的。
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要和轻的纸团下落的几乎一样快。
提出问题:为什么会得到相互矛盾的结论?
学生思考
师:对表面现象的观察有时会得出错误的结论,我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前,伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。
设计思路:教学中应注意新旧知识异同的比较,通过对比,能透过表面现象,看清不同的物理本质。在对比过程中,学生始终处于主动积极、探索进取状态,引起有意注意,促成思维交锋,这样对完善旧知识,自觉完成从旧知识到达新知识的迁移,并巩固新知识,都极为有利,不然,就公式论公式,该对比不对比,不仅不会促进迁移,反而会造成负迁移。心理学研究表明:对比抗干扰,加强对易混知识的比较,找准分化点,利于排除干扰,加深对某些相关概念的认识和理解,促使易混知识在学生头脑中彻底分化。
设计学生实验3:将硬币放在纸片上面组合成一体,和另一相同的纸片从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币和纸片的结合体要比轻的纸团下落慢。
提出问题:同学们,现在我想让两者下落的几乎一样快,应该怎样做?
学生讨论并提出实验方案。
生:让纸片包住硬币并团成纸团。
师:同学们实际做一下看看。
学生做实验,并观察实验现象。
教师提出问题:我们做的上述几个实验,为什么会得出不同的结论?
生:有空气阻力的影响。
师:如果我们忽略空气阻力的影响,同学们猜一下,会出现什么情况?
教师演示牛顿管实验,让学生验证自己的猜想。
设计思路:美国著名心理学家布鲁纳曾说:掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此,我们在组织教材时,应把基本概念和规律放在首位,突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验,让学生充分体验学习的快乐,体验实验探究在物理规律研究中的重要作用;同时也活跃课堂气氛,增强学生的学习兴趣。
【板书】
1、自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
师:那么,自由落体运动到底是一种什么样的运动呢?他遵循什么样的规律呢?现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。
教师介绍实验器材,并简单的介绍实验过程和步骤,引导学生进行分组实验。
实验探究过程:(单位:cm 数据均保留到小数点后两位)
s1
s2
s3
s4
s5
s6
s
δs
δs平均值
a
2. 注:δs= s1-s2= s3- s4= s5–s6=at2
学生进行分组实验,并通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的特点和规律。
设计思路:物理课堂教学过程中,很多的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要以良好的契机为抓手,立足于诱导学生的学习兴趣。
【板书】
2、自由落体运动的特点:初速度为零的匀加速直线运动。
师:自由落体运动是匀加速直线运动,那么它的加速度是多大呢?我们还是通过实验进行探究。
学生通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的加速度。
根据实验结果得出自由落体运动加速度记为:g
在不同的纬度和高度时,g值是不一样的,纬度越高g越大,高度越高g学小,在正常情况下
在要求不是很高的情况下,取g=10m/s2。
【板书】
3、自由落体运动加速度:
师:由匀变速直线运动的运动规律可知自由落体运动的规律为:
3、自由落体运动的规律: ,
设计思路:人的每一个认识活动都含有一定的认知结构,它是人类认识客观事物在主观上的反映。建构认知结构,是中学物理教学的中心环节。促进新、旧知识的交互作用,对于完善认知结构,使认知结构系统化、综合化、整体化具有重要作用。在教学中,要引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中原有的适当概念相联系,把新概念、规律纳入原有概念、规律中,同时使新概念、规律与原有的有关概念、规律进一步分化和融汇贯通,组成一个整体结构。
例题、一块石头从离地面20m高的楼顶自由落下,经过多长时间石头落到地面?石头到达地面时的速度有多大?(忽略空气阻力,g取10m/s2)
解析:设经过时间t石头落到地面,速度为v,由自由落体运动的规律得:
代入数值,解得:
设计思路:通过例题,让学生充分理解自由落体运动的特点和规律,并体验胜利的喜悦。
师:同学们,现在我们回到开课时的小游戏,同学们为什么抓不到铁片呢?人的反应时间很难达到0.1s这么短的时间,那么,同学们计算一下,在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是多少呢?
学生认真计算,并给出答案:在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是4.9cm。
师:(展示铁片)这片铁片的长度只有3.5cm。所以,同学们是抓不到的。
设计思路:物理教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,教师要从教学效果出发,通过精心设计 ,将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中,注意广泛收集物理学科最新成果,结合教学内容,巧妙地包装,隆重地介绍,激发学生的求知欲和兴趣。
师:本节课的最后,请同学们把课本翻到第53页,利用课本上提供的方法,测量一下你的反应时间。
设计思路:让学生充分体会物理规律在日常生活中的妙用,并通过他们自己测量的反应时间回扣抓铁片的过程,是本节课的教学更加完美。
(四)小结
本节课我们学习了
1、什么是自由落体运动
2、自由落体运动的特点和规律
3、自由落体加速度
(五)《自由落体运动》教学设计
②实验探究,激发学生深入学习的动力
③实验探究自由落体运动的特点和规律
④实验探究自由落体加速度
运
⑤回扣课堂小游戏,解疑
⑥激发学生兴趣,测量自己的反应时间
①课堂质疑,激发学生的学习兴趣
(六)板书设计
第三节 自由落体运动
1、自由落体运动
物体不受其他因素影响,只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
2、自由落体运动的特点
初速度为零的匀加速直线运动。
3、自由落体加速度
4、自由落体运动的规律
六、教后反思
1、在物理教学中,使学生养成良好的学习习惯、打好基础、培养能力和教师加强必要的指导,是促进知识顺利迁移所不可少的前提。所以教师在采用行之有效的教法、认真研究学生的学法,进行物理教学改革的同时,认真学习知识迁移规律,并考虑影响知识迁移的各种因素,定能提高教学效果。
2、新课程强调学习方式的改变,倡导以“主动、探究、合作”为主要特征的学习方式。
3、“实验启发式”综合教学模式是我们学科的老师在教学实践中总结出来的模式,已在实践中收到一定效果,当然也有待在具体的教学实践中不断地完善,使之变得更科学。
4、本节课探究自由落体运动的规律,从历史上的研究过程入手,所以本节课的思路比较开阔,转折比较多,教师在教学过程中应注意内容的衔接。
5、本节课的演示实验比较多,做好演示实验,有利于帮助学生理解自由落体运动的特点,在本节课的教学中,这一点尤为重要。
《自由落体运动》教案 篇5
《自由落体运动》教案【教学目的】:1、通过观察现象,了解分析物理规律的方法。2、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。 3、理解什么是自由落体加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。 4、掌握自由落体运动的规律。【器材及方法】: 1、器材:两张大小不同的小纸片;粉笔头;乒乓球;一个小钩码;牛顿管 2、方法:通过小实验和逻辑推理启发式教学。【重点与难点】: 不同物体下落的加速度都是重力加速度 。【教学过程 】:一、什么是自由落体运动:
如图:一个物体离地h高处,当把细绳剪断,物体就在重力
的作用下沿着竖直方向下落,这种运动即为自由落体。 问题:不同的物体下落的快慢是否相同呢? 实验讨论1、一张小纸片和一支粉笔头同时从同高处下落, 哪个先落地?(动手做) 现象:粉笔先落地。 感觉:重的物体先落地。 实验讨论2、一个乒乓球和一个钩码同时从同高处下落,谁先落地? 现象:钩码先落地。 感觉:重的物体先落地。 实验讨论3、把小纸片揉成团再重做实验讨论2 现象:两者差不多同时落地。 问题:物体下落的快慢是否由物体的重量有关?首先我们来用一种巧妙的推理方法来进行推理:(讨论)1、假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。2、而两块石头的总重量最大,它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何?(答:整体下落速度最快)。3、而如把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢;下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果如何?(答:两块石头的整体下落的速度应小于大石头的速度,而大于小石头的速度。)4、这与重的物体先落地的结论矛盾。实验:用牛顿管做实验,大家看到:真空管内的形状质量都不同的金属片、小张片当管直立过来时,它们同时到过管底。 结论:说明它们下落的一样快。物体下落的快慢与它的重量无关!我们不能仅用生活中的感知去推究物理规律,而应深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由实验总结出本质的东西,得出物理规律。为什么会有这种结果呢?我们来看看自由落体运动的特点:二、自由落体运动的特点: 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。 1、条件:①、物体只受重力作用 ②、从静止开始下落 2、运动性质:它是一种初速度为零的匀速直线运动。 3、运动规律: 因为物体只受重力,据 有: 如果在相同地区,不同的物体的重力加速度都相同,则它们的运动速度和从同高度下落至地面的时间都相同,与物体的质量无关。那么,不同的物体的重力加速度是否相同呢?三、重力加速度1、重力加速度:物体只在重力作用下,自由下落的加速度。2、实验:测重力加速度的方法。课本第51页图2—24中是一个小球从某高度自由下落时用频闪照相机(每隔相同时间照一张相片)从小球正面拍摄的,图中的多个小球是同一个小球在不同时刻的位置叠加的结果,从图中可读出相邻的时间里小球发生的位移。根据 (T为频闪照相机的拍摄时间),即可求出重力加速度 。3、根据用不同的小球重复实验表明:同一地区,不同物体的重力加速 度相同。4、不同地区(纬度不同)物体的重力加速度略有不同。从书中表中可知:①同一纬度地区重力加速度相同。②纬度越高重力加速度越大。③通常计算中,重力加速度取 ,粗略计算中取 。四、总结:1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。2、不同物体的重力加速度在同地区相同,不同地区重力加速度与纬度有关。3、自由落体运动的规律是 ,凡是初速度为零的匀加速直线运动的推论也适用于自由落体运动。练习:1、想测出一幢楼的高度,你用所学过的知识设计测量方案。 2、一个物体从塔顶自由下落,在到达地面前最后1秒内的位移是整个位 移的9/25,求塔高。 3、求一个物体自由下落,从下落时起,第隔1秒钟物体下落的高度之比。
《自由落体运动》教案 篇6
一、教学任务分析
《自由落体运动》是匀变速直线运动规律在实际中的一个具体应用。重点放在科学探究过程的实践、科学方法的运用和相关知识的灵活应用上,对改变学生学习方式来说具有重要的意义。
学习本节内容所需准备的知识和技能主要有:(1)匀变速直线运动的规律;(2)会用dis实验测量匀加速直线运动的加速度。
将自由落体运动的内容分成若干个子课题,学生分组,并认领探究的课题。
通过子课题1引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关,得出自由落体运动的定义;
通过子课题2和专题3得出自由落体运动的性质和重力加速度。
通过实例分析,掌握自由落体的规律,解决生活实际中的简单问题。
本节内容采用学习包的形式编写,目的在于改变传统的教与学的方式,在教师指导下,学生通过自主活动,做到“资料自己找,实验自己做,问题自己答,小结自己写,效果自己评”,在探究活动中体验合作探究的学习过程、认识研究性学习的特点,感悟科学方法的应用和科学态度对探究的成功的重要作用,为今后的持续发展奠定基础。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道自由落体运动的定义。
(2)理解自由落体运动的性质。
(3)知道自由落体运动的实际意义。
(4)知道重力加速度的大小、方向和单位以及不同地点重力加速度略有不同。
(5)掌握自由落体运动的规律,能用规律解决生活实际中的简单问题。
2、过程与方法
(1)在探究自由落体运动的过程中,通过小组成员间分工合作,获取、搜集、处理、表达信息的过程,感受科学探究的一般过程和方法。
(2)在运用网络、多媒体和dis等手段进行探究活动的过程中,感受信息技术对探究活动的支撑作用。
(3)通过对自由落体运动实际意义的分析,认识理想模型这一科学方法。
(4)通过用频闪照片研究落体运动的性质、实验测量自由落体的加速度以及不同地方重力加速度大小的比较等过程,经历动手实验、观察、数据处理分析等研究过程。
3、情感、态度与价值观
(1)通过对落体运动快慢争论的物理学史介绍,领略伽利略对科学严谨执着的态度和敢于对前人,尤其是权威大胆质疑的精神,激发探究的兴趣和欲望。
(2)通过对伽利略落体运动研究过程的物理学史介绍,体验和学习“提出假设-数学推理-实验验证”的科学方法,感悟科学方法在人类认识自然和应用中的作用。
(3)通过小组成员间根据子课题研究内容,明确各自担任的角色和任务,在探究的过程,体验具体分工、合作的愉悦和经验,增强责任感,乐于与人合作,并善于与人合作。
三、教学重点和难点
重点:
(1)物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关。
(2)自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动,加速度是g 。
难点:自由落体运动的规律及其应用。
四、教学资源
1、器材:五分硬币和纸片、钱毛管和抽气机、频闪照片、dis多种传感器、书签、反应时间尺、计算器、其他器材等。
2、internet 网络、图书资料等。
3、自制课件。
五、教学设计思路
本设计的内容主要包括四个方面:一是自由落体运动的定义;二是自由落体运动的性质;三是测量自由落体运动的加速度;四是自由落体运动的规律及其应用。
本设计的基本思路是:学生组成小组,在教师的指导下根据总课题自由落体运动提出系列性问题或子课题,然后通过学生自主学习、查找资料、交流讨论、探究实验解决问题,最后进行小结、交流和评价。
本设计要突出的重点是:物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关;自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动,加速度是g 。
方法是:通过专题1,纸片和硬币实验、钱毛管实验、月球实验介绍、亚里士多德和伽利略关于落体运动快慢的争论的介绍,引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关;通过专题2和专题3,让学生通过初步观察、提出猜想、设计方案、实验验证等过程得出自由落体运动的性质是初速为零的匀变速直线运动,加速度是g 。
本设计要突破的难点是:自由落体运动的规律及其应用。
方法是:通过制作反应时间尺测量反应时间和滴水法测重力加速度等实例分析,掌握用规律解决生活实际中的简单问题。
本设计重视概念和规律的形成过程以及伴随这一形成过程的科学方法和物理学史的教育,着重培养学生获取、搜集、处理、表达信息的能力以及观察、分析、推理的能力。
完成本设计的教学任务需2~3课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景实验和设问
通过演示实验,以“马路边夹钱骗术”创设情景,指出落体运动是生活中常见的一种运动,提出“落体运动具有怎样的性质和规律”的问题,激发学生的兴趣和探究欲望。
活动i和活动ii学生分组和探索研究
通过对学生进行分组、确定子课题及研究内容、明确角色和任务分工。学生在课前利用网络资源和书籍资料,自主研究、制定课题计划书和进度表,并将搜集到的资料汇总、分析、整合,初步做成ppt 、网页、作品等形式。然后,小组内部进行交流和观看成果,进一步修改和完善课件或作品。
活动iii子课题展示
通过学生分组展示和交流研究成果,得出自由落体运动的定义、运动性质和重力加速度,引入理想模型、“提出假设-数学推理-实验验证”等物理思想和科学方法。
活动iv师生评价
由教师和学生组成课题评审团,一方面对学生开题研究方案进行评审,另一方面以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见,评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。
活动v 、活动vi和活动vii自由落体运动的规律及其应用
通过“大家谈”的方式,让学生小结自由落体规律。然后,教师通过实例1和实例2的分析,进一步理解自由落体运动的规律在实际生活中的应用。
问题设计方案
通过设置课后思考题,鼓励学生制作反应尺测量反应时间,测量不同人群的反应时间(性别,年龄,职业等),研究采集到的数据,总结反应时间跟哪些因素有关,实现“带着问题进课堂、带着问题出课堂”的教学设计意图。
七、教学案例
(一)课前准备
1、学生方面所做的准备
学生分组:以自愿结合为原则,每4~6人分为一组。
角色和任务分工:根据自身的特点,学生自主选择和承担对应子课题的各项任务。每组可设资料搜集员,整理员、展示员,实验员、制作发明员、组长(兼)等。
课题选题:包括教师指定选题和学生自主选题。教师可根据学生的知识水平和研究能力,可以提供一系列可操作的课题供学生选择,也可以由学生自主选择有兴趣、能操作的课题,然后填写选题意向表。“
其他课题:需由指导老师主持开题评审会对学生课题研究方案进行评审。
2、教师方面所做的准备
创设学习的情境:从本节课的生活背景出发,激发学生学习自由落体运动的兴趣。
编写课前导学:学生自主学习应考虑时间的合理性,高中生课后作业较多,为了让学生有宽裕的课前自主时间,开展研究性学习。教师应根据具体要求,编写了“课前导学”,在“课前导学”中为学生提供了学法指导,针对所学内容,提供一些相关的学习方法(尽量实用、丰富些)让学生参考,重在引导学生围绕重点、难点展开思考,发现疑点,提高学习效率。
教师搜集选题意向表:按照学生的意向分组,最后宣布分组名单。
各课题组制定研究方案,自主开展研究活动:鼓励学生把发现的问题和别人交流讨论,并认真填写研究过程的记录表格。教师可指导学生利用工具书,网络、图书馆等辅助手段去解决问题(学会搜集信息,与人的终身学习休戚相关)。实再解决不了的(包括学生课前自学时发现的其它问题),由每组的组长把问题反馈给教师,然后汇总给课代表(作简单统计),再反馈给任科老师。通过反馈,让每个学生都有机会畅所欲言,尊重其权利。
成立课题评审团:由每个课题组的一名代表和指导老师组成评审团,一方面对学生开题研究方案进行评审,另一方面以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见。评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。
(二)主要教学过程
1、学生分组交流各自专题的研究结果(以下课题供参考)
子课题1:关于落体运动快慢的争论
问题:轻重不同的物体下落快慢相同吗?
实验:
a.纸片和硬币。
b.纸片揉成团和硬币。
c.钱毛管实验。
d.月球实验介绍。
e.物理学史:介绍亚里士多德的落体理论和伽利略的巧妙反驳。
小结:物体下落的快慢与物体本身所受重力大小无关,从而得出自由落体的定义。
教师进一步指出:
(1)自由的含义:不受空气阻力的作用。
(2)自由落体运动的条件:初速为0(从静止开始下落),只受重力作用。
(3)实际意义:在处理实际问题时,如果落体运动的物体所受的空气阻力与所受的重力相比很小可以忽略,则可以看成是自由落体运动。这种为了突出问题的本质,采取抓住事物的主要因素,忽略次要因素的方法成为理想模型法。
子课题2:自由落体运动性质的研究
初步观察落体运动的特点:得出其是初速为0的加速运动。
提出猜想:自由落体运动是初速为0的匀加速运动吗?
设计方案。
实验验证。
展示自由落体运动的频闪照片,介绍研究方法。
物理学史:介绍伽利略对落体运动性质的研究过程(提出假设-数学推理-斜面实验)。
小结:自由落体运动是初速为0的匀加速运动。
子课题3:测量自由落体运动的加速度
(1)重力加速度的定义:教师可指出当我们学完牛顿第二定律后,再回过头来推导为什么自由落体运动的加速度是g 。
(2)方向:竖直向下。
(3)大小:设计方案测量自由落体运动物体重力加速度的数值:例如称重法,滴水法,dis实验(光电门,位移传感器,力传感器)等。
(4)通过表格比较不同地方的重力加速度,找出规律,指出标准值的含义。
(其他子课题)略
2、师生评价
对学生开题研究方案进行评审,并以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见。评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。
3、自由落体运动的规律及其运用
(1)学生小结自由落体的规律,得出计算公式。
(2)实例1分析:破解“夹钱”骗术。
模拟实验:夹书签。教师指出这个实验可以检验人反应的灵敏程度,引出反应时间概念。
教师拿出一根神秘的尺子检测学生,直接得出反应时间,让学生猜一猜这把尺子的奥秘。引导学生分析测量方法,布置课后继续研究工作。
(3)实例2分析:滴水法测重力加速度。我们先在水龙头下放一个盘子,调节水龙头阀
门,使第一个水滴到盆子的瞬间,第二个水滴正好从阀门处开始下落(边听水滴碰盘子的响声边注视阀门处的水滴),问需要测出哪些物理量,就可以测出重力加速度,并写出计算公式。
4、课后研究
制作反应尺,测量反应时间:测量不同人群的反应时间(性别,年龄,职业等),研究采集到的数据,总结反应时间根哪些因素有关?
《自由落体运动》教案 篇7
一、教学目标1、 理解,知道它是初速度为零的匀加速直线运动2、明确物体做自由落体运动的条件3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力二、重点难点理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点三、教学方法 实验—观察—分析—总结四、教具牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台五、教学过程 (一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的? vt=at s =(1/2)at2 vt2 =2as(二)、自由落体运动演示1:左手掷一金属片,右手掷一张纸片,在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放,让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地.结论:第一次金属片先落下,纸片后落下,第二次几乎同时落下。提问:解释观察的现象显然,空气对纸的阻力影响了纸片的下落,而当它被撮成纸团以后,阻力减小,纸片和金属片才几乎同时着地。假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落,会不会同时着地呢?演示2:牛顿管实验自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。显然物体做自由落体运动的条件是:(1) 只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。 (2) 从静止开始下落实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不计,物体的下落也可以看做自由落体运动。(三)自由落体运动是怎样的直线运动呢?学生分组实验(每二人一组)将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器下放,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。运用该纸带分析重锤的运动,可得到:1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2(四)自由落体加速度学生阅读课文提问:什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)2、重力加速度的大小有什么规律?(1)在地球上同一地点,一切物体的重力加速度都相同。(2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37页表格可知,纬度愈高,数值愈大。(3)在通常的计算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作10m/s2(五)自由落体运动的规律vt=gth=(1/2)gt2 g取9.8m/s2vt2=2gh注意式中的h是指下落的高度(六)课外作业1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》2、教材第38页练习八(1)至(4)题
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