2.4自由落体运动 教案 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.doc

自由落体运动教学设计授课对象高一学生教材人教版高中物理必修1第二章第4节课时安排1课时45分钟一教材分析1高中物理课程标准2017要求通过实验认识自由落体运动规律结合物理学史相关内容认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用本节内容在知识体系中的地位自由落体运动是普通高中人教版物理必修第二章匀变速直线运动第节的内容这章是高中物理重点和难点本节内容是在学生学习了运动学知识后编排的是匀变速直线运动的特例既是对前面知识的复习和巩固又加强了课本与实际生活的联系3教材内容和体系安排如何在教学中强调重点突破难点教材编者认为需要从认识自由落体运动入手如果学生从实验中认识自由落体从而在教师的引导下归纳总结出自由落体的定义与条件在这基础上结合匀变速直线运动的规律进而学习运动性质和运动规律可能会更加容易一些本节内容共有个知识点自由落体运动的定义和条件自由落体的运动性质自由落体的加速度和自由落体运动的规律二学情分析1知识层面学生已了解描述运动的基本物理量位移路程速度加速度掌握了匀变速直线运动的规律2思维层面自由落体运动在生活中很常见所以对学生来说并不陌生但是根据生活中的现象得到的一些结论是片面的针对学生的一些不完全理解教师引导学生在自主探究中寻找真理当然学生自主探索发现物理规律的能力总体来说比较差因此需要在教师引导下完成实验探究活动3能力层面高一学生通过对前几节问题的研究已经具备一定的实验探究能力已体会到物理学研究问题的一些方法如运用理想模型和数学方法图像公式以及测加速度处理实验数据等方法了解物理的基本研究方法三教学目标1科学观念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知道什么是自由落体加速度及它的方向知道在地球上的不同地方重力加速度大小不同2科学思维1能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题通过实验培养学生的实验设计和动手能力以及分析和处理实验数据的能力3科学探究1会通过实验探究自由落体运动的规律测量自由落体加速度2了解伽利略研究自由落体运动的科学方法4科学态度与责任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四教学重难点重点自由落体运动的规律难点实验过程中科学猜想数学推导合理外推得出自由落体运动性质自由落体运动的规律及应用五教学方法教法实验法启发式讲授法学法观察讨论六教学过程从生活中常见的落体运动引入像落叶树上的果实掉落雪花等观察ppt上的几副图根据生活中的经验它们下落的速度一样吗我们发现树叶落得慢果实落得快它们之间有一个区别重的下落得慢轻的下落得快从这个现象中许多人会得到这样的一个论断重的物体下落得快在历史上有一个叫做亚里士多德的著名哲学家就是这样认为的我们先根据这个论断在看一个问题假定一块大石头下落的速度是8一块小石头下落的速度是4当把两个石头捆在一起时下落会出现什么现象呢根据逻辑推理得出亚里士多德的观点站不住脚我们猜猜影响物体下落快慢和哪些因素有关接下来老师来做实验探究物体下落的快慢和哪些因素有关实验探究物体下落的快慢跟哪些因素有关呢演示1纸片和纸团一样重从同一高度静止下落现象纸片下落的慢分析不同的形状受到的空气阻力不同对下落的快慢影响较大验证都揉成纸团演示2轻纸团和重纸团从同一高度静止下落现象两个纸团几乎同时落地分析与猜想自由下落的快慢跟质量无关验证让轻重不同的物体在真空中同时下落做牛顿管实验玻璃管与外界相通把质量不同的铁片和羽毛放到玻璃管中玻璃竖直放置让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落观察物体下落情况把玻璃管里的空气抽出去再次观察从这个实验中我们可以得出什么结论呢说明如果没有空气阻力所有物体下落的快慢都一样我们把这样的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板书自由落体运动定义从定义上我们可以判断出物体做自由落体运动的条件是什么条件1只受重力2初速度为零自由落体运动在实际生活中真实存在吗不存在因为多少都会受到空气阻力作用因此自由落体运动是一个理想的模型问判断下列物体是否在做自由落体运动向地面用力掷一小石块棉花团落地蹦极2自由落体运动的特点和性质我们得到了自由落体运动的定义和条件接下来需要知道它的特点和性质自由落体的轨迹很容易判断是直线而我们一开始分析几个生活中常见的落体运动时就知道这些落体运动的初速度都是零而且它们在下落的过程中的速度都在变化因此自由落体运动肯定是一个初速度为零的加速运动那速度的变化是不是均匀的你怎么来验证我们可以应用前面的知识来设计实验验证它是不是匀变速运动之前我们学过打点计时器法引导学生设计实验完成实验探究分析数据老师提前做了实验得到了这样的一条纸带能够运用什么方法来求加速度呢例x1s1x2s2s1xx2x1连续相等时间的位移差都等于什么在误差允许的情况下有什么规律x恒量说明物体做的是匀加速速直线运动所以自由落体是初速度为0的匀加速直线运动同学们根据老师的这个纸带求一下它的加速度得到了加速度大小3自由落体加速度前人对不同物体进行了相应的实验实验结果表明在同一地点一切物体自由下落的加速度都相同这个加速度叫做自由落体加速度因为是在重力作用下产生的因此又叫做重力加速度用符号g表示同学们看一下书上47页的表格上面有地球表面不同地点的重力加速度从这能够得到什么规律1g随纬度的增加而增大赤道处最小北极最大但是实际上除了与纬度有关外在同一纬度处g的大小也与高度有关这个在以后会深入学习2g的大小范围在98左右我们发现了g的大小在98附近所以我们通常取g98ms2做题的时候为了简便取10ms2重力加速度的方向竖直向下例题2多选关于自由落体运动的加速度g下列说法正确的是A重的物体g值大B同一地点轻重物体的g值一样大Cg值在地球上任何地方都一样大Dg值在赤道处大于北极处E在地球上的同一地方离地面高度越高重力加速度越小F在地球上不同的地方g的大小不同但它们相差不是很大G重力加速度g是标量只有大小没有方向通常计算中g取98ms24自由落体运动的规律自由落体运动既然是匀变速直线运动应满足匀变速直线运动的规律大家回忆一下匀变速直线运动的规律是什么根据匀变速直线运动的规律得到自由落体运动的规律例题某人估测一竖直枯井深度从井口静止释放一石头并开始计时经2s听到石头落底声由此可求出井深约为不计声音传播时间重力加速度g取10ms2A10mB20mC30mD40m多选甲球的重力是乙球重力的4倍甲乙两球分别从10m和20m高处同时自由落下不计空气阻力下面描述正确的是A下落过程中甲的加速度大小是乙的4倍B落地时乙的速度是甲的2倍C落地的时间乙是甲的2倍D下落1s时甲的速度与乙的速度相同E下落1m时甲乙速度相同