高中物理人教版必修一《自由落体运动习题课》教材教案.docx

运动自由落体运动教案一教学目标在物理知识方面要求了解什么是自由落体运动自由落体产生的条件认识自由落体运动的特点掌握自由落体运动的规律速度随时间的变化规律位移随时间变化的规律定量通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动从而培养学生的观察概括能力通过相关物理量变化规律的学习培养分析推理能力渗透物理方法的教育运用理想化方法突出主要因素忽略次要因素抽象出物理模型自由落体研究物体下落在理想条件下的运动二重点难点分析重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律自由落体的特征是初速度为零只受重力作用物体的加速度为自由落体加速度难点是演示实验的技巧及规律的得出介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理三教具自由落体演示仪及附件计算器硬币一元两枚薄纸袋恰好可装下硬币抽气机牛顿管投影仪投影片彩笔四主要教学过程一复习提问二引入新课我们今天应用这些知识研究一种常见的运动物体下落的运动演示硬币和纸袋分别从同一高度由静止开始同时下落观察下落速度从表面上看得到结论物体越重下落得越快亚里斯多德的认识从公元前世纪至公元世纪这种观念统治了人们两千多年之久伽利略的贡献年两个物体分别由同一高度下落重的物体比轻的物体下落的快当把两物体捆在一起仍从同一高度下落情况会是怎样呢结论整体分析当把两个物体捆在一起时因为新组成的物体比上述两个物体中的任一个都重从而下落的应最快局部分析物体下落的快受到一个下落得慢的物体的作用结果就像一个大人拉着小孩向前跑比单独大人跑要慢比小孩单独跑要快一样他们的共同速度应介于两物体之间即伽利略用归谬法巧妙地否定了亚里斯多德的观点从而得出结论重物体不比轻物体下落得快亚里斯多德忽略了空气阻力对运动物体的影响从而得出错误的结论力是维持物体运动的原因演示将纸袋揉成纸球和硬币从同一高度由静止开始下落观察下落速度相差不多把硬币装入纸袋与另一枚硬币从同一高度由静止开始下落观察下落速度也相差不多若减小空气对运动物体的影响会如何呢演示牛顿管中的物体下落将事先抽过气的牛顿管内的硬币与轻鸡毛从静止一起下落观察实验结果两者几乎同时落到牛顿管的下端硬币落下有声眼可直接观察鸡毛下落将牛顿管放入空气再做实验情况就截然不同了自由落体运动定义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自由落体运动是一种理想运动在实际问题中有空气时物体的密度不太小速度不太大不太高可以近似看成是自由落体运动结论不同物体做自由落体运动它们的运动情况是相同的性质伽利略所处的年代还没有钟表计时仪器也较差自由落体运动又很快伽利略为了研究落体运动利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动目的是为了冲淡重力证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动用逻辑推理外推到斜面倾角增大到的情况小球将自由下落成为自由落体他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质多么巧妙啊这个结论的正确与否需用实验来验证三百多年后我们来验证演示介绍自由落体仪然后测量数据结论自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同重力加速度自由落体加速度数值及单位初中常量粗略计算重力加速度的方向总是竖直向下的自由落体运动的规律选竖直向下方向为正三练习一个自由落体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半求它落到地面所需的时间解析物体做匀变速直线运动第秒通过的路程为秒内通过的路程为则物体在秒内通过的路程为则根据题意得四课堂小结自由落体运动是一种非常重要的运动形式在现实生活中有许多落体运动可以看成是自由落体运动研究自由落体运动有着普遍的意义为了研究自由落体运动我们运用了物理学中的理想化方法从最简单最基本的情况入手抓住影响运动的主要因素去掉次要的非本质因素的干扰建立了理想化的物理模型自由落体运动并且研究了自由落体的运动规律理想化是研究物理问题常用的方法之一在后面的学习中我们还要用到在研究自由落体运动的过程中我们还给大家介绍了归谬法即理论推导的一种重要方法同学们的学习重要的是研究问题的方法而不是知识本身知识的结论当然重要但更重要的是如何获取知识中学学习的一个非常重要的方面就是如何获取知识处理知识自由落体运动是一种简单的基本的运动形式抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础一定要抓住其产生的条件和运动规律五说明牛顿管的演示要事先抽好气一般在课前抽好若先演示鸡毛与硬币在空气中的落体运动然后来抽气会影响课堂气氛抽气机的响声也会吸引学生的注意力做好了鸡毛和硬币在几乎是真空中的运动后将空气充入牛顿管再来做前面的实验效果更好牛顿管进空气时最好将鸡毛置于进气口附近可看到进入管内的气流将鸡毛吹到另一端让学生清楚地看到牛顿管确实在进气讲述伽利略的推理过程时可拟定一个讨论的环境让学生感受到他们正亲临现场观赏这场争论情景教学自由落体仪电磁铁电路中最好设计一个电路让电磁铁正充磁一次反充磁一次这样可以减小剩磁对小球的初速度的影响当然为了避免上述实验引起的误差可以用两个光电管计时就像处理打点计时器打出的纸带一样在中间某段来研究但不如上述教学过程设计的方案让学生一看便知自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动只需要计算加速度就可以了三组实验数据在处理时一定要灵活可将全体学生分成三组每一组学生计算一组数据让其中一两个学生用计算器验算这样可以节省课堂时间又达到了总结规律的目的课堂练习是写在投影幻灯片上的也可以再准备一些水彩笔和投影片让学生在上面解题然后通过投影仪展示给全体学生进行讲解