自由落體運動教案。
每個老師上課需要準備的東西是教案課件,每個老師都需要細心籌備教案課件。?教學難點一定要寫到教案之中,才能更加清晰明了。我們在閱讀中深刻體會到“《自由落體運動》教案”是一篇了不起的文章,歡迎你閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
教學目的:
1.理解什么是自由落體運動,知道它是初速度為零的勻加速直線運動。
2.理解什么是自由落體運動的加速度,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.掌握自由落體運動的規(guī)律。
重點:
自由落體運動的特點
新課教學:
讓學生先自學后提出問題
1. 人們通常是怎樣看待自由落體運動的?
物體下落的快慢是由它們的重量的大小決定,重的物體下落快,輕的物體下落慢,(可以通過演示紙片和粉筆頭來加以說明)。
這種看法正確么?錯在什么地方?(輕的物體受到的阻力大,重的物體受到的阻力小上述說法不正確)。
2. 在沒有空氣阻力的空間物體下落的快慢如何呢?
演示:
⑴.粉筆頭和小紙團下落
⑵.牛頓管(也叫錢毛管)
實驗說明了什么?(不同物體下落快慢相同)
結論:物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運動,叫自由落體運動。
強調(diào):
⑴.這種運動發(fā)生在真空中。
⑵.若空氣阻力很小,可忽略時,也可看作自由落體運動。
3. 自由落體運動是一個什么性質的運動呢?
回顧前面所學知識,怎樣判斷一個運動是否是勻變速運動呢?(△S=常數(shù))
下面分析課本上的閃光照片
⑴.測出小球的位置坐標X
⑵.計算出相鄰兩個小球間的距離S
⑶.計算出相鄰相等時間內(nèi)的位移之差△S
比較各個△S可見都接近于2,若忽略誤差,可見△S相等,等于常數(shù).即自由落體運動是一個勻變速運動.
由于初速度為零,所以自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.
4.自由落體加速度大小、方向。
不同物體在同一地點,從同一高度同時自由下落,同時到達地面。由S=
重力加速度的方向總是豎直向下的。
大?。翰煌胤綌?shù)值不同。如課本表格所示,由表中可見,重力加速度g隨緯度的升高而增大。
通常計算時:g=9.8m/s2
粗略計算時:g=10m/s2
5.自由落體運動的規(guī)律
因為自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,所以其規(guī)律都適用于自由落體運動,就是把a變成g,其公式如下:
Vt=gt
S=Vt2=2gs
練習:一個物體從h高處自由下落,經(jīng)過最后196m所用的時間是4秒,若不計空氣阻力,求物體下落的總時間和下落的高度h.
解法一:由A到C自由落體運動h= (1)
由A到B也是自由落體 h-h(huán)'= g(t-t')2 (2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t= = =7(s)
h= = =240(m)
解法二:v =v 設總時間為t
可求得t-2秒時的速度
v=g(t-2)=
t= +2= +2=7(s)
h= = =240(m)
作業(yè):
練習八 1-4題.
第一冊自由落體運動由收集及整理,轉載請說明出處,第一冊自由落體運動。
各位專家、評委、老師大家好!
我今天說課的題目是人教版(必修1)第二章第五節(jié)《自由落體運動》,下面我將從教學分析、教學過程、課堂教學反饋與調(diào)整三個環(huán)節(jié)說明我對本節(jié)課的理解和處理。
一、 教學分析
1、本節(jié)課在教材中的地位和作用的分析:
新課程比較注重物理量引入、建立的來龍去脈,這也是為實現(xiàn)教學三維目標服務的。高中物理人教版(必修1)第二章非常重視概念、規(guī)律的探究過程,整章緊緊圍繞研究勻變速運動規(guī)律而展開。而“自由落體運動”是最常見的一種勻變速運動,教材的目的顯然是把它作為勻變速直線運動的特例來處理。由于學生對重的物體下落得快、輕的物體下落得慢的印象很深,因此,教材的主體思想是,經(jīng)過實驗及分析,學習自由落體運動規(guī)律、以及學習伽利略的科學思維方法,以達到培養(yǎng)學生研究物理問題的方法和思維能力提高認識層次的目的。同時通過本節(jié)內(nèi)容的知識探究,也為以后學習較復雜的運動打下良好的基礎。在教材中具有重要的地位和作用。
2、學生情況及學習方法的分析:
學生已經(jīng)掌握了勻變速運動的規(guī)律和處理方法,可以說理論知識上已經(jīng)沒有什么障礙 ,但是暗示學生對重的物體下落得快、輕的物體下落得慢的日常生活經(jīng)驗印象很深,因此重的物體落的快這個問題既是難點也是教師應該抓住的思維碰撞的關鍵點,充分發(fā)揮學生的主體作用,引導學生積極參與,激發(fā)學習興趣,活躍課堂氣氛,調(diào)動學生的學習積極性,使學生始終保持積極探索的學習心態(tài)。
3、教學三維目標的分析
1.知識與技能
(1)通過學習認識自由落體運動,知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運動是在理想條件下的運動。
(2)通過學習能用打點計時器得到相關的運動軌跡,并能自主分析紙帶上記錄的位移與時間等運動信息。
(3)通過學習初步了解探索自然規(guī)律的科學方法,培養(yǎng)學生的觀察、概括能力。
2.過程與方法
1)通過演示實驗、打點計時器研究自由下落物體的運動性質,了解研究過程與方法。
2)學習運用理想化的方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型的方法
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)調(diào)動學生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。
(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。
4、教學重點、難點的分析
重點:對自由落體運動性質及運動規(guī)律的掌握和運用;
難點:自由落體運動性質的認識。
5.教學方法與手段:
本節(jié)課的知識很重要而且有一定的難度所以,教學設計以建構主義理論為指導,在以學為中心的建構主義學習環(huán)境中采用“拋錨式教學法”把教學內(nèi)容以問題的形式提出,通過多媒體最大程度的呈現(xiàn)物理情景,應用啟發(fā)與探究相結合的方式有目的的引領學生互相交流,互相溝通,互相啟發(fā),互相補充使課堂中所有的設計與安排都要圍繞學生來展開。接下來我將具體談一談我是如何采用以上教學方法來實施課堂教學的。
二、教學過程
(一)引入新課
創(chuàng)設情景:拿一張新的100元錢,如果誰能按老師的要求抓住下落的錢,老師就把錢給他。讓學生親自觀察和感受下落物體的運動
教師說明這是個騙局,由此激發(fā)學生探索, 通過這節(jié)課的學習讓我們來揭示騙局的本質。
目的:創(chuàng)設情景興趣引入激發(fā)學生的探索的欲望,調(diào)動學生的積極性
二、初探落體運動
創(chuàng)設情景:讓羽毛和小鐵片從同一高度靜止下落。 重的物體落得快偉大的哲學家亞里士多德就曾通過觀察生活中的現(xiàn)象得出了物體下落的快慢與物體的重量有關,越重的物體下落的越快這個結論。
創(chuàng)設情景:小貼片和一團棉花從同一高度靜止下落。輕的物體先落地。學生產(chǎn)生疑問并提出疑問:到底是什么影響物體下落的快慢學生很容易達成共識是空氣阻力的作用。預見:沒有空氣會如何用牛頓管實驗,把管內(nèi)抽成真空時比較羽毛和鐵塊下落的快慢,播放:美國宇航員斯科特的月球實驗。驗證猜想。
講述小故事:紀伽利略通過抽象思維加科學實驗的方法才否定了亞里士多德的觀點。
目的:形成感性認識為下一步教學打下基礎。
三.深入探索自由落體運動的性質
問題:重錘的下落能不能看成自由落體運動?可以近似看成
一、提出問題:重錘下落時自由落體運動,它下落有什么特征,有什么運動規(guī)律。
二、學生猜想提出假設:可能是勻加速直線運動
三:教師引導學生討論,制定計劃應用打點計時器設計實驗驗證自己的猜想,教師要對學生的想法給與鼓勵和肯定學生回顧之前學習的內(nèi)容,和教師提供的儀器,設計不同的實驗和驗證方法:
1.如果△s=aT2為一恒量,則物體做勻加速直線運動。
2.利用,如果s和t2成正比,則是勻加速直線運動。
3.利用v=at,如果v和t成正比,則是勻加速直線運動。
4.連續(xù)相等時間的位移比為1:3:5:(這個方案最開始普遍被學生認可,但實際操作誤差是教大的)但教師開始不要點破
四:進行實驗與收集證據(jù):學生根據(jù)自己小組的設計,做實驗,收集數(shù)據(jù),老師要及時知道學生的實驗操作是否規(guī)范。
五:分析與論證合作交流:并分析數(shù)據(jù),得到結論,每個小組間交流,補充。老師給與正確的評價。
目的:應用探究式的學習方法,讓學生親自去體驗去驗證,經(jīng)歷從感性認識到理性認識的過程,從而讓學生印象深刻的突破難點問題。
四、擴展探究:
能不能利用以上的實驗方案求解重力產(chǎn)生的加速度。學生討論,選擇一個可行的方案△s=aT2。
閱讀課本,教師說明:國際上取北緯45°海平面上的重力加速度值作為標準值,g=9.80665 m/s2。通常的計算中,可以把g取作9.8 m/s2,在粗略的計算中,還可以把g取作10 m/s2。
呼應開頭:請同學們思考一下我們開始提到的那個老師的騙局。加深對自由落體運動的理解。
最后:和同學小結結束課程
在板書上的設計:
盡可能的通過板書體現(xiàn)本節(jié)課的教學流程和教學思路同時突出重點內(nèi)容,盡量讓學生在看到板書時能體會到清晰的課堂思路。
設置作業(yè)超市 (ABC)三個難度的試題讓學生自己選擇。同時設計一個趣味性的共同探究題目,給有興趣的同學課后思考鉆研。
三、課堂教學反饋及調(diào)整策略;
1、這里一定要注意提醒學生先開打點計時器后放手,但是可能會有少部分學生如果測量△s=aT2,那么就不涉及這個問題,而這些學生往往不能夠想到原因,教師可以根據(jù)學生情況適當?shù)闹?,必要時要停下來講解或討論。
2、計算重力加速度時,沒有必要讓學生再做一次實驗,只要采用一組學生的紙帶大家分析一下即可,畢竟結果已經(jīng)有學生計算出來了。
3、課堂教學由各個環(huán)節(jié)組成,各環(huán)節(jié)之間盡量通過一些恰當?shù)恼Z言和問題靈活的串接起來,給學生一個完整的而非堆砌的感覺,也會讓學生更容易理解知識背后的邏輯關系
以上是我在本節(jié)課的課堂教學中的部分環(huán)節(jié)采用探究式的教學方法,來突破自由落體運動重難點的一點嘗試和想法,有不妥當?shù)牡胤竭€懇請各位評委多多批評指正!
教學目標
知識目標
1、知道什么是自由落體運動。
2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值。
3、會應用相應的運動學公式解答有關自由落體運動的問題。
能力目標
調(diào)動學生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述。
教學建議
教材分析
教材把自由落體運動作為初速度為零、加速度為的勻加速直線運動的特例來處理,沒有另外給出自由落體運動的公式,這體現(xiàn)了物理學從簡單問題入手,用理想化的方法處理實際問題的方法。研究自由落體運動時,給出了頻閃照相機的照片,但沒有作定量的詳細分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運動即可。教材為了簡便,援引伽利略的研究結果,直接給出了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,重力加速度的講述,也比較適合學生的思維習慣,根據(jù)實驗在同一地點,從同一高度同時自由下落的物體,同時到達地面的事實。由知它們的加速度必相同,所以本節(jié)課的重點和關鍵是做好實驗和推理分析。
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時,通過實驗,邊講邊議,如果學生條件許可,可采取討論式的教法。
教學設計示例
教學重點:認識自由落體運動是初速度為零、加速度為的勻變速直線運動,并能應用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體運動的問題。
教學難點:自由落體運動中不同物體下落的加速度都為。
主要設計:
一、自由落體運動
[方案一]
1、思考與討論:
(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
(2)請舉出一重的物體下落快的實例?(演示一團棉花和一塊石頭下落的現(xiàn)象)
(3)請舉出一輕的物體下落快的實例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導:
(1)上述實驗現(xiàn)象是因為有空氣阻力存在使現(xiàn)象變得復雜,(教師指出)
(2)演示:把紙片團成一個小紙團,再讓它和小石子同時下落的現(xiàn)象。
(3)提問: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如何?
(4)演示:按教材要求做“牛頓管”實驗。
3、分析與小結:
(1)分析“牛頓管”實驗的特點,引出自由落體運動的定義。
(2)展示課件“自由落體運動的頻閃效果”
(3)分析頻閃效果,分析出自由落體運動是加速運動,進而指出,自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見得非常多的物體運動,即物體下落的運動,問學生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學生回想所見過物體的下落運動,有沒有輕的物體下落快的現(xiàn)象?引導學生對觀察到的物體下落現(xiàn)象總結為“有時重的物體下落快、有時輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問:怎樣從理論上說明重的物體比輕的物體下落快是不對的?讓學生看教材30頁有關伽利略的推理,認識到從“重的物體下落快”會導出矛盾的結論。
4、提問:為什么有時重的物體下落快?有時輕的物體下落快?可通過前面的演示啟發(fā)學生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問題變得復雜。
5、教師問:我們應該怎樣研究物體的下落運動?引導學生想到研究問題應從簡單到復雜,因此應首先研究沒有空氣阻力時物體的下落情況。指出可根據(jù)實驗來研究。
6、演示:“牛頓管實驗”讓學生得出結論:沒有空氣阻力,只有重力作用時,輕重不同的物體下落快慢相同。
7、教師小結:物體只在重力作用下從靜止下落的運動叫自由落體運動,輕重不同的物體自由下落快慢相同。
8、展示課件“自由落體運動的頻閃效果”,總結特點:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
二、自由落體加速度:
1、分析引導:在同一地點,從同一高度同時下落的物體,下落到同一位置時(這個位置是任意的)所用時間總是相同的。可知:這些初速度為零的勻加速運動,在相同時間里發(fā)生了相等的位移,由知,它們的加速度必相同。
2、讓學生看書,記住重力加速度的方向,了解一些地區(qū)的重力加速度的數(shù)值。
3、讓學生根據(jù)勻變速運動的公式,推導出自由落體運動的公式:
若學生基礎較好,可根據(jù)自由落體頻閃照片,用分析紙帶的方法粗算一下自由落體加速度。
探究活動
滴水法測重力加速度的過程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子時后一滴恰好離開水龍頭,測出幾滴水落到盤中的總時間t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h,即可算出重力加速度。請思考:為什么不只測出一滴水下落的時間即開始計算?按前面給的方法測出一個水滴下落時間還是?為什么?重力加速度的表達式是什么?實際做一做,計算一下,當?shù)氐闹亓铀俣取?/p>
【教材分析】
“自由落體運動”選自高一《物理》第二章“直線運動”的第八節(jié),在學生認識了勻變速直線運動,掌握了勻變速直線運動的規(guī)律之后,課本把該節(jié)放在本章的最后一節(jié),把自由落體運動作為初速度為0,加速度為g的勻加速直線運動的特例來處理,沒有另外給出自由落體運動的公式,這樣有利于學生形成知識的結構,避免死記公式。本節(jié)教學的重點和關鍵在于說明不同物體下落的加速度都是重力加速度g,學生由于受日常經(jīng)驗的影響,對重的物體落得快,輕的物體落得慢印象很深,所以做好演示實驗十分重要,除了牛頓管的實驗之外,還可以做一些小實驗,使學生明白,日常見到的現(xiàn)象是因為受到空氣阻力的影響的緣故,對“如果物體只受到重力,不同物體的加速度相同”有深刻的印象。
【教學設想】
教學時間為一課時,整節(jié)課的--圍繞“實驗現(xiàn)象──發(fā)現(xiàn)問題──探究問題──解決問題”的主線展開:
→科學的抽象、推測(真空中,如何?)→實驗驗證(牛頓管演示)
→得出結論(自由落體定義)→問題提出(自由落體運動規(guī)律如何?)
通過這一系列的活動,調(diào)動學生自主學習的積極性,并使學生對科學探究有一定的了解。開始的小實驗很重要,是科學探究的入口處,所以教師一定要把握好演示的技巧,然后引導學生層層深入,激發(fā)學生的好奇心,使他們產(chǎn)生強烈的求知欲,積極主動地去探究問題。
【教學準備】
小鋼球、牛頓管、紙片、鐵架臺、電火花計時器、重物、紙帶、直尺、課件。
【教學過程】
一、導入新課
師:我們學習了勻變速直線運動的規(guī)律,其規(guī)律可由三個公式體現(xiàn)出來(投影)。今天我和大家一起來研究一個勻變速直線運動的實例──自由落體運動。
師:同學們對“自由落體運動”其實并不陌生。
(演示實驗:將小鋼球由高處靜止釋放,指出小鋼球的運動就是自由落體運動。)
師:那么除了小鋼球的下落外,還有哪些運動是自由落體運動?自由落體運動有什么樣的特點和規(guī)律?這節(jié)課我們就來研究這個問題。
二、新課教學
1.什么是自由落體運動?
(演示實驗:讓一張紙片與小鋼球同時自由下落,可看到什么現(xiàn)象?)
生:鋼球落得快。
師:對,這就是我們的生活經(jīng)驗,似乎很容易得出“重的物體比輕的物體下落得快”的結論,這也是公元前古希臘哲學家亞里士多德的觀點。這個觀點使人們在錯誤的結論下走了二千多年,距今三百多年前,伽利略為證明亞里士多德觀點的錯誤,做了大量的實驗。他拿了一個質量是另一個質量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩球由靜止同時下落,據(jù)亞里士多德的觀點,重球應該先落地,但實際上兩球同時落地。
師:請再看演示實驗,把剛才的紙揉成團,和小鋼球由靜止落下,同學們再觀察。
生:幾乎同時落地。
師:同一張紙,為什么形狀不一樣,其下落時間就不一樣呢?
生:這是因為空氣阻力的影響,把紙揉成團,所受的空氣阻力要比紙片所受的空氣阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時落地。
師:如果把質量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,現(xiàn)象如何呢?讓我們做一個實驗。
(演示實驗:我這里有一個長約1米,一端封閉、另一端有開關的玻璃管(牛頓管),把形狀和質量不同的小金屬片、小羽毛等,放在玻璃管里。)
一、教材分析
本節(jié)內(nèi)容屬于《普通高中物理課程標準》中必修模一第二章《勻變速直線運動的研究》第五節(jié)《自由落體運動》的內(nèi)容。自由落體運動是勻變速直線運動的一種具體情形。此前,學生已經(jīng)學習了勻變速直線運動的規(guī)律,也學習了研究勻變速直線運動的基本方法,對本課的學習,實際上是引導學生利用已有知識解決生活實際中的問題。組織學生進行探究活動,既有利于鞏固所學的知識,培養(yǎng)學生解決實際問題、探求規(guī)律的能力,還能對學生進行科學方法和科學思想的教育。
二、目標
1、知識與能力
(1)理解自由落體運動,理解是重力加速度,
(2)掌握自由落體運動的規(guī)律,
(3)培養(yǎng)學生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。
2、過程與方法
通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程,實際測量重物自由下落的加速度等探究活動,讓學生體會科學推理和科學實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
3、情感態(tài)度和世界觀
感受前人(亞里士多德)崇尚科學、勇于探索的人格魅力,培養(yǎng)學生嚴謹務實的科學態(tài)度。促進學生形成科學思想和正確的世界觀。
三、教學重點、難點
重點:不同物體自由下落有共同加速度g、做好實驗
難點:斜面實驗設計的巧妙性、實驗過程中科學猜想、數(shù)學推導、合理外推的體現(xiàn)
四、學情分析
在前面的教學中,學生已經(jīng)初步掌握了平均速度、瞬時速度、加速度的概念,對自由落體運動也有過思考,接觸過亞里士多德的觀點和伽利略著名的比薩斜塔實驗,但未曾接觸勻變速直線運動和理想實驗的概念。
五、教學方法
實驗探究法、分析法、實驗歸納法、講授法、討論法。
六、課前準備
1、牛頓管、抽氣機;
2、10套:紙片、鐵架臺、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點計時器(帶復寫紙片)、紙帶、重錘、海綿墊、接線板;長刻度尺。
一、教學目標
1、知識與技能
(1)認識自由落體運動,知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
(2)能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關的運動軌跡并能自主進行分析。
(3)知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
(4)掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律,并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題。
(5)初步了解探索自然規(guī)律的科學方法,重點培養(yǎng)學生的實驗能力和推理能力。
2、過程與方法
(1)會根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設與猜想的探究方法。
(2)會利用實驗數(shù)據(jù)分析并能歸納總結出物理規(guī)律的方法。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)通過指導學生探究,調(diào)動學生積極參與討論,培養(yǎng)學生學習物理的濃厚興趣。
(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)培養(yǎng)學生的團結合作精神和協(xié)作意識,敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。
二、教學重難點
重點:1.自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。
2.掌握自由落體運動的規(guī)律,并能運用其解決實際問題。
難點:理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題。
三、教學過程
1、新課導入
這一環(huán)節(jié)采用游戲導入,教師在課前需要設計制作好“測反應時間尺”(在一約50cm長的尺有刻度的一面標上自由下落對應長度所用的時間)。
師:一般情況下,刻度尺是用來測量什么物理量的?
生:測量物體長度的!
師:大家看到我手里的這把尺子了沒有?我這把尺子跟普通尺子是不一樣,有特殊的功能,它可以測量出你的反應時間。不信?我請幾位同學上來試試。
找?guī)酌瑢W上來做這個實驗。可通過比比誰的反應時間短來調(diào)動學生的積極性。
師:相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測出人的反應時間呢?是根據(jù)什么原理呢?我可以告訴大家,尺子測時間的原理就是利用尺子下落過程中的運動特點制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運動。
師:像尺子下落這樣的運動是一種常見的運動。掛在線上的重物,如果把線剪斷,它就在重力的作用下,沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊,在重力的作用下也沿著豎直方向下落。
師:不同的物體下落快慢是否一樣呢?物體下落的快慢由哪些量決定?請大家結合日常生活經(jīng)驗回答問題。
生:不同物體下落快慢應該是不一樣的,下落快慢應該是由質量決定,質量大的下落快,質量小的下落快慢。
師:這位同學回答得對不對呢?大家看我來做幾個實驗。
演示實驗
(1)將一張紙和一張金屬片在同一高度同時釋放,結果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見,繼續(xù)做實驗。分別將實驗內(nèi)容和實驗結果板書在黑板上。
(2)將剛才的紙片緊緊捏成一團,再次與硬幣同時釋放,結果兩者幾乎同時落地。
(3)將兩個完全一樣的紙片,一個捏成團,一個平展,則紙團下落快。
師:物體下落快慢是由質量決定嗎?
生:不是的!
師:為什么這樣說?
生:第2個實驗和第三實驗都說明了這個問題,特別是第3個問題,質量一樣卻下落有快慢之分。
師:那你現(xiàn)在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢?
生:我想應該是空氣阻力。
猜想
師:如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力,那么在沒有空氣阻力,物體的下落快慢應該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來做一個實驗驗證一下。
驗證—牛頓管實驗
師:剛才的實驗現(xiàn)象驗證了我們的猜想,在沒有空氣阻力即物體只受重力的情況下,所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。
師: 1971年美國阿波羅15號宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時釋放,它們同時落在月球表面,這是通過電視轉播過的。
2、新授環(huán)節(jié)
(1)自由落體運動
師:物體若在沒有空氣阻力的情況下由靜止下落,它的受力情況有什么特點?
生:沒有空氣阻力,則物體只受重力。
師:很好!物理學中把這種只受重力作用,由靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。
自由落體運動:在只受重力的情況下,由靜止開始下落的運動。
師:我們?nèi)粘I钪幸姷降穆潴w運動是自由落體運動嗎?比如開始測反應時間的尺子的下落運動是自由落體運動嗎?
生:肯定不是,因為在地球表面大氣層內(nèi),沒有空氣的情況是不存在的。
師:說得很好!在我們的日常生活環(huán)境下,自由落體運動是不存在的,只是一種理想運動模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運動近似看作自由落體運動。什么樣才叫做阻力影響不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似條件:一般情況下,密度較大實心物體的下落都可以近似看成自由落體運動。
(2)自由落體運動的運動規(guī)律
師:做自由落體運動的物體的運動規(guī)律是什么呢?速度隨時間是如何變化的?位移隨時間又是如何變化的,我們該如何來研究它的運動規(guī)律呢?
生:利用打點計時器。先選擇一個物體,這個物體必須密度大,實心,體積不要太大,這樣的話就可以把這個物體由靜止開始下落的運動近似看成自由落體運動。接著用打點計時器來研究物體的運動規(guī)律。
師:請同學們自己設計并進行實驗,將紙帶的處理結果告訴我。
學生設計、操作并處理實驗結果
總結分析運動規(guī)律
師:實驗結論是什么?
生:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
師:如何得出這個結論?
生:根據(jù)實驗得到的紙帶,我猜想它是勻加速運動。于是我用勻變速直線運動的運動規(guī)律
來驗證紙帶,結果證明自由落體運動是勻變速直線運動。
師:回答得非常正確!自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,這個結論我們要牢記。
師:那再計算一下自由落體的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的結果在9.4左右,方向是豎直向下,因為物體是豎直向下勻加速的,所以加速度方向應該與速度方向相同,豎直向下。
師:其他同學的結果呢?
生:我的也差不多。
關鍵點提問
師:大家用的是質量不同的重錘做的實驗,為什么求出來的加速度結果差不多呢?
生:雖然重錘質量不同,但由于空氣阻力影響較小,均可以近似成自由落體運動,而我們已經(jīng)知道:所有物體做自由落體運動的運動情況是完全一樣的。所以測出來的結果差不多是符合事實的。
總結歸納重力加速度
師:同學們剛才測量計算出來的自由落體加速度又叫做重力加速度,用g表示。精確的實驗發(fā)現(xiàn),在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、緯度越高,g越來越大;2、同一緯度,高度越大,g越小。一般的計算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果沒有特殊說明,都按9.8m/s2計算。
3、鞏固練習
例1、下列說法正確的是(BD)
A. 物體從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動
B. 物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動
C. 從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用,不能看成自由落體運動。
D. 從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用,因為阻力與重力相比可以忽略,所以能看成自由落體運動。
例2、下列說法不正確的是(A)
A. g是標量,有大小無方向。
B. 地面不同地方g不同,但相差不大。
C. 在同一地點,一切物體的自由落體加速度一樣。
D. 在地面同一地方,高度越高,g越小。
例3、AB兩物體質量之比是1:2,體積之比是4:1,同時從同一高度自由落下,求下落的時間之比,下落過程中加速度之比。
解:因為都是自由落體運動,高度一樣,所以下落時間一樣,1:1;下落過程加速度也一樣都是g,1:1
例4、質量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求
1、經(jīng)過多長時間落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
一、說教材:
《自由落體運動》是中專物理教材(高教版)第三章第五節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是在學生學習了運動學的基本概念、勻變速直線運動等知識后編排的,自由落體運動是勻變速直線運動的一種特例。通過對自由落體運動的研究,一方面是對前面知識的復習和鞏固,另一方面也加強了課本知識與實際生活的聯(lián)系;通過學習本節(jié)內(nèi)容不僅可以激發(fā)學生的學習欲望,鞏固前面的知識,而且可以培養(yǎng)學生的觀察能力、以及分析和概括能力。它在教材中具有重要的地位和作用。
二、說教學目標:
本節(jié)課教學主要是讓學生參與實驗探究過程,掌握解決問題的方法,培養(yǎng)學生自主學習的意識與創(chuàng)新精神。因此,教學要從科學結論的學習上轉移到概念和規(guī)律的形成過程,以及形成這些概念和規(guī)律所用的物理方法和思想的學習中,達到激發(fā)學生學習物理的興趣,懂得認知未知事物的研究方法,發(fā)展學生各方面的能力和創(chuàng)新意識。
(一)知識與技能:(1)了解什么是自由落體運動;(2)認識自由落體運動的特點;(3)掌握自由落體運動的規(guī)律;(4)能分析紙帶上記錄的位移與時間等運動信息。
(二)過程與方法:通過觀察演示實驗,否定了亞里士多德的觀點,通過實驗探究,逐步培養(yǎng)學生觀察能力、實驗數(shù)據(jù)的處理能力及推理能力。
(三)情感態(tài)度與價值觀:(1)調(diào)動學生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)科學探究及推理能力;(2)培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,正確地獲取知識的方法。
三、說重點和難點:
1.從前面對教材的分析,可以看出本節(jié)課的重點是:自由落體運動性質及運動規(guī)律;重力加速度。
2.本節(jié)課的難點我認為至少有兩點:
(1)對物體下落快慢與物體輕、重無關的理解;
(2)探究自由落體運動性質的過程,紙帶的處理。
為了突破重難點我是這樣設計教學的:先讓學生觀察分析演示實驗,用實驗事實幫助學生建立起正確的觀點,啟發(fā)學生回憶前面研究勻變速直線的方法,進行合理的類比遷移。我安排學生分組實驗——用打點計時器研究自由落體運動,為了能讓學生順利探究出自由落體的運動性質,求出自由落體加速度,在前面已經(jīng)給學生介紹了勻變速直線運動的位移規(guī)律和怎樣用打點計時器測加速度(重點給學生講解了紙帶的處理)。讓學生通過實驗探究來驗證自由落體的運動性質,并讓學生通過動手計算得出自由落體加速度。既培養(yǎng)了學生的能力又讓學生加深了對知識的理解,更讓體會到成功的體驗。
四、學情分析
學生已學過“勻變速直線運動規(guī)律”的運動學知識,具備了一定的學習基礎,能夠開展小組學習活動,但畢竟是農(nóng)村學生,實驗動手能力不強,由于是高一學生,抽象思維能力不強。為了學生能順利開展探究活動,在課前我作了必要的準備工作:給學生介紹了怎樣用打點計時器計算加速度,著重給學生講解了紙帶的處理方法及注意事項。
五、說教法、學法
教法采用講授、實驗演示、探究式教學法。人們在自然界看到的落體運動都是重的物體下降快,輕的物體下落慢。為了幫助學生消除錯誤觀念,樹立正確觀念。通過紙團和紙片下落演示實驗和牛頓管演示實驗,讓學生知道物體下落的快慢跟物體的質量無關,在沒有空氣阻力的情況下,輕重不同的物體下落一樣快。為了讓學生親眼“看到”自由落體是初速度為零的勻加速直線運動,并且加速度的大小為g,在此采取實驗探究法。讓學生分組進行實驗,通過分析紙帶上的點跡,自己動手算出:自由落體運動確實是一種初速度為零,加速度為g的勻加速直線運動。通過計算得出:加速度的大小與紙帶下懸掛重物的質量無關,說明在沒有空氣阻力的情況下輕重不同的物體下降的速度一樣。
對學生來說,注意觀察演示實驗,并積極思考,得出準確結論。在老師的引導下探索自由落體運動的性質,通過分析紙帶得出自由落體運動的性質和自由落體加速度。體驗知識的發(fā)現(xiàn)過程,領悟科學思想方法,努力提高自身的科學素養(yǎng)。
六、說教學過程:
(一)導入新課:通過列舉自由落體知識在現(xiàn)實生活中的應用(測量人的反應時間),導入新課。
(二)新課教學:
演示:質量相等的紙團和紙片同時從同一高度同時下落,并引導學生觀察實驗現(xiàn)象及思考問題。(創(chuàng)設問題情境)
提出問題:輕重不同的物體下落的快慢是否一樣?
結論:下落慢是由于空氣阻力的作用。
此時介紹亞里士多德和伽利略對落體運動的研究,大膽質疑,敢于向權威挑戰(zhàn)的精神。
問題:如果沒有空氣阻力,結果會如何?
演示:牛頓管實驗
結論:在沒有空氣阻力的情況下,物體下落的情況與重力大小無關。
使學生認識到生活中觀察到重物下落快、慢不同的原因是由于空氣阻力的影響,終于使問題真相大白,從而引入自由落體運動的概念和物體做自由落體運動的條件。
給學生說明自由落體運動是對實際落體運動進行理想化處理得出的一種理想模型(跟前面學習的勻速、勻變速運動一樣。相機滲透理想化思想方法——忽略次要因素,凸顯物理現(xiàn)象的本質。)
讓學生動手探究重物自由落體運動,感悟運動特點。
問題1:自由落體運動究竟是一種什么樣的運動?
啟發(fā)學生設計實驗進行探究(提供相應的器材:打點計時器、重物等):分組實驗、處理實驗數(shù)據(jù)、交流實驗結論。
師生歸納、總結出:自由下落運動是初速度為零的勻加速直線運動。
分組實驗讓學生的主體作用得到充分的發(fā)揮,也使學生對自由落體的性質有深刻的印象。(這部分大約需要15分鐘)
問題2:在同一地點,不同物體作自由落體運動的加速度是否相同?
根據(jù)前面的實驗可以得出這樣的結論:在同一地點,不同物體作自由落體運動的加速度是相同。
講解:重力加速度的概念,說明其方向。
引導學生觀看課本上各地重力加速度的表格,能否發(fā)現(xiàn)一定的規(guī)律。
結論:緯度越大的地點,重力加速度越大(原因待以后進一步學習)
讓學生根據(jù)勻變速運動的規(guī)律推導出自由落體運動的公式。
(三)例題鞏固:
例題:一個物體從19.6m高的地方自由下落,問經(jīng)過多長時間落到地面?
它落到地面時的速度是多少?
設計意圖:自由落體運動規(guī)律的簡單應用,熟悉公式,鞏固知識。
(四)學生練習
完成《學生工作頁》
(五)鞏固新課
(1)運動性質:初速度為零,加速度為g的勻加速直線運動;
(2)勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動。
(六)布置作業(yè)
1.在練習3.5中任選兩題上作業(yè)本
2.閱讀教材65頁《伽利略及其科學貢獻》
3.課后查閱有關資料看看伽利略是用什么方法推斷出自由落體運動的性質的。
設計意圖:讓不同層次的學生選擇不同難度的作業(yè),讓每位同學都會做作業(yè),讓每位同學都有收獲;培養(yǎng)學生自主獲取信息和學習的能力。
1. 說教材
“自由落體運動”是高中物理“物體運動”一章的內(nèi)容,教材的
目的顯然是把它作為勻變速直線運動的特例來處理。由于學生對重的物體下落得快、輕的物體下落得慢的印象很深,因此本節(jié)教材的重點和難點,在于不同物體下落的快慢是一樣的以及不同物體在同一位置的重力加速度都是g。教材的思想體系是:
(1) 通過毛線管(牛頓管)實驗,證明在無阻力情況下物體下
落快慢相同,并觀察其軌跡是直線。
(2) 利用教材的閃光照片和數(shù)據(jù)表以及勻變速直線運動的研
究方法,確定自由落體運動是勻變速的。
(3) 揭示重力加速度的概念,給出常用值。
(4) 歸納出其運動性質和運動規(guī)律,并能運用。
因此,教材的主體思想是,經(jīng)過實驗及分析,學習自由落體運
動、重力加速度的概念以及自由落體運動的規(guī)律,以達到培養(yǎng)學生研究物理問題的方法和思維能力的目的。
2. 說教學目標
根據(jù)教學大綱、教材內(nèi)容和學生的認知特征,擬確定如下的教學目標
(1) 知識目標:通過實驗觀察、定義并理解自由落體運動的概
念和做自由落體運動的條件,并能用ΔS=aT2和教材的閃光照片及數(shù)據(jù)表,確定出自由落體運動是勻變速直線運動。引出重力加速度的概念,并能導出公式vt= gt和h=gt2/2。
(2) 實驗目標:通過觀察空氣中的金屬片、紙片、羽毛下落運
動和毛線管內(nèi)“真空”中的金屬片、紙片、羽毛下落運動,比較得出常見的輕、重物體下落快慢不同是空氣阻力所致。
通過分析小球自由下落的閃光實驗,學會物理實驗數(shù)據(jù)處理與分析的方法。
(3)能力目標:培養(yǎng)學生觀察能力和分析、處理實驗數(shù)據(jù)的能力,使之會驗證勻變速直線運動;通過分析、歸納出自由落體運動的速度、位移公式,培養(yǎng)分析、推理、綜合的能力。
(3) 德育和情感目標:通過教學,鞏固學生對勻變速直線運動的認識,培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。
3. 說教學方法
(1) 實驗觀察 為了使學生更好的理解自由落體運動的概念,讓學生觀察金屬片、紙片、羽毛在空氣中的下落以及在毛線管內(nèi)的“真空”中下落的現(xiàn)象,分析出在“真空”中物體下落快慢相同。
(2) 實驗研究 為使學生判斷出自由落體運動的性質,啟發(fā)學生利用閃光照片以及數(shù)據(jù)表的實驗數(shù)據(jù),證明自由落體運動是勻變速直線運動。并利用勻變速直線運動的規(guī)律,啟發(fā)學生推導出 vt= gt和h=gt2/2的公式。
(3) 講練結合式 在自由落體運動的規(guī)律應用上,讓學生具體問題具體分析,不要死套公式,隨時發(fā)現(xiàn)學生的錯誤,并引導分析錯誤原因,把教師的主導作用與學生的主體作用結合起來,鞏固強化有關知識。
4. 說學法指導
“授之以魚不如授之以漁”,“教是為了不教”?,F(xiàn)代教育更重視在教學過程中對學生的學法指導。在本節(jié)的教學法中,要注意引導學生通過觀察、分析、綜合,自己得出結論,在其中滲透物理學的分析問題和解決問題的方法,使學生受到學習方法的訓練。
5. 說教學程序
(1) 復習提問:
① 勻變速直線運動的特點是什么?
速度、位移公式是怎樣表示的?
板書:a恒定;vt= v0+at和s= v0t+at2/2。
② 怎樣驗證一個直線運動是一個勻變速直線運動?
板書:ΔS=aT2
(2) 新課導入:
提問:不同物體的下落運動,情況是否相同呢?
(即重的物體下落快還是輕的物體下落快?)
演示1: 紙片和金屬球下落
學生:金屬球先著地,紙片后著地。重的物體下落快。
提問:有沒有輕的物體下落快的現(xiàn)象?
演示2:紙團和棉花下落
學生:紙團先著地,棉花后著地。輕的物體下落快。
總結:有時重的物體下落快,有時輕的物體下落快。
怎樣從道理上論證重的物體比輕的物體下落快是不對的?
閱讀教材P89伽利略的推理。
提問:為什么有時重的物體下落快,有時輕的物體下落快?
演示3:紙團和金屬片下落。
學生:紙團和金屬片幾乎同時著地。
物體越重,下落得越快是不對的。
提問:為何會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
引導:空氣阻力的作用使問題變得復雜!
提問:我們應該怎樣研究物體的下落運動?
引導:研究問題要從簡單→復雜,因此先研究沒有空氣阻力時物體的下落情況(理想化模型)
演示4:在沒有空氣的空間里物體的下落
軟木塞、金屬片、羽毛幾乎同時著地。
學生:在沒有空氣的空間里,物體下落的快慢相同。
板書:自由落體運動:物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。
結論1:不同物體的自由落體運動,它們的運動情況是相同的。
提問:自由落體運動是一種什么樣的運動?
勻速直線運動 ? 勻加速直線運動?
學生:直線運動、 初速度為零、變速。
提問:是不是勻變速直線運動?怎么證明?
根據(jù):ΔS=aT2
對閃光照片及數(shù)據(jù)表進行分析,使學生懂得如何處理實驗數(shù)據(jù)。
結論2:自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動。
結論3:在同一地點,一切物體在自由落體運動中的加速度都相同。這個加速度叫做自由落體加速度,也叫重力加速度,通常用g來表示。debasrideb.com
通常:g=9.8m/s2或10 m/s2, 方向:豎直向下。
(3) 推導
學生根據(jù)勻變速運動的速度公式、位移公式推導出自由落體的公式,提問學生回答。
vt= gt h=gt2/2 vt2=2gh。
(4) 鞏固練習
小結本節(jié)內(nèi)容,布置作業(yè)P90練習(1)(2)(3)
幼兒教師教育網(wǎng)的幼兒園教案頻道為您編輯的《《自由落體運動》教案精選8篇》內(nèi)容,希望能幫到您!同時我們的自由落體運動教案專題還有需要您想要的內(nèi)容,歡迎您訪問!
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