高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)(精選10篇)
作為一位優(yōu)秀的人民教師,通常會(huì)被要求編寫(xiě)教學(xué)設(shè)計(jì),借助教學(xué)設(shè)計(jì)可以更好地組織教學(xué)活動(dòng)。如何把教學(xué)設(shè)計(jì)做到重點(diǎn)突出呢?以下是小編精心整理的高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì),歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 1
★教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
。1)、理解自由落體運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的條件
。2)、理解自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度,知道它的大小和方向
。3)、掌握如何從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題
2、過(guò)程與方法
。1)、培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言歸納總結(jié)規(guī)律的能力
。2)、引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成進(jìn)行簡(jiǎn)單物理研究習(xí)慣、根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法
( 3 )、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù),歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)、通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生合作交流的能力,激發(fā)學(xué)生的探索與創(chuàng)新意識(shí)
(2)、培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力
(3)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,從實(shí)際問(wèn)題中分析規(guī)律
(4)、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí),敢于提出與別人不同的見(jiàn)解
★教學(xué)重點(diǎn)
1、探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
2、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題
★教學(xué)難點(diǎn)
探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
★教學(xué)方法
1、以物理情景導(dǎo)入目標(biāo)――合作體驗(yàn)――分析討論――總結(jié)歸納――得出結(jié)論。
2、通過(guò)實(shí)例分析,使學(xué)生學(xué)會(huì)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析并能解決問(wèn)題。
★教學(xué)用具
多媒體,金屬片,紙片,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,紙帶,重物(兩個(gè)質(zhì)量不同)
★設(shè)計(jì)思路
讓學(xué)生通過(guò)合作實(shí)驗(yàn),分析總結(jié)得出:物體自由下落的快慢和所受重力無(wú)關(guān)。
讓學(xué)生通過(guò)小組實(shí)驗(yàn),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng),共同分析紙帶得出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
讓學(xué)生依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律理論分析得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
★教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
。úシ拧疤O(píng)果落地”視頻)導(dǎo)入新課
二、進(jìn)行新課
1、自由落體運(yùn)動(dòng)
教師活動(dòng):演示紙片與金屬片的下落過(guò)程,提出問(wèn)題:物體下落的快慢是否與物體的質(zhì)量有關(guān)?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生觀察并思考,提出自己的猜想。
教師活動(dòng):為了研究下落的快慢與質(zhì)量是否有關(guān),老師給同學(xué)們提供金屬片、紙片,請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究(小組合作交流)
點(diǎn)評(píng):通過(guò)學(xué)生自主探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生積極探索
得出結(jié)論:質(zhì)量并不是決定物體下落快慢的因素。
教師活動(dòng):提出問(wèn)題:與體積、形狀或面積有關(guān)嗎?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究(小組合作交流)
得出結(jié)論:體積、形狀或面積也不是決定物體下落快慢得因素
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題,造成金屬片與紙片不同時(shí)落地的原因到底是什么?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考得出結(jié)論,由于空氣阻力的影響。
教師活動(dòng):同學(xué)們有辦法消除阻力嗎?
點(diǎn)評(píng):學(xué)會(huì)一些基本的推理方法,初步養(yǎng)成置疑的習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教師活動(dòng):用牛頓管演示物體在空氣中和真空的下落情況。引導(dǎo)學(xué)生得出:如果沒(méi)有空氣阻力的影響,物體自由下落的快慢是相同的。
學(xué)生嘗試歸納:自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及條件。(學(xué)生的總結(jié)可能不夠準(zhǔn)確,注意引導(dǎo))
教師補(bǔ)充歸納完整
。1)定義:物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)
。2)條件:
a.只受重力(而不受其他任何力,包括空氣阻力)
b.從靜止開(kāi)始下落
點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言,歸納總結(jié)規(guī)律的能力。
2、自由落體加速度
學(xué)生活動(dòng):(實(shí)驗(yàn) 小組合作完成)安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、重物等,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng),計(jì)算其加速度,換用不同質(zhì)量的重物看紙帶上點(diǎn)子間隔有什么不同,總結(jié)得出結(jié)論。
教師點(diǎn)評(píng):將兩條紙帶對(duì)比,只要兩條紙帶上的點(diǎn)間間隔相同就說(shuō)明它們的加速度是相同的。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)計(jì)算自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度,通過(guò)比較得出結(jié)論。(小組合作交流)
教師引導(dǎo)總結(jié):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的`勻加速直線運(yùn)動(dòng)。教師引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)問(wèn)題:
a.自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度在各個(gè)地方相同嗎?
b.它的方向如何?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生看書(shū)中列表,嘗試從表中尋找規(guī)律,這一規(guī)律是怎樣產(chǎn)生的?(學(xué)生猜想,但不宜過(guò)多解釋)
教師總結(jié):自由落體加速度:
符號(hào):g
方向:豎直向下(與重力方向一致)
大小:與地點(diǎn)有關(guān)。一般計(jì)算中g(shù)=9.8m/s2,粗略計(jì)算中可以取g=10m/s2(緯度越高g越大,緯度越低g越小)。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)算g值理解自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是一個(gè)定值(在同一地點(diǎn))。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù),歸納總結(jié)規(guī)律。
教師點(diǎn)評(píng):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng),只要這些公式中的初速度v=0,a取g就可以了。自由落體運(yùn)動(dòng)遵從的規(guī)律:
v=v0+at推出v=gt
x=v0t+1/2at2推出h=1/2gt2
2ax=v2-v02推出2gh=v2
3、自由落體規(guī)律的應(yīng)用
教師活動(dòng):多媒體展示練習(xí)P(47)“問(wèn)題與練習(xí)”第2題:
一位觀察者測(cè)出,懸崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s,如果不考慮空氣阻力,懸崖有多高?實(shí)際上是有空氣阻力的,因此實(shí)際高度比計(jì)算值大些還是小些?為什么?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)習(xí)獨(dú)立作答;學(xué)生解答完畢后相互討論和檢查結(jié)果。
教師點(diǎn)評(píng):如果不考慮空氣阻力,可算結(jié)果達(dá)到45m,實(shí)際上由于空氣阻力,3s內(nèi)不會(huì)下落這樣的距離,提醒學(xué)生注意理想化可能帶來(lái)的誤差。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)規(guī)律解決問(wèn)題的能力。進(jìn)一步加深對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)是一種初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)的理解。
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
(1)、學(xué)生試著歸納
(2)、教師補(bǔ)充:自由落體運(yùn)動(dòng)只是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例v0=0,a=g。我們?cè)谝郧案髡鹿?jié)中所掌握的所有勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及推論,在自由落體運(yùn)動(dòng)中均可使用。
四、作業(yè)布置
1、教材 P45 3、4
2、試測(cè)反應(yīng)時(shí)間(做一做)
五、板書(shū)設(shè)計(jì)
自由落體運(yùn)動(dòng)
概念
運(yùn)動(dòng)規(guī)律
加速度
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 2
一、教材分析
1.課標(biāo)要求是:“通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象”,要求學(xué)生能通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)或具體的活動(dòng)來(lái)了解和體驗(yàn)自由落體運(yùn)動(dòng)。理解自由落體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的條件與實(shí)質(zhì)。
2.本節(jié)教材是學(xué)生學(xué)完勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律后,知識(shí)的遷移和應(yīng)用部分,因此本節(jié)是本章的一個(gè)比較重要的、典型的應(yīng)用型知識(shí)點(diǎn)。表現(xiàn)其一:落體運(yùn)動(dòng)快慢的產(chǎn)生原因分析,要用到實(shí)驗(yàn)探究,突破原有認(rèn)知,體會(huì)并應(yīng)用忽略次要因素、抓住主要因素這一科學(xué)思維方法,這不僅有利于學(xué)生掌握分析物理問(wèn)題的方法,也有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。其二,這是一個(gè)貼近日常生活的實(shí)際問(wèn)題,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和體會(huì)物理的生活化。
3.自由落體運(yùn)動(dòng)是日常生活中比較常見(jiàn)的物理現(xiàn)象,學(xué)生往往能感受到,但并沒(méi)有注意到這一現(xiàn)象的特點(diǎn),也不明確這就是自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。怎樣才能讓學(xué)生不是機(jī)械化地記住自由落體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象,而是通過(guò)各種方式真正理解自由落體運(yùn)動(dòng)的條件與本質(zhì)所在,才是本堂課學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
二、學(xué)情分析
自由落體運(yùn)動(dòng),學(xué)生有一定感性和模糊的體會(huì),但理解自由落體運(yùn)動(dòng)概念,對(duì)學(xué)生而言有一定的困難。我覺(jué)得主要來(lái)自?xún)煞矫,首先是物理語(yǔ)言的誤導(dǎo),使學(xué)生認(rèn)為只要從某一高度隨意下落的物體做的就是自由落體運(yùn)動(dòng);其次生活中的落體運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)的區(qū)別──現(xiàn)實(shí)與理想的差異。因此在本節(jié)課教學(xué)中利用了實(shí)驗(yàn)和理論探究的方法,讓學(xué)生自己體驗(yàn)、分析、歸納、討論、評(píng)價(jià)等得出結(jié)論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成動(dòng)手與合作能力,生成學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識(shí)。
學(xué)生有勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙帶分析的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),完全可以通過(guò)自主體驗(yàn)與自主學(xué)習(xí)來(lái)完成本節(jié)課的內(nèi)容。學(xué)生可能將自由落體運(yùn)動(dòng)與勻變速直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)割裂,教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生,將新知識(shí)納入舊知識(shí)結(jié)構(gòu),讓學(xué)生體會(huì)到自由落體運(yùn)動(dòng)只是特殊勻變速直線運(yùn)動(dòng)而已。
三、設(shè)計(jì)思想
為了體現(xiàn)新課程所倡導(dǎo)的教學(xué)理念,在教法上,采取以學(xué)生為主體,以問(wèn)題為中心,以教師為引導(dǎo),以小組的合作為主要方式,讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),親身體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。為了讓學(xué)生更好地體驗(yàn)科學(xué)研究的方法和過(guò)程,發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)良好的思維品質(zhì),強(qiáng)化小組交流與合作意識(shí),淡化機(jī)械式訓(xùn)練,摒棄灌輸式教學(xué);教師一定要把握好自己的角色,是適時(shí)適度地“引導(dǎo)”和“參與”,決不能搞型式化的探究。在以往的教學(xué)中,課堂教學(xué)實(shí)施往往過(guò)于注重知識(shí)傳授傾向,學(xué)生被動(dòng)地接受,很難從多方面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
從興趣入手,精心設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)──以趣味實(shí)驗(yàn)的新手段引入,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和探究欲望,通過(guò)分組實(shí)驗(yàn),感受物體下落快慢的原因;進(jìn)而小組討論、驗(yàn)證、交流自由落體運(yùn)動(dòng)的條件;感悟自由落體這一理想化模型的實(shí)質(zhì);成功解釋生活中自由落體現(xiàn)象;強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維和體驗(yàn)過(guò)程,讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究,變過(guò)去教師要學(xué)生學(xué),而為學(xué)生自己“我要學(xué)、我想學(xué)、從中我學(xué)到了什么”的主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的自主學(xué)習(xí);通過(guò)交流、合作的互動(dòng)過(guò)程,更進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)、協(xié)作的精神。當(dāng)然同時(shí)要發(fā)揮教師的課堂機(jī)智,適時(shí)地去引導(dǎo),去啟發(fā),去控制,去答疑,去評(píng)價(jià),這是符合新課標(biāo)以學(xué)生發(fā)展為本的要求,成功實(shí)現(xiàn)新課程理念下師生關(guān)系的轉(zhuǎn)換。
四、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:
(1)認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象;
(2)知道產(chǎn)生自由落體運(yùn)動(dòng)的條件;
(3)能夠運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析、解決有關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。
2.過(guò)程與方法:
(1)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)例探究討論交流的過(guò)程,體驗(yàn)自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。
(2)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)和理論探究過(guò)程,體會(huì)科學(xué)探究的方法,領(lǐng)略運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的方法。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
(1)體會(huì)生活中的自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,生成“學(xué)以致用”的思想,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
(2)體驗(yàn)自主學(xué)習(xí)過(guò)程,養(yǎng)成樂(lè)于細(xì)心觀察、勤于思考和相互交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣和合作精神。
五、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):什么是自由落體運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生自由落體運(yùn)動(dòng)的條件、實(shí)質(zhì)。
難點(diǎn):
(1)物體下落快慢影響因素的探究;
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分析。
六、教學(xué)策略與手段
“情景設(shè)置──問(wèn)題鏈接──自主探究──形成共識(shí)──得出結(jié)論”的學(xué)生自主探究教學(xué)模式。
七、課前準(zhǔn)備──媒體的設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備
演示實(shí)驗(yàn):多媒體設(shè)備一套,鉤碼,牛頓管,抽氣機(jī),天平,自制課件。學(xué)生每四人一組:刻度尺,鐵架臺(tái),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,小石頭,羽毛,紙帶,鐵片、書(shū)簽若干(長(zhǎng)10厘米左右),紙片若干張、鋼球(大小各一個(gè))、面積相等的金屬片和紙片等。
八、教學(xué)過(guò)程
(一)新課引入:教師節(jié)的時(shí)候,大家有禮物送給老師,來(lái)而不往非禮也,今天老師也有禮物回贈(zèng)給大家,是有我親筆簽名的精美書(shū)簽。
(師生活動(dòng),請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生參與活動(dòng),誰(shuí)能捏住書(shū)簽就送給誰(shuí),由于書(shū)簽比較短,少有學(xué)生能捏住。激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣,課堂氣氛活躍,)
教師:同學(xué)們一定想知道為什么有人捏不住書(shū)簽?,它與我們今天所要認(rèn)識(shí)和研究的一種運(yùn)動(dòng)──自由落體運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。同學(xué)們仔細(xì)觀察過(guò)落體運(yùn)動(dòng)嗎?我們來(lái)看,從同一高度釋放小石頭和羽毛,很顯然石頭比羽毛先落地(教師演示)。
提出問(wèn)題:是否重的物體一定比輕的物體下落的快?(讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究)(板書(shū))
(1)分組實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
教師將學(xué)生分組。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)──利用面積相等的金屬片和紙片,設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn),動(dòng)手做一做,并對(duì)看到的現(xiàn)象進(jìn)行說(shuō)明。(學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案可能有:將紙片團(tuán)成紙團(tuán),紙團(tuán)、金屬片同時(shí)釋放;將紙片團(tuán)成紙團(tuán),紙團(tuán)、紙片同時(shí)釋放;金屬片、紙片呈豎直同時(shí)釋放;紙片放在金屬片上,釋放等等。)
組內(nèi)討論交流。小組代表說(shuō)說(shuō),小組成員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象,以及想知道的疑問(wèn)。
教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方式和交流問(wèn)題,做出適當(dāng)?shù)姆答伵c評(píng)價(jià)。(引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注觀察兩物體落地的前后的次序,將其原因暫時(shí)擱置)
(2)師生合作研討,得出自由落體運(yùn)動(dòng)概念。
學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法可能各種各樣,為了將教學(xué)面向全體學(xué)生,讓全體學(xué)生明確概念。教師演示,引導(dǎo)學(xué)生觀察從同一高度同時(shí)下落的輕重物體下落的快慢,并歸納總結(jié)。
步驟①:先讓金屬片和一張等面積的薄紙片同時(shí)從同一高度下落。(觀察結(jié)果:重的物體下落得快)
步驟②:把薄紙片揉成紙團(tuán)再和金屬片同時(shí)從同一高度下落。(讓同學(xué)用耳朵聽(tīng)聲音,結(jié)果:只有一個(gè)聲音,說(shuō)明輕重不同的物體同時(shí)落地。)
步驟③:把金屬片和一張面積較大的薄紙片從同一高度下落到水平桌面。(觀察結(jié)果:輕的物體下落得快) 師生結(jié)合實(shí)驗(yàn)探討得出結(jié)論:物體下落的快慢不是由它們的輕重決定的。生活中看到的物體下落有快慢是由于空氣阻力的原因。
提出問(wèn)題:那么在沒(méi)有空氣阻力時(shí)物體的下落是什么樣的情況呢? 演示:把事先抽成真空(空氣相當(dāng)稀薄)的牛頓管拿出來(lái),讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。
學(xué)生:同時(shí)落下。
老師:這就是自由落體運(yùn)動(dòng)。教師再把牛頓管放氣,重復(fù)實(shí)驗(yàn),構(gòu)成強(qiáng)烈的'對(duì)比。
知識(shí)介紹:
1971年美國(guó)宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子、一根羽毛同時(shí)下落,觀察到它們同時(shí)落到月球表面上。
同學(xué)們根據(jù)這些過(guò)程、結(jié)論,給自由落體運(yùn)動(dòng)下一個(gè)定義:
1.自由落體運(yùn)動(dòng):(板書(shū))
(1)物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
(2)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,在同一地點(diǎn)從同一高度下落的快慢是相同的。
點(diǎn)評(píng):此環(huán)節(jié),讓學(xué)生自己猜想、觀察、思考、理解、體會(huì),學(xué)生在體驗(yàn)中突破與原有認(rèn)識(shí)的沖突,在教師引導(dǎo)下可以從以上實(shí)驗(yàn)中總結(jié)結(jié)論,提出物體下落快慢與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)的設(shè)想。另外,學(xué)生可能會(huì)提出關(guān)于下一環(huán)節(jié)的一些問(wèn)題,教師也要做出適當(dāng)評(píng)價(jià),并為下面作鋪墊。
教師:在認(rèn)識(shí)了什么是自由落體運(yùn)動(dòng)之后,新的問(wèn)題就產(chǎn)生了,同學(xué)們一定想知道它是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢? 師:結(jié)合前面物體下落的現(xiàn)象,你覺(jué)得自由落體運(yùn)動(dòng)究竟是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)?
2.實(shí)驗(yàn)探究二──探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。
(1)回味現(xiàn)象,進(jìn)行猜想。
讓學(xué)生回憶上面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,大膽猜想。(學(xué)生可能會(huì)提出:變速直線運(yùn)動(dòng)、加速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)等)
(2)組內(nèi)討論驗(yàn)證
小組內(nèi)成員針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行交流討論。
討論主題:可以利用實(shí)驗(yàn)桌上提供的器材自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),用你們的實(shí)驗(yàn)方式操作、記錄、研究自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案可能有多種,教師必須做好充分的預(yù)設(shè)。
(1)組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的下落過(guò)程。(提醒學(xué)生操作注意事項(xiàng))
(2)引導(dǎo)學(xué)生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析:
小組實(shí)驗(yàn)、操作、記錄、思考、交流討論,
A.軌跡──直線方向──豎直向下
B.變速──速度越來(lái)越大──比較相等時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移。
3.自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度(板書(shū))
、旁诘孛娓浇耐坏攸c(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同,這個(gè)加速度叫做自由落體加速度,也叫重力加速度,通常用g表示。
、浦亓铀俣萭的方向總是豎直向下的。
、墙處煆(qiáng)調(diào)我們這里的重力加速度的大小g=9.801m/s2。在粗略的計(jì)算中,可以把g取作10m/s2。
請(qǐng)學(xué)生看書(shū)本P46的表格,說(shuō)說(shuō)能得到的信息:
在地球上不同的地方g的大小是不同的,從赤道到北極,隨著緯度的升高而增大。
4.做一做(反饋應(yīng)用鞏固知識(shí))
教師:老師最近發(fā)明了一個(gè)儀器,能測(cè)出你到底是反應(yīng)靈敏還是反應(yīng)遲鈍(開(kāi)玩笑),只要你一捏我就能知道你的反應(yīng)時(shí)間,(邊在過(guò)道走,邊為學(xué)生測(cè)量,學(xué)生的熱情和積極性很高)我把它叫做“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”,你能知道我這把尺子的奧秘嗎? 學(xué)生:知道(很不服氣)
教師:現(xiàn)實(shí)生活中人們遇到某種情況時(shí),大腦能迅速作出反應(yīng)。人從發(fā)現(xiàn)情況到作出反應(yīng)采取行動(dòng)所需的時(shí)間叫做反應(yīng)時(shí)間。有些人反應(yīng)時(shí)間對(duì)他們很重要,像運(yùn)動(dòng)員,戰(zhàn)士,飛行員,司機(jī)等。你們也能做一把“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”嗎?,同桌之間相互測(cè)一測(cè)彼此的反應(yīng)時(shí)間,我們現(xiàn)在不是有一門(mén)研究性學(xué)習(xí)的課程嗎!你完全可以用你自己制作的“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”定一下不同年齡,不同性別,不同職業(yè)人的反應(yīng)時(shí)間是多少?也可以看一個(gè)人在一天是什么時(shí)候反應(yīng)最快?其實(shí)這就是一個(gè)很好的研究性學(xué)習(xí)小課題。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)、“做一做”進(jìn)一步鞏固了結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)造力,讓人真正感受到自由落體運(yùn)動(dòng)就在我們身邊,體驗(yàn)物理知識(shí)的生活化。據(jù)教學(xué)時(shí)間情況,不一定在課堂內(nèi)完成,尤其“做一做”讓學(xué)生在課外動(dòng)手體驗(yàn)。)
5.自我評(píng)價(jià)小結(jié)
課堂小結(jié):讓學(xué)生以“本節(jié)課我學(xué)到了什么”為話題進(jìn)行評(píng)價(jià)性小結(jié)。
教師引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)和方法兩個(gè)角度來(lái)小結(jié)。
九、布置作業(yè)
課后習(xí)題與做一做
十、教學(xué)反思
1.本節(jié)課采取“情景設(shè)置──問(wèn)題鏈接──自主探究──形成共識(shí),得出結(jié)論”的教學(xué)方法,學(xué)生在趣味實(shí)驗(yàn)的激發(fā)中,問(wèn)題的引領(lǐng)下,“我要學(xué)、我想學(xué)”的情緒洋溢在整個(gè)課堂。通過(guò)自主體驗(yàn)、小組互動(dòng)、組間互評(píng)、自我評(píng)價(jià)改變學(xué)生以往的學(xué)習(xí)方式,體現(xiàn)新課程提倡自主學(xué)習(xí)的新理念。
2.趣味實(shí)驗(yàn)雖簡(jiǎn)單,但對(duì)其的熱情高漲出乎教學(xué)前的預(yù)料;自行制作的測(cè)定反映時(shí)間尺效果非常好;教學(xué)軟件的使用也讓學(xué)生體會(huì)到科技的力量。
3.學(xué)生自主探究時(shí),有的學(xué)生不知道從哪里下手,要求教師給以必要的指導(dǎo),應(yīng)該提示學(xué)生自主探究的三個(gè)環(huán)節(jié),如果疏于引導(dǎo),將會(huì)拖延時(shí)間,導(dǎo)致教學(xué)被動(dòng)。
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 3
教學(xué)目標(biāo):
1、理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2、知道什么是自由落體的加速度,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。
3、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
教學(xué)重點(diǎn)
掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
教學(xué)難點(diǎn)
通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象+合力推理+實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
教學(xué)用具
用薄紙糊一紙袋、兩小鋼球、抽氣機(jī)、牛頓管、有關(guān)知識(shí)的投影片
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
一、導(dǎo)入新課
1、復(fù)習(xí):什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng),其速度公式、位移公式分別是什么?
2、導(dǎo)入:同學(xué)們,我們通常有這樣的生活經(jīng)驗(yàn):重的物體比輕的物體落得快,物體下落的速度到底與物體的質(zhì)量有沒(méi)有關(guān)系呢?我們這節(jié)課就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
二、新課教學(xué)
演示實(shí)驗(yàn):讓一個(gè)紙袋與小鋼球同時(shí)自由下落,可看到什么現(xiàn)象?
學(xué)生:鋼球落得快。
老師:對(duì),這就是我們的生活經(jīng)驗(yàn),這也是公元前希臘的哲學(xué)家亞里斯多德的觀點(diǎn)。這個(gè)觀點(diǎn)使人們?cè)阱e(cuò)誤的結(jié)論下走的XX多年。同學(xué)們聽(tīng)說(shuō)過(guò)伽利略的兩個(gè)鐵球同時(shí)落地的故事嗎?伽利略做過(guò)大量的由靜止下落的實(shí)驗(yàn),并且還用歸謬法、數(shù)學(xué)圖利都證明了亞里斯多德的'觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。同學(xué)下去看課后閱讀材料,伽利略為了證明亞里斯多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤,他就拿了一個(gè)質(zhì)量是另一個(gè)質(zhì)量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩鐵球同時(shí)下落,結(jié)果兩鐵球幾乎同時(shí)落地。
且再看實(shí)驗(yàn):把剛才的紙袋揉成團(tuán),和小鋼球由靜止同時(shí)下落,同學(xué)再觀察:
學(xué)生:幾乎同時(shí)落地。
師:同一個(gè)紙袋,為什么形狀不一樣,其下落時(shí)間就不一樣呢?
學(xué)生:這是因?yàn)榭諝獾淖枇Φ挠绊。把紙袋揉成團(tuán),所受空氣的阻力要比紙袋所受空氣的阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時(shí)落地。
老師:如果真的把質(zhì)量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,和伽利略的結(jié)論一樣嗎?
演示:把事先抽成真空(空氣相當(dāng)稀。┑呐nD管拿出來(lái),讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。
學(xué)生:同時(shí)落下。
演示:把小鋼球裝進(jìn)紙袋,與另一個(gè)小鋼球同時(shí)下落。
現(xiàn)象:同時(shí)落地。
老師:這就是自由落體運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們根據(jù)這些過(guò)程、結(jié)論,給其下一個(gè)定義。
學(xué)生回答:
在真空中物體只受重力,或者在空氣中,物體所受空氣阻力很小,和物體重力相比可忽略的條件下,物體從靜止豎直下落。
1、自由落體運(yùn)動(dòng)
板書(shū):自由落體運(yùn)動(dòng):物體只在重力的作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。
2、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度
距我們?nèi)俣嗄昵暗馁だ越?jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)、嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理、得出:自由落是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 4
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
1.定義:物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng).
思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力.對(duì)于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時(shí),受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時(shí),空氣阻力的影響就相對(duì)較小了.因此在空氣中下落時(shí),它們的快慢就不同了.
在真空中,所有的物體都只受到重力,同時(shí)由靜止開(kāi)始下落,都做自由落體運(yùn)動(dòng),快慢相同.
2.不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系
(1)有空氣阻力時(shí),由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快.
(2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同,但它們下落的快慢相同.
3.自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g).
4.自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
二、自由落體加速度
1.自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來(lái)表示.
2.自由落體加速度的方向總是豎直向下.
3.在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度都相同.
4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同.
規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大.
三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng).
1.速度公式:v=gt
2.位移公式:h= gt2
3.位移速度關(guān)系式:v2=2gh
4.平均速度公式: =
5.推論:h=gT2
問(wèn)題與探究
問(wèn)題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設(shè)與猜想?
探究思路:物體在真空中下落時(shí),只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時(shí)物體的加速度較大,整個(gè)下落過(guò)程運(yùn)動(dòng)加快.在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時(shí)物體加速度較小,整個(gè)下落過(guò)程較慢些.
問(wèn)題2 自由落體是一種理想化模型,請(qǐng)你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下,可以將物體下落的運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng).
探究思路:回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念,談?wù)勎覀冊(cè)谔幚砦锢韱?wèn)題時(shí),根據(jù)研究問(wèn)題的性質(zhì)和需要,如何抓住問(wèn)題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問(wèn)題得到簡(jiǎn)化,進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法.
問(wèn)題3 地球上的不同地點(diǎn),物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的'加速度相同嗎?
探究思路:地球上不同的地點(diǎn),同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同.一般來(lái)講,越靠近兩極,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小.
典題與精析
例1 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.從靜止開(kāi)始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動(dòng)
B.若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快
C.自由落體加速度的方向總是垂直向下
D.滿足速度跟時(shí)間成正比的下落運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)
精析:此題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)概念的理解,自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)A沒(méi)有說(shuō)明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項(xiàng)C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下,初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度都與時(shí)間成正比,但不一定是自由落體運(yùn)動(dòng).
答案:ABCD
例2 小明在一次大雨后,對(duì)自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時(shí)間為1.5 s,他由此估計(jì)出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析:粗略估計(jì)時(shí),將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得.
答案:設(shè)水滴落地時(shí)的速度為vt,房子高度為h,則:
vt=gt=101.5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101.52 m=11.25 m.
綠色通道:學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐,所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際.分析問(wèn)題要從實(shí)際出發(fā),各種因素是否對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析.
例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m,則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2)
精析:本題中的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g=10 N/kg,并且知道了物體最后1 s的位移為25 m,如果假設(shè)物體全程時(shí)間為t,全程的位移為s,該物體在前t-1 s的時(shí)間內(nèi)位移就是s-25 m,由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.
答案:設(shè)物體從h處下落,歷經(jīng)的時(shí)間為t.則有:
h= gt2 ①
h-25= g(t-1)2 ②
由①②解得:h=45 m,t=3 s
所以,物體從離地45 m高處落下.
綠色通道:把物體的自由落體過(guò)程分成兩段,尋找等量關(guān)系,分別利用自由落體規(guī)律列方程,聯(lián)立求解.
自主廣場(chǎng)
基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1.在忽略空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時(shí)自由下落,則
A.在落地前的任一時(shí)刻,兩石塊具有相同的速度、位移和加速度
B.重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢
C.兩石塊在下落過(guò)程中的平均速度相等
D.它們?cè)诘? s、第2 s、第3 s內(nèi)下落的高度之比為1∶3∶5
答案:ACD
2.甲、乙兩球從同一高度處相隔1 s先后自由下落,則在下落過(guò)程中
A.兩球速度差始終不變 B.兩球速度差越來(lái)越大
C.兩球距離始終不變 D.兩球距離越來(lái)越大
答案:AD
3.物體從某一高度自由落下,到達(dá)地面時(shí)的速度與在一半高度時(shí)的速度之比是
A. ∶2 B. ∶1
C.2∶1 D.4∶1
答案:B
4.從同一高度處,先后釋放兩個(gè)重物,甲釋放一段時(shí)間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運(yùn)動(dòng)形式是
A.自由落體運(yùn)動(dòng) B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)a
C.勻加速直線運(yùn)動(dòng)ag D.勻速直線運(yùn)動(dòng)
答案:D
5.A物體的質(zhì)量是B物體質(zhì)量的5倍,A從h高處,B從2h高處同時(shí)自由落下,在落地之前,以下說(shuō)法正確的是
A.下落1 s末,它們的速度相同
B.各自下落1 m時(shí),它們的速度相同
C.A的加速度大于B的加速度
D.下落過(guò)程中同一時(shí)刻,A的速度大于B的速度
答案:AB
6.從距離地面80 m的高空自由下落一個(gè)小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s內(nèi)的位移.
答案:35 m
綜合發(fā)展
7.兩個(gè)物體用長(zhǎng)L=9.8 m的細(xì)繩連接在一起,從同一高度以1 s的時(shí)間差先后自由下落,當(dāng)繩子拉緊時(shí),第二個(gè)物體下落的時(shí)間是多長(zhǎng)?
答案:0.5 s
8.一只小球自屋檐自由下落,在t=0.2 s內(nèi)通過(guò)高度為h=2 m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)
答案:2.28 m
9.如圖2-4-1所示,豎直懸掛一根長(zhǎng)15 m的桿,在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點(diǎn)A,當(dāng)桿自由下落時(shí),從桿的下端經(jīng)過(guò)A點(diǎn)起,試求桿全部通過(guò)A點(diǎn)所需的時(shí)間.
(g取10 m/s2)
圖2-4-1
答案:1 s
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 5
一、教學(xué)目的:
1、通過(guò)觀察現(xiàn)象,了解分析物理規(guī)律的方法。
2、理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
3、理解什么是自由落體加速度,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、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
二、器材及方法:
1、器材:兩張大小不同的小紙片;粉筆頭;乒乓球;一個(gè)小鉤碼;牛頓管。
2、方法:通過(guò)小實(shí)驗(yàn)和邏輯推理啟發(fā)式教學(xué)。
三、重點(diǎn)與難點(diǎn):
不同物體下落的加速度都是重力加速度 。
四、教學(xué)過(guò)程:
。ㄒ唬┦裁词亲杂陕潴w運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體離地h高處,當(dāng)把細(xì)繩剪斷,物體就在重力的作用下沿著豎直方向下落,這種運(yùn)動(dòng)即為自由落體。
1、問(wèn)題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?
。1)實(shí)驗(yàn)討論1:一張小紙片和一支粉筆頭同時(shí)從同高處下落, 哪個(gè)先落地?(動(dòng)手做)
、佻F(xiàn)象:粉筆先落地。
、诟杏X(jué):重的物體先落地。
。2)實(shí)驗(yàn)討論2:一個(gè)乒乓球和一個(gè)鉤碼同時(shí)從同高處下落,誰(shuí)先落地?
、佻F(xiàn)象:鉤碼先落地。
、诟杏X(jué):重的物體先落地。
。3)實(shí)驗(yàn)討論3:把小紙片揉成團(tuán)再重做實(shí)驗(yàn)討論2 。
現(xiàn)象:兩者差不多同時(shí)落地。
2、問(wèn)題:物體下落的快慢是否由物體的重量有關(guān)?
首先我們來(lái)用一種巧妙的推理方法來(lái)進(jìn)行推理:
。1)討論:
、偌僭O(shè)一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。
、诙鴥蓧K石頭的總重量最大,它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應(yīng)如何?(答:整體下落速度最快)。
、鄱绨褍蓧K石頭拴在一起時(shí),下落快的會(huì)被下落慢的拖著而減慢;下落慢的會(huì)被下落快的拖著而加快,結(jié)果如何?(答:兩塊石頭的整體下落的速度應(yīng)小于大石頭的速度,而大于小石頭的速度。)
④這與重的物體先落地的結(jié)論矛盾。
。2)實(shí)驗(yàn):用牛頓管做實(shí)驗(yàn),大家看到:真空管內(nèi)的.形狀質(zhì)量都不同的金屬片、小張片當(dāng)管直立過(guò)來(lái)時(shí),它們同時(shí)到過(guò)管底。
。3)結(jié)論:說(shuō)明它們下落的一樣快。物體下落的快慢與它的重量無(wú)關(guān)!我們不能僅用生活中的感知去推究物理規(guī)律,而應(yīng)深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出本質(zhì)的東西,得出物理規(guī)律。為什么會(huì)有這種結(jié)果呢?我們來(lái)看看自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、
。ǘ┳杂陕潴w運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn): 物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
1、條件:
、傥矬w只受重力作用。
、趶撵o止開(kāi)始下落。
2、運(yùn)動(dòng)性質(zhì):它是一種初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng)。
3、運(yùn)動(dòng)規(guī)律: 因?yàn)槲矬w只受重力,據(jù) 有: 如果在相同地區(qū),不同的物體的重力加速度都相同,則它們的運(yùn)動(dòng)速度和從同高度下落至地面的時(shí)間都相同,與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。那么,不同的物體的重力加速度是否相同呢?
(三)重力加速度。
1、重力加速度:物體只在重力作用下,自由下落的加速度。
2、實(shí)驗(yàn):測(cè)重力加速度的方法。課本第51頁(yè)圖2—24中是一個(gè)小球從某高度自由下落時(shí)用頻閃照相機(jī)(每隔相同時(shí)間照一張相片)從小球正面拍攝的,圖中的多個(gè)小球是同一個(gè)小球在不同時(shí)刻的位置疊加的結(jié)果,從圖中可讀出相鄰的時(shí)間里小球發(fā)生的位移。根據(jù) (T為頻閃照相機(jī)的拍攝時(shí)間),即可求出重力加速度 。
3、根據(jù)用不同的小球重復(fù)實(shí)驗(yàn)表明:同一地區(qū),不同物體的重力加速度相同。
4、不同地區(qū)(緯度不同)物體的重力加速度略有不同。從書(shū)中表中可知:
①同一緯度地區(qū)重力加速度相同。
、诰暥仍礁咧亓铀俣仍酱。
、弁ǔS(jì)算中,重力加速度取 ,粗略計(jì)算中取 。
。ㄋ模┛偨Y(jié):
1、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2、不同物體的重力加速度在同地區(qū)相同,不同地區(qū)重力加速度與緯度有關(guān)。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是 ,凡是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論也適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。
練習(xí):
1、想測(cè)出一幢樓的高度,你用所學(xué)過(guò)的知識(shí)設(shè)計(jì)測(cè)量方案。
2、一個(gè)物體從塔頂自由下落,在到達(dá)地面前最后1秒內(nèi)的位移是整個(gè)位 移的9/25,求塔高。
3、求一個(gè)物體自由下落,從下落時(shí)起,第隔1秒鐘物體下落的高度之比。
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 6
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是自由落體運(yùn)動(dòng)。
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(huì)應(yīng)用相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答有關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。
能力目標(biāo)
調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述。
教學(xué)建議
教材分析
教材把自由落體運(yùn)動(dòng)作為初速度為零、加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特例來(lái)處理,沒(méi)有另外給出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式,這體現(xiàn)了物理學(xué)從簡(jiǎn)單問(wèn)題入手,用理想化的方法處理實(shí)際問(wèn)題的方法。研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),給出了頻閃照相機(jī)的照片,但沒(méi)有作定量的詳細(xì)分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運(yùn)動(dòng)即可。教材為了簡(jiǎn)便,援引伽利略的研究結(jié)果,直接給出了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度的講述,也比較適合學(xué)生的思維習(xí)慣,根據(jù)實(shí)驗(yàn)在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達(dá)地面的事實(shí)。由知它們的加速度必相同,所以本節(jié)課的重點(diǎn)和關(guān)鍵是做好實(shí)驗(yàn)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(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn),邊講邊議,如果學(xué)生條件許可,可采取討論式的教法。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為的勻變速直線運(yùn)動(dòng),并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決自由落體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。
教學(xué)難點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)中不同物體下落的加速度都為。
主要設(shè)計(jì):
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
[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(qǐng)舉出一重的物體下落快的實(shí)例?(演示一團(tuán)棉花和一塊石頭下落的現(xiàn)象)
。3)請(qǐng)舉出一輕的物體下落快的實(shí)例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導(dǎo):
(1)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是因?yàn)橛锌諝庾枇Υ嬖谑宫F(xiàn)象變得復(fù)雜,(教師指出)
(2)演示:把紙片團(tuán)成一個(gè)小紙團(tuán),再讓它和小石子同時(shí)下落的現(xiàn)象。
(3)提問(wèn):如果沒(méi)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(shí)驗(yàn)。
3、分析與小結(jié):
(1)分析“牛頓管”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),引出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義。
(2)展示課件“自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃效果”
。3)分析頻閃效果,分析出自由落體運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)而指出,自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見(jiàn)得非常多的物體運(yùn)動(dòng),即物體下落的運(yùn)動(dòng),問(wèn)學(xué)生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學(xué)生回想所見(jiàn)過(guò)物體的下落運(yùn)動(dòng),有沒(méi)有輕的物體下落快的現(xiàn)象?引導(dǎo)學(xué)生對(duì)觀察到的物體下落現(xiàn)象總結(jié)為“有時(shí)重的物體下落快、有時(shí)輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問(wèn):怎樣從理論上說(shuō)明重的物體比輕的物體下落快是不對(duì)的?讓學(xué)生看教材30頁(yè)有關(guān)伽利略的.推理,認(rèn)識(shí)到從“重的物體下落快”會(huì)導(dǎo)出矛盾的結(jié)論。
4、提問(wèn):為什么有時(shí)重的物體下落快?有時(shí)輕的物體下落快?可通過(guò)前面的演示啟發(fā)學(xué)生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問(wèn)題變得復(fù)雜。
5、教師問(wèn):我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運(yùn)動(dòng)?引導(dǎo)學(xué)生想到研究問(wèn)題應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,因此應(yīng)首先研究沒(méi)有空氣阻力時(shí)物體的下落情況。指出可根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。
6、演示:“牛頓管實(shí)驗(yàn)”讓學(xué)生得出結(jié)論:沒(méi)有空氣阻力,只有重力作用時(shí),輕重不同的物體下落快慢相同。
7、教師小結(jié):物體只在重力作用下從靜止下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)的頻閃效果”,總結(jié)特點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
二、自由落體加速度:
1、分析引導(dǎo):在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)下落的物體,下落到同一位置時(shí)(這個(gè)位置是任意的)所用時(shí)間總是相同的。可知:這些初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)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(xué)生看書(shū),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(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的公式,推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式:
若學(xué)生基礎(chǔ)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(dòng)
滴水法測(cè)重力加速度的過(guò)程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤(pán)子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤(pán)子時(shí)后一滴恰好離開(kāi)水龍頭,測(cè)出幾滴水落到盤(pán)中的總時(shí)間t,用刻度尺量出水龍頭到盤(pán)子的高度差h,即可算出重力加速度。請(qǐng)思考:為什么不只測(cè)出一滴水下落的時(shí)間即開(kāi)始計(jì)算?按前面給的方法測(cè)出一個(gè)水滴下落時(shí)間還是?為什么?重力加速度的表達(dá)式是什么?實(shí)際做一做,計(jì)算一下,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 7
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)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(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
(5)初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屯评砟芰Α?/p>
2、過(guò)程與方法
(1)會(huì)根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。
(2)會(huì)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并能歸納總結(jié)出物理規(guī)律的方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生探究,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)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(guò)程中抽象出一種物理模型──自由落體。
(3)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí),敢于積極探索并能提出與別人不同的見(jiàn)解。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):
1.自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。
2.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題。
難點(diǎn):理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
三、教學(xué)過(guò)程
1、新課導(dǎo)入
這一環(huán)節(jié)采用游戲?qū),教師在課前需要設(shè)計(jì)制作好“測(cè)反應(yīng)時(shí)間尺”(在一約50cm長(zhǎng)的尺有刻度的一面標(biāo)上自由下落對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度所用的時(shí)間)。
師:一般情況下,刻度尺是用來(lái)測(cè)量什么物理量的?
生:測(cè)量物體長(zhǎng)度的!
師:大家看到我手里的這把尺子了沒(méi)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(cè)量出你的反應(yīng)時(shí)間。不信?我請(qǐng)幾位同學(xué)上來(lái)試試。
找?guī)酌瑢W(xué)上來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。可通過(guò)比比誰(shuí)的反應(yīng)時(shí)間短來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)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(cè)出人的反應(yīng)時(shí)間呢?是根據(jù)什么原理呢?我可以告訴大家,尺子測(cè)時(shí)間的原理就是利用尺子下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運(yùn)動(dòng)。
師:像尺子下落這樣的運(yùn)動(dòng)是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)。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(qǐng)大家結(jié)合日常生活經(jīng)驗(yàn)回答問(wèn)題。
生:不同物體下落快慢應(yīng)該是不一樣的,下落快慢應(yīng)該是由質(zhì)量決定,質(zhì)量大的下落快,質(zhì)量小的下落快慢。
師:這位同學(xué)回答得對(duì)不對(duì)呢?大家看我來(lái)做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。
演示實(shí)驗(yàn)
(1)將一張紙和一張金屬片在同一高度同時(shí)釋放,結(jié)果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見(jiàn),繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)。分別將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果板書(shū)在黑板上。
(2)將剛才的紙片緊緊捏成一團(tuán),再次與硬幣同時(shí)釋放,結(jié)果兩者幾乎同時(shí)落地。
(3)將兩個(gè)完全一樣的紙片,一個(gè)捏成團(tuán),一個(gè)平展,則紙團(tuán)下落快。
師:物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎?
生:不是的!
師:為什么這樣說(shuō)?
生:第2個(gè)實(shí)驗(yàn)和第三實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題,特別是第3個(gè)問(wèn)題,質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分。
師:那你現(xiàn)在覺(jué)得物體下落快慢由什么因素決定呢?
生:我想應(yīng)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(méi)有空氣阻力,物體的下落快慢應(yīng)該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。
驗(yàn)證—牛頓管實(shí)驗(yàn)
師:剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證了我們的猜想,在沒(méi)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(guó)阿波羅15號(hào)宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時(shí)釋放,它們同時(shí)落在月球表面,這是通過(guò)電視轉(zhuǎn)播過(guò)的。
2、新授環(huán)節(jié)
(1)自由落體運(yùn)動(dòng)
師:物體若在沒(méi)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(diǎn)?
生:沒(méi)有空氣阻力,則物體只受重力。
師:很好!物理學(xué)中把這種只受重力作用,由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
自由落體運(yùn)動(dòng):在只受重力的情況下,由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。
師:我們?nèi)粘I钪幸?jiàn)到的落體運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎?比如開(kāi)始測(cè)反應(yīng)時(shí)間的尺子的下落運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎?
生:肯定不是,因?yàn)樵诘厍虮砻娲髿鈱觾?nèi),沒(méi)有空氣的情況是不存在的。
師:說(shuō)得很好!在我們的日常生活環(huán)境下,自由落體運(yùn)動(dòng)是不存在的,只是一種理想運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。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(shí)心物體的下落都可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
師:做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么呢?速度隨時(shí)間是如何變化的?位移隨時(shí)間又是如何變化的,我們?cè)撊绾蝸?lái)研究它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢?
生:利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。先選擇一個(gè)物體,這個(gè)物體必須密度大,實(shí)心,體積不要太大,這樣的話就可以把這個(gè)物體由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)。接著用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
師:請(qǐng)同學(xué)們自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將紙帶的處理結(jié)果告訴我。
學(xué)生設(shè)計(jì)、操作并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果
總結(jié)分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律
師:實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?
生:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
師:如何得出這個(gè)結(jié)論?
生:根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,我猜想它是勻加速運(yùn)動(dòng)。于是我用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的`運(yùn)動(dòng)規(guī)律
來(lái)驗(yàn)證紙帶,結(jié)果證明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
師:回答得非常正確!自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),這個(gè)結(jié)論我們要牢記。
師:那再計(jì)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(jié)果在9.4左右,方向是豎直向下,因?yàn)槲矬w是豎直向下勻加速的,所以加速度方向應(yīng)該與速度方向相同,豎直向下。
師:其他同學(xué)的結(jié)果呢?
生:我的也差不多。
關(guān)鍵點(diǎn)提問(wèn)
師:大家用的是質(zhì)量不同的重錘做的實(shí)驗(yàn),為什么求出來(lái)的加速度結(jié)果差不多呢?
生:雖然重錘質(zhì)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(yùn)動(dòng),而我們已經(jīng)知道:所有物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況是完全一樣的。所以測(cè)出來(lái)的結(jié)果差不多是符合事實(shí)的。
總結(jié)歸納重力加速度
師:同學(xué)們剛才測(cè)量計(jì)算出來(lái)的自由落體加速度又叫做重力加速度,用g表示。精確的實(shí)驗(yàn)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(lái)越大;
2、同一緯度,高度越大,g越小。一般的計(jì)算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,都按9.8m/s2計(jì)算。
3、鞏固練習(xí)
例1、下列說(shuō)法正確的是(BD)
A. 物體從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)
B. 物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)
C. 從靜止開(kāi)始下落的鋼球受到空氣阻力作用,不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
D. 從靜止開(kāi)始下落的鋼球受到空氣阻力作用,因?yàn)樽枇εc重力相比可以忽略,所以能看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
例2、下列說(shuō)法不正確的是(A)
A. g是標(biāo)量,有大小無(wú)方向。
B. 地面不同地方g不同,但相差不大。
C. 在同一地點(diǎn),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(zhì)量之比是1:2,體積之比是4:1,同時(shí)從同一高度自由落下,求下落的時(shí)間之比,下落過(guò)程中加速度之比。
解:因?yàn)槎际亲杂陕潴w運(yùn)動(dòng),高度一樣,所以下落時(shí)間一樣,1:1;下落過(guò)程加速度也一樣都是g,1:1
例4、質(zhì)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(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 8
【教材分析】
“自由落體運(yùn)動(dòng)”選自高一《物理》第二章“直線運(yùn)動(dòng)”的第八節(jié),在學(xué)生認(rèn)識(shí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng),掌握了勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)作為初速度為0,加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特例來(lái)處理,沒(méi)有另外給出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式,這樣有利于學(xué)生形成知識(shí)的結(jié)構(gòu),避免死記公式。本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)和關(guān)鍵在于說(shuō)明不同物體下落的加速度都是重力加速度g,學(xué)生由于受日常經(jīng)驗(yàn)的影響,對(duì)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(shí)驗(yàn)十分重要,除了牛頓管的實(shí)驗(yàn)之外,還可以做一些小實(shí)驗(yàn),使學(xué)生明白,日常見(jiàn)到的現(xiàn)象是因?yàn)槭艿娇諝庾枇Φ挠绊懙木壒剩瑢?duì)“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(xué)設(shè)想】
教學(xué)時(shí)間為一課時(shí),整節(jié)課的--圍繞“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象──發(fā)現(xiàn)問(wèn)題──探究問(wèn)題──解決問(wèn)題”的主線展開(kāi):
→科學(xué)的抽象、推測(cè)(真空中,如何?)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(牛頓管演示)→得出結(jié)論(自由落體定義)→問(wèn)題提出(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律如何?)
通過(guò)這一系列的活動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,并使學(xué)生對(duì)科學(xué)探究有一定的了解。開(kāi)始的小實(shí)驗(yàn)很重要,是科學(xué)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(dǎo)學(xué)生層層深入,激發(fā)學(xué)生的好奇心,使他們產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,積極主動(dòng)地去探究問(wèn)題。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
小鋼球、牛頓管、紙片、鐵架臺(tái)、電火花計(jì)時(shí)器、重物、紙帶、直尺、課件。
【教學(xué)過(guò)程】
一、導(dǎo)入新課
師:我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,其規(guī)律可由三個(gè)公式體現(xiàn)出來(lái)(投影)。今天我和大家一起來(lái)研究一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)例──自由落體運(yùn)動(dòng)。
師:同學(xué)們對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”其實(shí)并不陌生。
。ㄑ菔緦(shí)驗(yàn):將小鋼球由高處?kù)o止釋放,指出小鋼球的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。)
師:那么除了小鋼球的下落外,還有哪些運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)?自由落體運(yùn)動(dòng)有什么樣的特點(diǎn)和規(guī)律?這節(jié)課我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
二、新課教學(xué)
。ㄑ菔緦(shí)驗(yàn):讓一張紙片與小鋼球同時(shí)自由下落,可看到什么現(xiàn)象?)
生:鋼球落得快。
師:對(duì),這就是我們的生活經(jīng)驗(yàn),似乎很容易得出“重的物體比輕的物體下落得快”的結(jié)論,這也是公元前古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點(diǎn)。這個(gè)觀點(diǎn)使人們?cè)阱e(cuò)誤的結(jié)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(diǎn)的錯(cuò)誤,做了大量的實(shí)驗(yàn)。他拿了一個(gè)質(zhì)量是另一個(gè)質(zhì)量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩球由靜止同時(shí)下落,據(jù)亞里士多德的觀點(diǎn),重球應(yīng)該先落地,但實(shí)際上兩球同時(shí)落地。
師:請(qǐng)?jiān)倏囱菔緦?shí)驗(yàn),把剛才的紙揉成團(tuán),和小鋼球由靜止落下,同學(xué)們?cè)儆^察。
生:幾乎同時(shí)落地。
師:同一張紙,為什么形狀不一樣,其下落時(shí)間就不一樣呢?
生:這是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊,把紙揉成團(tuán),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(shí)落地。
師:如果把質(zhì)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(gè)實(shí)驗(yàn)。
。ㄑ菔緦(shí)驗(yàn):我這里有一個(gè)長(zhǎng)約1米,一端封閉、另一端有開(kāi)關(guān)的玻璃管(牛頓管),把形狀和質(zhì)量不同的小金屬片、小羽毛等,放在玻璃管里。)
1、知識(shí)與技能
理解自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,知道地球上不同地方,重力加速度大小不同。
掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
2、過(guò)程與方法
由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄下運(yùn)動(dòng)的信息,定量地測(cè)定自由下落的加速度。
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù),利用實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、討論和交流。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的.興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表達(dá)能力。
培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,敢于提出自己的見(jiàn)解。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。
4、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題。
理解自由落體運(yùn)動(dòng)條件及規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
自由落體運(yùn)動(dòng)是自然界中廣泛存在的自由下落運(yùn)動(dòng)的理想化模型,有其廣泛性和特殊性。對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入具體的研究有利于學(xué)生更深刻地理解勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。本節(jié)教材通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方式得到自由落體運(yùn)動(dòng)概念和規(guī)律;诮滩奶攸c(diǎn),本教案設(shè)計(jì)“以人為本”,突出探究的重要性,讓學(xué)生能力得到提升,體現(xiàn)物理教育在個(gè)性品質(zhì)、好奇求知、質(zhì)疑創(chuàng)新等方面的價(jià)值導(dǎo)向。
本課總體設(shè)計(jì)思想是:課堂通過(guò)簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)探究,尋找論據(jù),經(jīng)歷交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生分析、討論,讓學(xué)生體會(huì)物體下落快慢與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)。通過(guò)“牛頓管”實(shí)驗(yàn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)研究規(guī)律,在科學(xué)過(guò)程展示中推出學(xué)科知識(shí),滲透科學(xué)思想方法,借助多媒體課件播放、實(shí)驗(yàn)探究及教師解說(shuō),著力于撼動(dòng)青年學(xué)生崇尚科學(xué)的情感,弘揚(yáng)濃厚的物理課程文化。
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 9
一、教材分析
自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一種具體情形。此前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,也學(xué)習(xí)了研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本方法,對(duì)本課的學(xué)習(xí),實(shí)際上是引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識(shí)解決生活實(shí)際中的問(wèn)題。組織學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng),既有利于鞏固所學(xué)的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題、探求規(guī)律的能力,還能對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思想的教育。
本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)在于說(shuō)明不同物體自由下落的加速度都是重力加速度g。由于學(xué)生受日常經(jīng)驗(yàn)的影響,對(duì)重的物體下落快,輕的物體下落慢的印象很深,所以本節(jié)課做好實(shí)驗(yàn)十分重要。教學(xué)時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生從日常生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),通過(guò)實(shí)驗(yàn)逐步提出問(wèn)題(設(shè)疑),讓學(xué)生自己探究(解疑),得出結(jié)論。充分體現(xiàn)了物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是掌握并靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與能力
。1)理解自由落體運(yùn)動(dòng),理解是重力加速度,
。2)掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,
。3)培養(yǎng)學(xué)生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)觀察輕重不同物體在真空中的下落過(guò)程,實(shí)際測(cè)量重物自由下落的加速度等探究活動(dòng),讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)、勇于探索的人格魅力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)思想和正確的世界觀。
先通過(guò)觀察生活中的一些現(xiàn)象和提出亞里士多德的理論和設(shè)疑“重物體比輕物體下落快嗎?”,讓學(xué)生通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)及演示實(shí)驗(yàn)(牛頓管)解疑,理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),明確物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的'條件。并得出做自由落體運(yùn)動(dòng)的不同物體,在同一地點(diǎn)從同一高度下落的快慢相同的結(jié)論。接著引導(dǎo)學(xué)生探究“自由落體運(yùn)動(dòng)是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)呢?”,通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究,得出自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。再提出“你能求出自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度嗎?”,引導(dǎo)學(xué)生去研究,從而圓滿解決問(wèn)題。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
(1)牛頓管、抽氣機(jī);
(2)10套:紙片、鐵架臺(tái)、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶復(fù)寫(xiě)紙片)、紙帶、重錘、海綿墊、接線板;長(zhǎng)刻度尺。
四、教學(xué)過(guò)程
回顧學(xué)過(guò)的知識(shí):復(fù)習(xí)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和判定,掌握其有關(guān)的一些公式。
引入新課:
在日常生活中,我們會(huì)看到這種現(xiàn)象:把硬幣和紙片舉到相同高度,硬幣的重量比紙片重,同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放。觀察哪個(gè)先落地?
。ㄑ菔荆河矌藕图埰
觀察結(jié)果:硬幣先落地
類(lèi)似的現(xiàn)象在生活中還有很多,早在公元前4世紀(jì),古希臘哲學(xué)家亞里士多德通過(guò)觀察大量物體下落的現(xiàn)象,歸納出:物體越重,下落得越快。在我們今天看來(lái),他這個(gè)說(shuō)法是否正確呢?
提問(wèn):是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢?(課后有伽利略的推論)
我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究這個(gè)問(wèn)題,桌上有兩張紙片(同種材料,質(zhì)量不同)觀察掉落在桌面的情況:
1.兩張紙平攤,同一高度,同時(shí)靜止釋放。
2.把質(zhì)量小的紙捏成紙團(tuán),同一高度,同時(shí)靜止釋放。
(讓學(xué)生自己試一試)
我們通過(guò)觀察這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了什么?
可見(jiàn),重的物體不一定下落得快,輕的物體下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢?
。▽W(xué)生:受空氣阻力的影響)
我們的神舟六號(hào)飛船返回時(shí),為了安全的降落,一定的高度要打開(kāi)降落傘來(lái)減速,利用的空氣的阻力。
正是由于有空氣阻力的影響,物體下落得才有快有慢。同學(xué)們想想看,如果沒(méi)有空氣阻力的影響,也就是在一個(gè)沒(méi)有空氣的空間里,物體只受重力,從靜止開(kāi)始下落的情況是什么樣子呢?
。ㄑ菔九nD管)
看,這是一根玻璃管,管中的空氣已經(jīng)用抽氣機(jī)抽掉了,里邊有一個(gè)金屬片和羽毛,觀察牛頓管里的羽毛和金屬片下落的快慢。
(觀察實(shí)驗(yàn))
定義:物體在只受重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
要注意理解“自由”這兩個(gè)字:只受重力、初速度為零。
結(jié)合上面的實(shí)驗(yàn)我們一起總結(jié)下,小結(jié):如果沒(méi)有了空氣阻力,不同物體從同一高度做自由落體運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)情況是相同的。
這種運(yùn)動(dòng)只在沒(méi)有空氣的空間里才能發(fā)生。不過(guò),在存在空氣的空間里,如果空氣阻力的影響很小,物體的下落也可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。
亞里士多德是古希臘的圣人,恩格斯稱(chēng)他是最博學(xué)的人。限于當(dāng)時(shí)科技發(fā)展的水平,他在物理方面的論述,今天看來(lái)很多是不恰當(dāng)?shù)。但是,在兩千年前他能夠通過(guò)觀察、歸納,形成自己的一套理論體系,已經(jīng)很不簡(jiǎn)單了。我們應(yīng)該正確評(píng)價(jià)他在科學(xué)發(fā)展史上的地位。
我們知道了什么是自由落體運(yùn)動(dòng),下面我們繼續(xù)深入的分析這種運(yùn)動(dòng)。
。ㄑ菔緦(shí)驗(yàn):將點(diǎn)火花計(jì)時(shí)器呈豎直方向固定在鐵架臺(tái)上,讓紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器,紙帶下方固定在重錘上,先用夾子夾住紙帶上方,使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的下方,然后接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶,讓重物自由下落,計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列小點(diǎn),那么這些點(diǎn)記錄了重物的運(yùn)動(dòng)情況。)
下面大家結(jié)合學(xué)案來(lái)分析下紙帶。
提問(wèn):軌跡為直線還是曲線?
答:軌跡為一條直線,物體作直線運(yùn)動(dòng)。
提問(wèn):是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎?
答:在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移不相等,逐漸的增大,所以是加速直線運(yùn)動(dòng)。
提問(wèn):是勻加速嗎?是如何判斷出來(lái)的?
。ㄌ崾荆夯貞浨懊鎸W(xué)過(guò)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律:連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi),物體通過(guò)的位移之差為定值。這是一個(gè)判斷公式,,已知的=0.02秒。
答:可以測(cè)出連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi),物體通過(guò)的位移之差為定值(在誤差允許的范圍內(nèi))。則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
我們一起總結(jié)一下:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
提問(wèn):能求出自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度嗎?
同樣根據(jù)上面的公式,我們對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度進(jìn)行計(jì)算一下,大家選取不同的時(shí)間間隔來(lái)讀取數(shù)據(jù)。
通過(guò)多次測(cè)量計(jì)算:
。1)我們通常用g來(lái)表示自由落體加速度,也叫重力加速度,數(shù)值近似為9.8,重力加速度的方向總是豎直向下的。在實(shí)驗(yàn)中,如果要獲得更精確的數(shù)據(jù),還可以用頻閃照相來(lái)測(cè)量。
自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),那么其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與一般規(guī)律類(lèi)似:
不同的物體在同一地點(diǎn),從相同高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達(dá)地面,根據(jù),則它們的加速度是相同的。
應(yīng)用:
1:大家看到課后的測(cè)定反應(yīng)時(shí)間小實(shí)驗(yàn)。
2:測(cè)量物體從一定高度的樓房掉下,已知落地時(shí)的速度,求高度和下落時(shí)間。
我們可以通過(guò)測(cè)量在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi),物體通過(guò)的位移之差是否為一個(gè)定值。若為定值,則是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì) 10
一、教學(xué)目標(biāo)
1、 理解自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
2、明確物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件
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、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、歸納的科學(xué)意識(shí)和方法
5、通過(guò)對(duì)伽利略自由落體運(yùn)動(dòng)研究的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力,并感受先輩大師崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
理解在同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同是 本節(jié)的重點(diǎn)
掌握并靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題是難點(diǎn)
三、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)—觀察—分析—總結(jié)
四、教具
牛頓管、抽氣機(jī)、電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘、學(xué)生電源、鐵架臺(tái)
五、教學(xué)過(guò)程
(一)、課前提問(wèn):初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是怎樣的?
vt=at
s =at2/2
vt2 =2as
(二)、自由落體運(yùn)動(dòng)
演示1:左手?jǐn)S一金屬片,右手?jǐn)S一張紙片,在講臺(tái)上方從同一高度由靜止開(kāi)始同時(shí)釋放,讓學(xué)生觀察二者是否同時(shí)落地,然后將紙片捏成紙團(tuán),重復(fù)實(shí)驗(yàn),再觀察二者是否同時(shí)落地.
結(jié)論:第一次金屬片先落下,紙片后落下,第二次幾乎同時(shí)落下。
提問(wèn):解釋觀察的現(xiàn)象
顯然,空氣對(duì)紙的阻力影響了紙片的下落,而當(dāng)它被撮成紙團(tuán)以后,阻力減小,紙片和金屬片才幾乎同時(shí)著地。
假設(shè)紙片和金屬片處在真空中同時(shí)從同一高度下落,會(huì)不會(huì)同時(shí)著地呢?
演示2:牛頓管實(shí)驗(yàn)
自由落體運(yùn)動(dòng):物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
顯然物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是:
。1)只受重力而不受其他任何力,包括空氣阻力。
。2) 從靜止開(kāi)始下落
實(shí)際上如果空氣阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不計(jì),物體的下落也可以看做自由落體運(yùn)動(dòng)。
。ㄈ┳杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是怎樣的直線運(yùn)動(dòng)呢?
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)(每二人一組)
將電火花計(jì)時(shí)器呈豎直方向固定在鐵架臺(tái)上,讓紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器,紙帶下方固定在重錘上,先用手提著紙帶,使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器下放,然后接通電源,松開(kāi)紙帶,讓重物自由下落,計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)。
運(yùn)用該紙帶分析重錘的運(yùn)動(dòng),可得到:
1、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
2、重錘下落的加速度為a=9.8m/s2
(四)自由落體加速度
1、學(xué)生閱讀課文
提問(wèn):什么是重力加速度?標(biāo)準(zhǔn)值為多少?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規(guī)律?
。1)在地球上同一地點(diǎn),一切物體的`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頁(yè)表格可知,緯度愈高,數(shù)值愈大。
。3)在通常的計(jì)算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的計(jì)算中,還可以把g取作10m/s2
(五)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
vt=gt
h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2
vt2=2gh
注意式中的h是指下落的高度
。┱n外作業(yè)
1、閱讀《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》
2、教材第38頁(yè)練習(xí)八(1)至(4)題
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