高一物理自由落體運動教案
物體在空氣中的自由落體運動會受到阻力的影響,通常需要進行修正來求解其真實運動規(guī)律。這里給大家分享一些關(guān)于高一物理自由落體運動教案,供大家參考學習。
高一物理自由落體運動教案精選篇1
一、教材分析
1.課標要求是:“通過實驗認識自由落體運動現(xiàn)象”,要求學生能通過一些實驗或具體的活動來了解和體驗自由落體運動。理解自由落體運動產(chǎn)生的條件與實質(zhì)。
2.本節(jié)教材是學生學完勻變速直線運動規(guī)律后,知識的遷移和應(yīng)用部分,因此本節(jié)是本章的一個比較重要的、典型的應(yīng)用型知識點。表現(xiàn)其一:落體運動快慢的產(chǎn)生原因分析,要用到實驗探究,突破原有認知,體會并應(yīng)用忽略次要因素、抓住主要因素這一科學思維方法,這不僅有利于學生掌握分析物理問題的方法,也有助于培養(yǎng)學生的探究能力。其二,這是一個貼近日常生活的實際問題,能激發(fā)學生的學習興趣和體會物理的生活化。
3.自由落體運動是日常生活中比較常見的物理現(xiàn)象,學生往往能感受到,但并沒有注意到這一現(xiàn)象的特點,也不明確這就是自由落體運動現(xiàn)象。怎樣才能讓學生不是機械化地記住自由落體運動的現(xiàn)象,而是通過各種方式真正理解自由落體運動的條件與本質(zhì)所在,才是本堂課學習重點和難點。
二、學情分析
自由落體運動,學生有一定感性和模糊的體會,但理解自由落體運動概念,對學生而言有一定的困難。我覺得主要來自兩方面,首先是物理語言的誤導,使學生認為只要從某一高度隨意下落的物體做的就是自由落體運動;其次生活中的落體運動與自由落體運動的區(qū)別──現(xiàn)實與理想的差異。因此在本節(jié)課教學中利用了實驗和理論探究的方法,讓學生自己體驗、分析、歸納、討論、評價等得出結(jié)論。激發(fā)了學生的學習興趣,養(yǎng)成動手與合作能力,生成學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識。
學生有勻變速直線運動規(guī)律、打點計時器及紙帶分析的學習基礎(chǔ),完全可以通過自主體驗與自主學習來完成本節(jié)課的內(nèi)容。學生可能將自由落體運動與勻變速直線運動知識割裂,教學中要注意引導學生,將新知識納入舊知識結(jié)構(gòu),讓學生體會到自由落體運動只是特殊勻變速直線運動而已。
三、設(shè)計思想
為了體現(xiàn)新課程所倡導的教學理念,在教法上,采取以學生為主體,以問題為中心,以教師為引導,以小組的合作為主要方式,讓學生進行簡單的實驗設(shè)計,親身體驗科學實驗探究的過程。為了讓學生更好地體驗科學研究的方法和過程,發(fā)展自主學習能力,培養(yǎng)良好的思維品質(zhì),強化小組交流與合作意識,淡化機械式訓練,摒棄灌輸式教學;教師一定要把握好自己的角色,是適時適度地“引導”和“參與”,決不能搞型式化的探究。在以往的教學中,課堂教學實施往往過于注重知識傳授傾向,學生被動地接受,很難從多方面培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。
從興趣入手,精心設(shè)計學生活動──以趣味實驗的新手段引入,充分調(diào)動學生學習熱情和探究欲望,通過分組實驗,感受物體下落快慢的原因;進而小組討論、驗證、交流自由落體運動的條件;感悟自由落體這一理想化模型的實質(zhì);成功解釋生活中自由落體現(xiàn)象;強調(diào)學生思維和體驗過程,讓學生親身經(jīng)歷科學探究,變過去教師要學生學,而為學生自己“我要學、我想學、從中我學到了什么”的主動建構(gòu)知識的自主學習;通過交流、合作的互動過程,更進一步培養(yǎng)了學生團結(jié)、協(xié)作的精神。當然同時要發(fā)揮教師的課堂機智,適時地去引導,去啟發(fā),去控制,去答疑,去評價,這是符合新課標以學生發(fā)展為本的要求,成功實現(xiàn)新課程理念下師生關(guān)系的轉(zhuǎn)換。
四、教學目標
1.知識與技能:
(1)認識自由落體運動現(xiàn)象;
(2)知道產(chǎn)生自由落體運動的條件;
(3)能夠運用勻變速直線運動規(guī)律分析、解決有關(guān)自由落體運動的問題。
2.過程與方法:
(1)經(jīng)歷實驗觀察、實例探究討論交流的過程,體驗自由落體運動現(xiàn)象。
(2)經(jīng)歷實驗和理論探究過程,體會科學探究的方法,領(lǐng)略運用勻變速直線運動規(guī)律解決實際問題的方法。
3.情感、態(tài)度與價值觀:
(1)體會生活中的自由落體運動現(xiàn)象,生成“學以致用”的思想,激發(fā)學生的學習熱情。
(2)體驗自主學習過程,養(yǎng)成樂于細心觀察、勤于思考和相互交流的學習習慣和合作精神。
五、重點難點
重點:什么是自由落體運動及產(chǎn)生自由落體運動的條件、實質(zhì)。
難點:(1)物體下落快慢影響因素的探究;
(2)自由落體運動的運動性質(zhì)的分析。
六、教學策略與手段
“情景設(shè)置──問題鏈接──自主探究──形成共識──得出結(jié)論”的學生自主探究教學模式。
七、課前準備──媒體的設(shè)計與準備
演示實驗:多媒體設(shè)備一套,鉤碼,牛頓管,抽氣機,天平,自制課件。學生每四人一組:刻度尺,鐵架臺,打點計時器,小石頭,羽毛,紙帶,鐵片、書簽若干(長10厘米左右),紙片若干張、鋼球(大小各一個)、面積相等的金屬片和紙片等。
八、教學過程
(一)新課引入:教師節(jié)的時候,大家有禮物送給老師,來而不往非禮也,今天老師也有禮物回贈給大家,是有我親筆簽名的精美書簽。
(師生活動,請幾個學生參與活動,誰能捏住書簽就送給誰,由于書簽比較短,少有學生能捏住。激發(fā)學生的好奇心和學習興趣,課堂氣氛活躍,)
教師:同學們一定想知道為什么有人捏不住書簽?,它與我們今天所要認識和研究的一種運動──自由落體運動密切相關(guān)。同學們仔細觀察過落體運動嗎?我們來看,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)。
提出問題:是否重的物體一定比輕的物體下落的快?(讓學生分組實驗探究)(板書)
(1)分組實驗,發(fā)現(xiàn)問題。
教師將學生分組。學生分組實驗──利用面積相等的金屬片和紙片,設(shè)計小實驗,動手做一做,并對看到的現(xiàn)象進行說明。(學生的實驗方案可能有:將紙片團成紙團,紙團、金屬片同時釋放;將紙片團成紙團,紙團、紙片同時釋放;金屬片、紙片呈豎直同時釋放;紙片放在金屬片上,釋放等等。)
組內(nèi)討論交流。小組代表說說,小組成員在實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象,以及想知道的疑問。
教師對學生的實驗方式和交流問題,做出適當?shù)姆答伵c評價。(引導學生關(guān)注觀察兩物體落地的前后的次序,將其原因暫時擱置)
(2)師生合作研討,得出自由落體運動概念。
學生的實驗方法可能各種各樣,為了將教學面向全體學生,讓全體學生明確概念。教師演示,引導學生觀察從同一高度同時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:把薄紙片揉成紙團再和金屬片同時從同一高度下落。(讓同學用耳朵聽聲音,結(jié)果:只有一個聲音,說明輕重不同的物體同時落地。)
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)合實驗探討得出結(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。
提出問題:那么在沒有空氣阻力時物體的下落是什么樣的情況呢?
演示:把事先抽成真空(空氣相當稀薄)的牛頓管拿出來,讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。
學生:同時落下。
老師:這就是自由落體運動。教師再把牛頓管放氣,重復(fù)實驗,構(gòu)成強烈的對比。
知識介紹:
1971年美國宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子、一根羽毛同時下落,觀察到它們同時落到月球表面上。
同學們根據(jù)這些過程、結(jié)論,給自由落體運動下一個定義:
1.自由落體運動:(板書)
(1)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。
(2)做自由落體運動的物體,在同一地點從同一高度下落的快慢是相同的。
點評:此環(huán)節(jié),讓學生自己猜想、觀察、思考、理解、體會,學生在體驗中突破與原有認識的沖突,在教師引導下可以從以上實驗中總結(jié)結(jié)論,提出物體下落快慢與物體質(zhì)量無關(guān)的設(shè)想。另外,學生可能會提出關(guān)于下一環(huán)節(jié)的一些問題,教師也要做出適當評價,并為下面作鋪墊。
教師:在認識了什么是自由落體運動之后,新的問題就產(chǎn)生了,同學們一定想知道它是什么性質(zhì)的運動呢?
師:結(jié)合前面物體下落的現(xiàn)象,你覺得自由落體運動究竟是一種怎樣的運動?
2.實驗探究二──探究自由落體運動的性質(zhì)。
(1)回味現(xiàn)象,進行猜想。
讓學生回憶上面實驗現(xiàn)象,大膽猜想。(學生可能會提出:變速直線運動、加速直線運動、勻加速直線運動等)
(2)組內(nèi)討論驗證
小組內(nèi)成員針對問題進行交流討論。
討論主題:可以利用實驗桌上提供的器材自行設(shè)計實驗,用你們的實驗方式操作、記錄、研究自由落體運動的特點。學生的實驗設(shè)計方案可能有多種,教師必須做好充分的預(yù)設(shè)。
(1)組織學生分組實驗:利用打點計時器記錄重物的下落過程。(提醒學生操作注意事項)
(2)引導學生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析:
小組實驗、操作、記錄、思考、交流討論,
A.軌跡──直線方向──豎直向下
B.變速──速度越來越大──比較相等時間內(nèi)發(fā)生的位移。
3.自由落體運動的加速度(板書)
⑴在地面附近的同一地點,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表示。
⑵重力加速度g的方向總是豎直向下的。
⑶教師強調(diào)我們這里的重力加速度的大小g=9.801m/s2。在粗略的計算中,可以把g取作10m/s2。
請學生看書本P46的表格,說說能得到的信息:
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)
教師:老師最近發(fā)明了一個儀器,能測出你到底是反應(yīng)靈敏還是反應(yīng)遲鈍(開玩笑),只要你一捏我就能知道你的反應(yīng)時間,(邊在過道走,邊為學生測量,學生的熱情和積極性很高)我把它叫做“反應(yīng)時間測量尺”,你能知道我這把尺子的奧秘嗎?
學生:知道(很不服氣)
教師:現(xiàn)實生活中人們遇到某種情況時,大腦能迅速作出反應(yīng)。人從發(fā)現(xiàn)情況到作出反應(yīng)采取行動所需的時間叫做反應(yīng)時間。有些人反應(yīng)時間對他們很重要,像運動員,戰(zhàn)士,飛行員,司機等。你們也能做一把“反應(yīng)時間測量尺”嗎?,同桌之間相互測一測彼此的反應(yīng)時間,我們現(xiàn)在不是有一門研究性學習的課程嗎!你完全可以用你自己制作的“反應(yīng)時間測量尺”定一下不同年齡,不同性別,不同職業(yè)人的反應(yīng)時間是多少?也可以看一個人在一天是什么時候反應(yīng)最快?其實這就是一個很好的研究性學習小課題。
點評:通過、“做一做”進一步鞏固了結(jié)論,培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力、動手能力和創(chuàng)造力,讓人真正感受到自由落體運動就在我們身邊,體驗物理知識的生活化。據(jù)教學時間情況,不一定在課堂內(nèi)完成,尤其“做一做”讓學生在課外動手體驗。)
5.自我評價小結(jié)
課堂小結(jié):讓學生以“本節(jié)課我學到了什么”為話題進行評價性小結(jié)。
教師引導學生從知識和方法兩個角度來小結(jié)。
九、布置作業(yè)
課后習題與做一做
十、教學反思
1.本節(jié)課采取“情景設(shè)置──問題鏈接──自主探究──形成共識,得出結(jié)論”的教學方法,學生在趣味實驗的激發(fā)中,問題的引領(lǐng)下,“我要學、我想學”的情緒洋溢在整個課堂。通過自主體驗、小組互動、組間互評、自我評價改變學生以往的學習方式,體現(xiàn)新課程提倡自主學習的新理念。
2.趣味實驗雖簡單,但對其的熱情高漲出乎教學前的預(yù)料;自行制作的測定反映時間尺效果非常好;教學軟件的使用也讓學生體會到科技的力量。
3.學生自主探究時,有的學生不知道從哪里下手,要求教師給以必要的指導,應(yīng)該提示學生自主探究的三個環(huán)節(jié),如果疏于引導,將會拖延時間,導致教學被動。
高一物理自由落體運動教案精選篇2
重點與剖析
一、自由落體運動
1、定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。
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,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,空氣阻力的影響就相對較小了。因此在空氣中下落時,它們的快慢就不同了。
在真空中,所有的物體都只受到重力,同時由靜止開始下落,都做自由落體運動,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,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、自由落體運動的特點
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g)。
4、自由落體運動的性質(zhì):初速度為零的勻加速直線運動。
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,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、自由落體運動的運動規(guī)律
因為自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動,所以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。
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
問題與探究
問題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,只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時物體的加速度較大,整個下落過程運動加快。在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時物體加速度較小,整個下落過程較慢些。
問題2自由落體是一種理想化模型,請你結(jié)合實例談?wù)勈裁辞闆r下,可以將物體下落的運動看成是自由落體運動。
探究思路:回顧第一章質(zhì)點的概念,談?wù)勎覀冊谔幚砦锢韱栴}時,根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要,如何抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡化,進一步理解這種重要的科學研究方法。
問題3地球上的不同地點,物體做自由落體運動的加速度相同嗎?
探究思路:地球上不同的地點,同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同。一般來講,越靠近兩極,物體做自由落體運動的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小。
典題與精析
例1下列說法錯誤的是
A。從靜止開始下落的物體一定做自由落體運動
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。滿足速度跟時間成正比的下落運動一定是自由落體運動
精析:此題主要考查自由落體運動概念的理解,自由落體運動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。選項A沒有說明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項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動的速度都與時間成正比,但不一定是自由落體運動。
答案:ABCD
例2小明在一次大雨后,對自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時間為1.5 s,他由此估計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:粗略估計時,將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運動的規(guī)律可求得。
答案:設(shè)水滴落地時的速度為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:學習物理理論是為了指導實踐,所以在學習中要注重理論聯(lián)系實際。分析問題要從實際出發(fā),各種因素是否對結(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動,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)物體全程時間為t,全程的位移為s,該物體在前t—1 s的時間內(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
基礎(chǔ)達標
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自由下落,則
A、在落地前的任一時刻,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、兩石塊在下落過程中的平均速度相等
D、它們在第1 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,則在下落過程中
A、兩球速度差始終不變
B、兩球速度差越來越大
C、兩球距離始終不變
D、兩球距離越來越大
答案:AD
3、物體從某一高度自由落下,到達地面時的速度與在一半高度時的速度之比是
A、1∶2
B、1∶1
C、2∶1
D、4∶1
答案:B
4、從同一高度處,先后釋放兩個重物,甲釋放一段時間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運動形式是
A、自由落體運動、
B、勻加速直線運動a
C、勻加速直線運動ag
D、勻速直線運動
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高處同時自由落下,在落地之前,以下說法正確的是
A、下落1 s末,它們的速度相同
B、各自下落1 m時,它們的速度相同
C、A的加速度大于B的加速度
D、下落過程中同一時刻,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、兩個物體用長L=9。8 m的細繩連接在一起,從同一高度以1 s的時間差先后自由下落,當繩子拉緊時,第二個物體下落的時間是多長?
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15 m的桿,在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點A,當桿自由下落時,從桿的下端經(jīng)過A點起,試求桿全部通過A點所需的時間。
(g取10 m/s2)
圖2—4—1
答案:1 s
高一物理自由落體運動教案精選篇3
整體設(shè)計
自由落體運動是一種理想化模型,在高中物理教學中具有特殊的地位、在知識上它是勻變速直線運動的一個特例,在方法上滲透著理想化模型的重要研究方法、在整個必修一教學的安排上,勻變速運動的教學重點在于規(guī)律的應(yīng)用,自由落體運動的新課教學則要向?qū)W生介紹用現(xiàn)代先進教學儀器研究自由落體運動的規(guī)律特征,有利于學生站在一個現(xiàn)代新科技的角度觀望歷史人物對自由落體的研究,體會近代物理的先驅(qū)伽利略是如何進行研究的——這是向高中學生首次介紹伽利略的物理學研究方法的教育,它在整個高中物理教學中具有特殊重要的意義、
本課程的教學設(shè)計要解決兩個問題,一是怎樣引入課題和分析論證課題;二是介紹自由落體運動規(guī)律以及用打點計時器實驗時的注意事項、這兩個問題是統(tǒng)一的,前者是教學的組織,即課程進展的形式;后者是課題內(nèi)容本身,這兩者的結(jié)合便是本課的教學任務(wù)、
教學重點
自由落體運動的規(guī)律、
教學難點
自由落體運動規(guī)律的得出、
課時安排
1課時
三維目標
知識與技能
1、理解自由落體運動的條件和性質(zhì),掌握重力加速度的概念;
2、掌握自由落體運動的規(guī)律,能用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體問題
過程與方法
1、培養(yǎng)學生的觀察能力和邏輯推理能力;
2、進行科學態(tài)度和科學方法教育,了解研究自然規(guī)律的科學方法,培養(yǎng)探求知識的能力;
3、通過對自由落體運動規(guī)律的應(yīng)用,提高學生的解題能力、
情感態(tài)度與價值觀
1、充分利用多媒體輔助教學、演示實驗和課本中的小實驗,讓學生積極參與課堂活動,設(shè)疑、解疑、探求規(guī)律,做到師生默契配合、情理交融,使學生始終處于積極探求知識的過程中,達到最佳的學習心理狀態(tài)、
2、利用課后的閱讀材料,介紹伽利略上百次的對落體運動本質(zhì)規(guī)律的探索研究,使學生體會到科學探索的艱辛,挖掘德育教育的素材、
課前準備
木架、小球、細線、牛頓管、硬幣、羽毛、紙片(多張)
教學過程
導入新課
情景導入
教師兩手分別拿一小球和紙片,從相同的高度釋放兩物體、提出問題:小球和紙片誰先落地呢?這說明什么問題呢?是不是說重的物體比輕的物體落地比較快呢?我們這節(jié)課就來研究這個問題、
故事導入
一位普通的媽媽,身體纖弱,輕聲細語,幾乎不愛好任何的體育運動、
一天,她出門去買東西,孩子和保姆留在家里、保姆拉過一張桌子放在窗戶前,讓孩子自己趴在桌子上玩,自顧自地做其他事情去了、
當媽媽的身影在遠方出現(xiàn)的時候,孩子興奮地手舞足蹈起來,他伸出小手想去擁抱那個熟悉的身影,大半個身體頓時懸在半空中、
孩子不會理解自己身處的險境,希望媽媽立刻把他抱進懷里、于是,五樓的窗口上,小男孩變得像小鳥一樣輕盈,他張著翅膀向著媽媽飛過去、周圍的人們都目睹了這一幕:遠處的媽媽只感覺自己變成了一支箭飛快地奔向一棟大樓,然后準確地接住了從樓上掉下來的一個小男孩、
聞訊趕來的消防隊員對這一幕的發(fā)生簡直難以置信,按照他們的計算,用那么短的時間從女人當時所處的位置跑到樓下是不可思議的,連最優(yōu)秀的消防員也無法達到那樣的速度、
你能根據(jù)當時的情景測出這位偉大母親的奔跑速度嗎?需要知道哪些物理量呢?
復(fù)習導入
復(fù)習舊知:
1、勻變速直線運動的規(guī)律
2、推論①vt2=v02+2as;② = = ;③v0=0
s1∶s2∶s3=1∶4∶9 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ=1∶3∶5
我們今天應(yīng)用這些知識研究一種常見的運動——自由落體運動、
演示:硬幣和紙片分別從同一高度由靜止開始同時下落,觀察下落速度,從表面上看得到結(jié)論:“物體越重,下落得越快”、是這樣嗎?
推進新課
一、自由落體運動
在現(xiàn)實生活中,不同物體的下落快慢在不少情況下是不同的、從蘋果樹上落下的蘋果和飄下的樹葉能一起同時下落嗎?
教師設(shè)疑:重的物體一定下落得快嗎?你能否證明自己的觀點?
猜想:物體下落過程的運動情況與哪些因素有關(guān),質(zhì)量大的物體下落速度比質(zhì)量小的
合作探究
取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片,把其中一張紙片揉成紙團,在下述幾種情況下,都讓它們從同一高度自由下落,觀察下落快慢情況、
1、從同一高度同時釋放一枚硬幣和一個與硬幣面積相同的紙片,可以看到硬幣比紙片下落得快,說明質(zhì)量大的下落得快、
2、兩張完全相同的紙片,將其中一張卷緊后從同一高度同時釋放,觀察到卷緊的紙團比紙片下落得快,說明質(zhì)量相同時體積小的下落得快、
3、將一枚硬幣與已經(jīng)粘貼了紙片的硬幣從同一高度同時釋放,觀察到一樣快,說明體積相同質(zhì)量不同時下落一樣快、
4、一塊面積較大的硬紙板、一個小軟木塞,分別放到已調(diào)平的托盤天平的兩個盤中,可以看出紙板比軟木塞重,從同一高度同時釋放它們,軟木塞比紙板下落得快,說明在特定的條件下,質(zhì)量小的物體下落得會比質(zhì)量大的物體還快、
結(jié)論:物體下落過程的快慢與物體質(zhì)量(輕重)無關(guān)。
高一物理自由落體運動教案精選篇4
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(guān)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?zāi)芰屯评砟芰Α?/p>
2、過程與方法
(1)會根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設(shè)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(jié)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(jié)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?qū)?,教師在課前需要設(shè)計制作好“測反應(yīng)時間尺”(在一約50cm長的尺有刻度的一面標上自由下落對應(yīng)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(yīng)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??赏ㄟ^比比誰的反應(yīng)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(yīng)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(jié)合日常生活經(jīng)驗回答問題。
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(jié)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(jié)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(jié)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(zhì)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(zhì)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(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(zhuǎn)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(yīng)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(shè)計并進行實驗,將紙帶的處理結(jié)果告訴我。
學生設(shè)計、操作并處理實驗結(jié)果
總結(jié)分析運動規(guī)律
師:實驗結(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(yīng)該與速度方向相同,豎直向下。
師:其他同學的結(jié)果呢?
生:我的也差不多。
關(guān)鍵點提問
師:大家用的是質(zhì)量不同的重錘做的實驗,為什么求出來的加速度結(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(jié)果差不多是符合事實的。
總結(jié)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(zhì)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(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)過多長時間落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
高一物理自由落體運動教案精選篇5
【教學目的】:
1、通過觀察現(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動,知道它是初速度為零的勻加速直線運動。
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、掌握自由落體運動的規(guī)律。
【器材及方法】:
1、器材:兩張大小不同的小紙片;粉筆頭;乒乓球;一個小鉤碼;牛頓管
2、方法:通過小實驗和邏輯推理啟發(fā)式教學。
【重點與難點】:
不同物體下落的加速度都是重力加速度。
【教學過程】:
一、什么是自由落體運動。
如圖:一個物體離地h高處,當把細繩剪斷,物體就在重力的作用下沿著豎直方向下落,這種運動即為自由落體。問題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?
實驗討論1、一張小紙片和一支粉筆頭同時從同高處下落,哪個先落地?(動手做)
現(xiàn)象:粉筆先落地。感覺:重的物體先落地。
實驗討論2、一個乒乓球和一個鉤碼同時從同高處下落,誰先落地?
現(xiàn)象:鉤碼先落地。感覺:重的物體先落地。
實驗討論3、把小紙片揉成團再重做實驗討論2。
現(xiàn)象:兩者差不多同時落地。
問題:物體下落的快慢是否由物體的重量有關(guān)?
首先我們來用一種巧妙的推理方法來進行推理:(討論)
1、假設(shè)一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。
2、而兩塊石頭的總重量最大,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)。
3、而如把兩塊石頭拴在一起時,下落快的會被下落慢的拖著而減慢;下落慢的會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。實驗:用牛頓管做實驗,大家看到:真空管內(nèi)的形狀質(zhì)量都不同的金屬片、小張片當管直立過來時,它們同時到過管底。
結(jié)論:說明它們下落的一樣快。物體下落的快慢與它的重量無關(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,由實驗總結(jié)出本質(zhì)的東西,得出物理規(guī)律。為什么會有這種結(jié)果呢?我們來看看自由落體運動的特點:
二、自由落體運動的特點: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。
1、條件:
①、物體只受重力作用;
②、從靜止開始下落。
2、運動性質(zhì):它是一種初速度為零的勻速直線運動。
3、運動規(guī)律:因為物體只受重力,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,則它們的運動速度和從同高度下落至地面的時間都相同,與物體的質(zhì)量無關(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、實驗:測重力加速度的方法。課本第51頁圖2—24中是一個小球從某高度自由下落時用頻閃照相機(每隔相同時間照一張相片)從小球正面拍攝的,圖中的多個小球是同一個小球在不同時刻的位置疊加的結(jié)果,從圖中可讀出相鄰的時間里小球發(fā)生的位移。根據(jù)(T為頻閃照相機的拍攝時間),即可求出重力加速度。
3、根據(jù)用不同的小球重復(fù)實驗表明: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。從書中表中可知:
①同一緯度地區(qū)重力加速度相同。
②緯度越高重力加速度越大。
③通常計算中,重力加速度取,粗略計算中取。
四、總結(jié)。
1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
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、自由落體運動的規(guī)律是,凡是初速度為零的勻加速直線運動的推論也適用于自由落體運動。
練習:
1、想測出一幢樓的高度,你用所學過的知識設(shè)計測量方案。
2、一個物體從塔頂自由下落,在到達地面前最后1秒內(nèi)的位移是整個位移的9/25,求塔高。
3、求一個物體自由下落,從下落時起,第隔1秒鐘物體下落的高度之比。