2.4自由落體運(yùn)動(dòng)

〖教材分析〗
自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)具體的實(shí)例，又是一個(gè)特殊的實(shí)例。自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想的物理模型，在實(shí)際生活由于空氣阻力的存在，使得一些重的物體下落得非常快。所以我們要讓學(xué)生知道，在空氣阻力較小的情況下也是可以看做自由落體運(yùn)動(dòng)的，這樣我們這節(jié)課的實(shí)驗(yàn)就很重要。通過概括自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和前面學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)公式推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和推導(dǎo)能力，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)。課后有伽利略的研究思路和研究方法以及他人生軌跡，這都將會(huì)是學(xué)生們重要的精神糧食。
〖教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)〗
物理觀念：認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律；會(huì)運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律解答相關(guān)問題。
科學(xué)思維：通過分析，歸納出自由落體運(yùn)動(dòng)的速度，位移公式，培養(yǎng)分析、推理、綜合的能力。
科學(xué)探究：通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)加速度的大小。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。
〖教學(xué)重點(diǎn)與難點(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)際問題。
難點(diǎn)：1、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)際問題。
2、自由落體運(yùn)動(dòng)逐差法求加速度。
〖教學(xué)方法〗
演示法、探究法、講解法、多媒體教學(xué)等。
〖教學(xué)準(zhǔn)備〗
牛頓管、金屬片、石頭、紙片、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重物、刻度尺、多媒體課件。
〖教學(xué)過程〗
一、新課引入

站在高層建筑物上，讓輕重不同的兩個(gè)物體從同一高度同時(shí)落下，你認(rèn)為哪個(gè)物體下落得快？

(課件展示比薩斜塔動(dòng)圖）比較難以看得出來。
在教室內(nèi)拿兩張同樣大小的紙，將其中一張揉成一個(gè)團(tuán)。讓紙團(tuán)和另一張紙?jiān)谕瑯拥母叨嚷湎拢纯茨囊粋€(gè)下落得快？
很明顯是揉成團(tuán)的比較快。
結(jié)合實(shí)驗(yàn)及生活中的經(jīng)驗(yàn)，討論：什么因素影響物體下落的快慢？
影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素可能是空氣阻力的作用。
物體下落的運(yùn)動(dòng)是司空見慣的，但人類對(duì)它的認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了差不多兩千年的時(shí)間。最早研究這個(gè)問題的，大概要算古希臘學(xué)者亞里士多德了

由實(shí)驗(yàn)可以看到石頭下落得非常快，重的物體下落快的現(xiàn)象，在生活中還有很多例子，所以亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢跟它的輕重有關(guān)，重的物體下落得快。
我們知道它沒有考慮到空氣阻力的作用，所以得出這樣的結(jié)論。
教學(xué)設(shè)計(jì)說明：從生活的例子引入本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，借助名人故事，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)探究動(dòng)機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。
二、新課教學(xué)
（一）自由落體運(yùn)動(dòng)
伽利略認(rèn)為，根據(jù)亞里士多德“重的物體下落得快”的論斷，會(huì)推出相互矛

盾的結(jié)論。

例如，假定一塊大石頭的下落速度為8，一塊小石頭的下落速度為4，當(dāng)把兩塊石頭捆在一起時(shí)，大石頭會(huì)被小石頭拖著而變慢，整個(gè)物體的下落速度應(yīng)該小于8；
但是，把兩塊石頭捆在一起后，整個(gè)物體比大石頭要重，因此整個(gè)物體下落的速度應(yīng)該比8還要大。

這種相互矛盾的結(jié)論，說明亞里士多德“重的物體下落得快”的看法是錯(cuò)誤的。
問題1：輕重不同的物體下落的情況到底怎樣？
下面我們一起來做個(gè)比較精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)研究一下。
實(shí)驗(yàn)：輕重不同的物體下落快慢的研究

甲，一個(gè)兩端封閉的玻璃管(也稱牛頓管)，其中一端有一個(gè)開關(guān)，玻璃管可以與外界相通。把質(zhì)量不相同的鐵片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管豎直放置，讓鐵片和羽毛從玻璃管上方同時(shí)開始下落，觀察物體下落的情況。

乙，把玻璃管里的空氣抽出去，再次觀察物體下落的情況。通過多媒體課件動(dòng)圖展示：兩種情況下的動(dòng)圖。
結(jié)論：輕的物體和重的物體下落得同樣快。
在現(xiàn)實(shí)生活中人們之所以看到物體下落的快慢不同，是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊憽Ｈ绻麤]有空氣阻力，所有物體下落的快慢都一樣。
通過多媒體課件動(dòng)圖展示：生活中有阻力的自由下落的現(xiàn)象。
教學(xué)設(shè)計(jì)說明：雨點(diǎn)下落，通過對(duì)生活中常見現(xiàn)象的思考、討論、交流，深入一點(diǎn)體會(huì)物理模型與現(xiàn)實(shí)生活之間的差距，從而體驗(yàn)物理與生活的密切聯(lián)系。
歸納總結(jié)：
1、定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)。
2、特點(diǎn)： ①?gòu)撵o止開始下落，即初速度v₀為零。
②只受重力。
在有空氣的空間，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。這就使得自由落體運(yùn)動(dòng)在現(xiàn)實(shí)生活中具有實(shí)際意義，因
為沒有阻力的情況是一種理想狀態(tài)，我們現(xiàn)實(shí)中無法實(shí)現(xiàn)。所以說自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想的物理模型。
問題2：自由下落的物體加速度在下落過程中是否變化呢？
下面我們通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)來研究自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)：研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，通過多媒體課件動(dòng)圖展示：自由落體運(yùn)動(dòng)的的實(shí)驗(yàn)裝置。

如圖，固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶一端系著重物，另一端穿過計(jì)時(shí)器。用手捏住紙帶上端，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，松手后重物自由下落，計(jì)時(shí)器在紙帶上留下一串小點(diǎn)。
仿照前面對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的研究，測(cè)量重物下落的加速度。
改變重物的質(zhì)量，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)設(shè)計(jì)說明：實(shí)驗(yàn)課另外安排，這里只要實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（二）自由落體加速度
對(duì)不同物體進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同。我們就把這個(gè)都相同的量，就做自由落體加速度。
①定義：物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度。
②符號(hào)：通常用g表示。
③方向：豎直向下。因?yàn)榈厍虻奈际峭碌摹?span style="display:none">Yr2物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
④大小：一般g =9.8m/s²，粗略計(jì)算g=10m/s²。
雖然是如此，但是我們通過精確的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。如圖所示，可以看到各地的加速度的值是不同的。但是也有一定的規(guī)律。
你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？你能嘗試解釋這個(gè)規(guī)律嗎？嘗試解釋就是作出猜想。

①重力加速度隨緯度的增加而增大。
②地球是一個(gè)兩極稍扁赤道略鼓的不規(guī)則球體，所以極地半徑比赤道半徑小。這樣半徑越小的吸引力越大，所以這個(gè)加速度就比較大。
教學(xué)設(shè)計(jì)說明：地球的不規(guī)則性使得重力加速度不一樣，即使你站在高山上也是不一樣的，推廣到月球上。
做一做：用手機(jī)測(cè)自由落體加速度（閱讀）
了解當(dāng)前的科技。用手托著手機(jī)，打開加速度傳感器，手掌迅速向下運(yùn)動(dòng)，讓手機(jī)脫離手掌而自由下落，然后接住手機(jī)，觀察手機(jī)屏幕上加速度傳感器的圖像。

物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)。從靜止開始就表明自由落體運(yùn)動(dòng)的初速度是零，加速度的值恒為g =9.8m/s²^，那么自由落體運(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)公式也適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。
把初速度v₀=0和加速度a=g以及位移x用高度h來代替，把它們分別代入
速度公式

和位移公式

以及速度位移公式

得：
速度公式：

位移公式

速度位移公式

這就是自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
教學(xué)設(shè)計(jì)說明：通過公式的推導(dǎo)，更加堅(jiān)定的認(rèn)識(shí)到自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一種特殊形式。
科學(xué)漫步：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究（閱讀）
我們主要了解伽利略的研究思路和研究方法，伽利略的邏輯和實(shí)驗(yàn)自然使人欽佩，伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究，不僅確立了許多用于描述運(yùn)動(dòng)的基本概念，而且創(chuàng)造了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法。這些方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)演算）和諧地結(jié)合起來，從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法。

STSE：從伽利略的一生看科學(xué)與社會(huì)（閱讀）
了解偉大科學(xué)的一生，學(xué)習(xí)其為科學(xué)做貢獻(xiàn)的精神。
〖板書設(shè)計(jì)〗
2.4自由落體運(yùn)動(dòng)

一、自由落體運(yùn)動(dòng)
1、定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)。
2、特點(diǎn)： ①?gòu)撵o止開始下落，即初速度v0為零。②只受重力。
二、自由落體加速度
①定義：物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度。
②符號(hào)：通常用g表示。③方向：豎直向下。
④大小：一般g =9.8m/s2，粗略計(jì)算g=10m/s2。
⑤運(yùn)動(dòng)規(guī)律：速度公式：

，位移公式

，速度位移公式

〖教學(xué)反思〗

本節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)了自由落體運(yùn)動(dòng)這一理想化的物理模型，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間接求出了重力就速度，知道它的本質(zhì)是初速度為0 的勻加速

直線運(yùn)動(dòng)，遵循勻加速直線運(yùn)動(dòng)的一切規(guī)律。在課程設(shè)置和新課講解時(shí)一定要注重實(shí)驗(yàn)探究，這樣才能增加學(xué)生感性認(rèn)識(shí)，破除重的物體下落快的思想。
2、物理來源于生活而又高于生活，但是我們的生活中沒有理想化的東西，就像質(zhì)點(diǎn)一樣是不存在的，這就要求我們透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，抓住事物的主要特點(diǎn)，歸納總結(jié)出概念和規(guī)律，然后回歸生活，把知識(shí)應(yīng)用于生活。所以課堂上還是要學(xué)生多舉例子說明問題。

久久天天躁狠狠躁夜夜躁,国产精品入口福利,97久久精品人人爽人人爽蜜臀 ,中文字幕国产精品一区二区

當(dāng)前位置首頁(yè) > 高中物理 > 綜合與其它

2.4 自由落體運(yùn)動(dòng)— 【新教材】人教版高中物理必修第一冊(cè)教案

發(fā)表評(píng)論

久久天天躁狠狠躁夜夜躁,国产精品入口福利,97久久精品人人爽人人爽蜜臀 ,中文字幕国产精品一区二区

當(dāng)前位置首頁(yè) > 高中物理 > 綜合與其它

2.4 自由落體運(yùn)動(dòng)— 【新教材】人教版 高中物理必修第一冊(cè)教案

發(fā)表評(píng)論

2.4 自由落體運(yùn)動(dòng)— 【新教材】人教版高中物理必修第一冊(cè)教案