在平時(shí)的教學(xué)活動(dòng)中,教案起到很關(guān)鍵的功用,很多人通過(guò)教案的寫(xiě)作是可以讓自己提高教學(xué)質(zhì)量的,以下是范文社小編精心為您推薦的自由落體教案7篇,供大家參考。
自由落體教案篇1
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作.
2.會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶,求各點(diǎn)瞬時(shí)速度.
3.會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想.
4.巧用v—t圖象處理數(shù)據(jù),觀察規(guī)律.
5.掌握畫(huà)圖象的一般方法,并能用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言進(jìn)行闡述.
過(guò)程與方法
1.初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),完成某種規(guī)律的探究方法.
2.對(duì)打出的紙帶,會(huì)用近似的方法得出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
3.初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法.
4.認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用,直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律,驗(yàn)證規(guī)律.
5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用,體驗(yàn)瞬時(shí)速度的求解方法.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問(wèn)題的習(xí)慣,并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性.
2.通過(guò)對(duì)紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、提高創(chuàng)新意識(shí).
3.在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測(cè)過(guò)程中,提高學(xué)生合作探究能力.
4.在對(duì)現(xiàn)象規(guī)律的語(yǔ)言闡述中,提高了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力,還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的系,可引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性,使自己融入社會(huì).
5.通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程,體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法.
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.
2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究
教學(xué)難點(diǎn)
1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)工具
多媒體、板書(shū)
教學(xué)過(guò)程
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
2.利用v-t圖象處理數(shù)據(jù),并據(jù)此判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)
3.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求加速度
二、實(shí)驗(yàn)器材
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源.
三、實(shí)驗(yàn)原理
1.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打紙帶的信息,代入計(jì)算式
即用以n點(diǎn)為中心的一小段位移的平均速度代替n點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
2.用描點(diǎn)法作出小車(chē)的v-t圖象,根據(jù)圖象的形狀判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).若所得圖象為一條傾斜直線則表明小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).
3.利用v-t圖象求出小車(chē)的加速度.
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.如圖所示,把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連接好電路.
2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上,使細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上鉤碼,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面.
3.把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源后,釋放小車(chē),讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn).
4.換上新的紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次.
5.增減所掛鉤碼,按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn).
五、數(shù)據(jù)處理
1.表格法
(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開(kāi)始一些比較密集的點(diǎn),在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)點(diǎn),作為計(jì)數(shù)始點(diǎn),以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并標(biāo)明0、1、2、3、4…測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x,并記錄填入表中,如圖所示.
(2)分別計(jì)算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…
(3)計(jì)算平均速度,用平均速度代替相關(guān)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,填入上面的表格中.
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),分析速度隨時(shí)間怎么變化.
2.圖象法
(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示速度,并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn).
(2)畫(huà)一條直線,讓這條直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn),不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì),如圖所示
(3)觀察所得到的直線,分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律.
(4)據(jù)所畫(huà)v-t圖象求出其斜率,就是小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度.
六、誤差分析
1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均勻.
2.根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差,從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差.
3.作v-t圖象時(shí)單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來(lái)誤差.
七、注意事項(xiàng)
1.開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí),應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
2.先接通電源,等打點(diǎn)穩(wěn)定后,再釋放小車(chē).
3.打點(diǎn)完畢,立即斷開(kāi)電源.
4.選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分,適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別),弄清楚所選的時(shí)間間隔t等于多少秒.
5.要防止鉤碼落地,避免小車(chē)跟滑輪相碰,當(dāng)小車(chē)到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住.
6.要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),一般在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),即時(shí)間間隔為t=0.02×5s=0.1s.
7.在坐標(biāo)紙上畫(huà)v-t圖象時(shí),注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取,應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)
自由落體教案篇2
重點(diǎn)與剖析
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、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(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21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21
答案:1 s
自由落體教案篇3
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 =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)。
(三)自由落體運(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
(六)課外作業(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
自由落體教案篇4
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)??赏ㄟ^(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。
自由落體教案篇5
【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。
【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)。
【重點(diǎn)與難點(diǎn)】:
不同物體下落的加速度都是重力加速度。
【教學(xué)過(guò)程】:
一、什么是自由落體運(yùn)動(dòng)。
如圖: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。問(wèn)題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?
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)
現(xiàn)象:粉筆先落地。感覺(jué):重的物體先落地。
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?
現(xiàn)象:鉤碼先落地。感覺(jué):重的物體先落地。
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。
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:(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(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。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。
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):
二、自由落體運(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:
①、物體只受重力作用;
②、從靜止開(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。
②緯度越高重力加速度越大。
③通常計(jì)算中,重力加速度取,粗略計(jì)算中取。
四、總結(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。
自由落體教案篇6
一、教材分析
課標(biāo)分析:能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。
教材地位:《向心力》一節(jié)是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書(shū)必修2第六章曲線運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)、難點(diǎn),具有承前啟后的作用。它既是本章知識(shí)的一個(gè)拐點(diǎn),又是本章內(nèi)容拓展的重要基礎(chǔ);通過(guò)學(xué)習(xí),既能使學(xué)生從對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的表面認(rèn)識(shí)上升到理論分析,又能讓學(xué)生從生活中的圓周運(yùn)動(dòng)分析提高到對(duì)天體運(yùn)動(dòng)及帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的分析及推演。同時(shí),《向心力》一節(jié)能夠充分體現(xiàn)力和運(yùn)動(dòng)的在物理學(xué)中的重要性,是運(yùn)動(dòng)與力關(guān)系學(xué)習(xí)的好素材。
二、學(xué)情分析
學(xué)生通過(guò)前面的學(xué)習(xí),理解了質(zhì)量、力與加速度的關(guān)系,了解了描述圓周運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量及其關(guān)系,認(rèn)識(shí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)指向圓心的向心加速度,并且學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷了同學(xué)之間相互協(xié)作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學(xué)習(xí)過(guò)程,具備了處理問(wèn)題的一般思路方法:提出問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.了解向心力概念,知道向心力是根據(jù)力的效果命名的一種力。
2.知道向心力大小與哪些因素有關(guān),并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的情景計(jì)算。
3.知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。
4.知道一般曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法。
(二)過(guò)程與方法
1.通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn),讓學(xué)生理解其概念的內(nèi)涵。并熟悉處理問(wèn)題的一般方法:提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題
2.在驗(yàn)證向心力表達(dá)式的過(guò)程中,體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)在處理問(wèn)題中的作用。
3.經(jīng)歷從勻速圓周運(yùn)動(dòng)到變速圓周運(yùn)動(dòng)再到一般曲線運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。并學(xué)會(huì)用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來(lái)分析、解決問(wèn)題。
(三)情感態(tài)度價(jià)值觀
1.經(jīng)歷從自己提出問(wèn)題到自己解決問(wèn)題的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)及思維能力。
2.經(jīng)歷從特殊到一般的研究過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
3.實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活,拉近科學(xué)與學(xué)生的距離,使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
理解向心力的概念、公式及勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系,并能用來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷計(jì)算。會(huì)分析向心力的來(lái)源
2.教學(xué)難點(diǎn)
理解向心力是一個(gè)效果力,會(huì)分析向心力的來(lái)源,理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中供求關(guān)系
五、教學(xué)過(guò)程(略)
六、課后作業(yè)
必做:課本p22頁(yè)問(wèn)題與練習(xí):1、2、3、5題。
選做:課本p22頁(yè)問(wèn)題與練習(xí):4題。
自由落體教案篇7
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。
五.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?
(演示:硬幣和紙片)
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?
(學(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?
(演示牛頓管)
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)。
(演示實(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?
(提示:回憶前面學(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)。