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ID号:4471
标题:自由落体
频道:高中教案
栏目:高中物理教案
属性: 热
作者:赵平义
来源:旧版导入
点击:
编辑:管理员
时间:2005-11-14 |
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自由落体 |
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作者：赵平义 文章来源：旧版导入 点击数： 更新时间：2005-11-14  |
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 自由落体运动.doc
第八课时 自由落体运动
阎良区关山中学 赵平义
【教学内容】
人教版必修第一册第二章直线运动第八节自由落体运动
【设计意图】
本节课是在学生学习了直线运动的基础上学习的。由于学生受日常生活经验的影响，对轻的物体落的慢印象很深。因此在教学中主要是通过引导、学生探索、观察分析推理等活动，运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的物理模型———自由落体运动。由于学校没有频闪照相机，因此，课堂上给学生展示频闪照相的多媒体动画，同时与信息课相结合，学生可上网查找相关网站的模拟动画，这样既可使学生学会获取信息方法，也能学习处理信息的方法。培养学生——抽象思维、数学推导和科学试验相结合的方法研究物理问题。从研究自由落体的运动规律入手，进一步研究匀变速直线运动的普遍规律。同时联系生活实际，培养学生处理问题的能力和学习物理的兴趣。
【教学目标】
1.知识与技能方面要求：
(1)了解什么是自由落体运动；
(2)自由落体产生的条件；
(3)认识自由落体运动的特点；
(4)掌握自由落体运动的规律；速度随时间的变化规律，位移随时间变化的规律(定量)。
2.过程与方法
通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，从而培养学生的观察、概括能力，通过对闪光照片的分析及数据处理培养学生处理数据的能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力并进行科学方法教育。
3.情感态度与价值观
渗透物理方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——自由落体，研究物体下落在理想条件下的运动。并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力。
【教学重点】
重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零，只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g)。
【教学难点】
是演示实验的技巧及规律的得出，介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。
【学生疑点】
轻重物体下落的快慢是一样的
【解决办法】
从自由落体运动产生的条件入手，综合运用自由落体运动的规律从而达到解决问题的目的
【教学内容】
一、复习提问
s1∶s2∶s3=1∶4∶9 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ＝1∶3∶5
二、引入新课
引入：据《北京晚报》报道： 四岁童 15层楼高坠下危系一发
好邻居 伸开双臂相接化险为夷
1、落体运动的思考（展示问题）
[演示Ⅰ] 硬币和纸片分别从同一高度由静止开始同时下落，观察下落速度，从表面上看得到结论，“物体越重，下落得越快”。
（1） 亚里士多德(Aristotle)的观点：物体越重，下落越快。
从公元前4世纪至公元17世纪，这种观念统治了人们两千多年之久。
提出问题：“是否重的物体下落得快？”
学生进行探索试验，教师适当引导，最后请学生演示并说明实验现象，得出结论：重的物体不一定下落快。
（2） 逻辑的力量：伽利略(Galileo)的归谬法逻辑推理（多媒体展示伽利略的科学推理，并引导学生阅读本节课后的阅读材料）
两个物体mA＞mB分别由同一高度下落，重的物体比轻的物体下落的快，当把两物体捆在一起仍从同一高度下落情况会是怎样呢？
结论：
①整体分析：当把两个物体捆在一起时mC=mA＋mB，因为新组成的物体比上述两个物体中的任一个都重从而下落的应最快。
②局部分析：A物体下落的快，受到一个下落得慢的物体B的作用，结果就像一个大人拉着小孩向前跑，比单独大人跑要慢，比小孩单独跑要快一样，他们的共同速度应介于A、B两物体之间即vA＞vC＞vB。伽利略用归谬法巧妙地否定了亚里斯多德的观点，从而得出结论：重物体不比轻物体下落得快。亚里斯多德忽略了空气阻力对运动物体的影响，从而得出错误的结论：“力是维持物体运动的原因”。
引导学生思考：如果没有空气阻力的影响，物体下落又是什么样呢？
[演示Ⅱ] “牛顿管”试验（提示学生注意“听”和“看”）。
牛顿管中的物体下落，将事先抽过气的牛顿管内的硬币与轻鸡毛从静止一起下落，观察实验结果两者几乎同时落到牛顿管的下端，硬币落下有声，眼可直接观察鸡毛下落，将牛顿管放入空气再做实验情况就截然不同了。
结论 ：影响物体下落快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。
2．自由落体运动
①定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动是一种理想运动，在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不太大(H不太高)，可以近似看成是自由落体运动。
提出问题：自由落体是初速度为零的直线运动吗？
引导学生回顾初速度为零的直线运动的特点
速度 Vt =at 位移 s=1／2at2 其中s∝t2
介绍伽利略的推理（多媒体展示与讲解相结合）
伽利略所处的年代还没有钟表，计时仪器也较差，自由落体运动又很快，伽利略为了研究落体运动，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动(目的是为了“冲淡重力”)，证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90°的情况，小球将自由下落，成为自由落体，他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，多么巧妙啊！
然后用试验验证，介绍自由落体仪、光电试验装置，利用多媒体演示，让学生处理数据教师加以引导，得出结论：s∝t2
结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速运动。
3.自由落体的加速度
定义：在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的，这个加速度叫自由落体的加速度，也叫重力加速度。通常用g表示。
重力加速度的方向总是竖直向下的。
它的方向可用试验求的方法测定。
多媒体演示自由落体的小球的闪光照片；
提出问题：如何利用闪光照片求出重力加速度？
学生思考并回答：利用△s=gt2 （注意培养学生处理数据的能力)
引导学生看课本第37页表格，请学生说明从中获取的信息。（培养学生阅读、获取信息的能力）
通常计算 g=9.8m/s2 粗略计算 g=10m/s2
请同学们下去思考为什么在不同地点的重力加速g的取值不同？
4．自由落体运动的规律(选竖直向下方向为正)
例题1：一位同学不小心将橡皮从楼上掉下来，请你估算从开始运动起，橡皮在1秒内、2秒内、3秒内下落的位移各是多少？
例题2：回到我们前面的哪个报道，假如每层楼高2.8米 ，这位青年从他所在的方冲到楼窗下的时间是1.3秒，请你估算以下他要接住小孩，至多允许他的反应时间是多少？
通过这两道题，教师指导学生联系实际，建立自由落体运动的图景。
三、小结：
1. 自由落体的定义
2. 自由落体的性质
①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
②在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。
③重力加速度g(自由落体加速度)
a．数值及单位 g=9.8m/s2 粗略计算g=10m/s2
b．重力加速度g的方向总是竖直向下的。
3.自由落体的规律
四、作业
练习八 1――3题
【课后反思】
一、从生活中切入
课程标准中指出：物理教学要紧密联系生活实际，由于落体运动随处可见而且同学们对轻的物体下落慢印象很深，很难改变他们的认识。教学中首先从《北京晚报》的报道引入，再通过演示试验、多媒体演示及学生的自主探索，学生通过观察、分析推理得出结论，有利于激发学生学习的兴趣，活跃课堂气氛。
二.物理方法教育
1．为了研究自由落体运动，我们运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的物理模型——自由落体运动，并且研究了自由落体的运动规律，理想化是研究物理问题常用的方法之一，在后面的学习中我们还要用到。
2．在研究自由落体运动的过程中我们还给大家介绍了归谬法，即理论推导的一种重要方法，同学们的学习重要的是研究问题的方法而不是知识本身，知识的结论当然重要，但更重要的是如何获取知识，中学学习的一个非常重要的方面就是如何获取知识、处理知识。
3．自由落体运动是一种简单的基本的运动形式，抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成，也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础，一定要抓住其产生的条件和运动规律。
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作者
姓名 |
赵平义 |
稿件
标题 |
自由落体运动 |
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工作
单位 |
西安市阎良区关山中学 |
所属市县（区） |
阎良 |
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办公室
电话 |
029-86993808 |
手机
号码 |
13571861982 |
邮政编码 |
710089 |
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试用教材及出版社 |
高中物理必修第一册 人教版 |
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高一 |
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