知远网整理的自由落体运动教案(精选7篇),希望能帮助到大家,请阅读参考。
自由落体运动教案 篇1
一、教学任务分析
《自由落体运动》是匀变速直线运动规律在实际中的一个具体应用。重点放在科学探究过程的实践、科学方法的运用和相关知识的灵活应用上,对改变学生学习方式来说具有重要的意义。
学习本节内容所需准备的知识和技能主要有:
(1)匀变速直线运动的规律;
(2)会用dis实验测量匀加速直线运动的加速度。
将自由落体运动的内容分成若干个子课题,学生分组,并认领探究的课题。
通过子课题1引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关,得出自由落体运动的定义;
通过子课题2和专题3得出自由落体运动的性质和重力加速度。
通过实例分析,掌握自由落体的规律,解决生活实际中的简单问题。
本节内容采用学习包的形式编写,目的在于改变传统的教与学的方式,在教师指导下,学生通过自主活动,做到“资料自己找,实验自己做,问题自己答,小结自己写,效果自己评”,在探究活动中体验合作探究的学习过程、认识研究性学习的特点,感悟科学方法的应用和科学态度对探究的成功的重要作用,为今后的持续发展奠定基础。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道自由落体运动的定义。
(2)理解自由落体运动的性质。
(3)知道自由落体运动的实际意义。
(4)知道重力加速度的大小、方向和单位以及不同地点重力加速度略有不同。
(5)掌握自由落体运动的规律,能用规律解决生活实际中的简单问题。
2、过程与方法
(1)在探究自由落体运动的过程中,通过小组成员间分工合作,获取、搜集、处理、表达信息的过程,感受科学探究的一般过程和方法。
(2)在运用网络、多媒体和dis等手段进行探究活动的过程中,感受信息技术对探究活动的支撑作用。
(3)通过对自由落体运动实际意义的分析,认识理想模型这一科学方法。
(4)通过用频闪照片研究落体运动的性质、实验测量自由落体的加速度以及不同地方重力加速度大小的比较等过程,经历动手实验、观察、数据处理分析等研究过程。
3、情感、态度与价值观
(1)通过对落体运动快慢争论的物理学史介绍,领略伽利略对科学严谨执着的'态度和敢于对前人,尤其是权威大胆质疑的精神,激发探究的兴趣和欲望。
(2)通过对伽利略落体运动研究过程的物理学史介绍,体验和学习“提出假设-数学推理-实验验证”的科学方法,感悟科学方法在人类认识自然和应用中的作用。
(3)通过小组成员间根据子课题研究内容,明确各自担任的角色和任务,在探究的过程,体验具体分工、合作的愉悦和经验,增强责任感,乐于与人合作,并善于与人合作。
三、教学重点和难点
重点:
(1)物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关。
(2)自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动,加速度是g 。
难点:自由落体运动的规律及其应用。
四、教学资源
1、器材:五分硬币和纸片、钱毛管和抽气机、频闪照片、dis多种传感器、书签、反应时间尺、计算器、其他器材等。
2、internet 网络、图书资料等。
3、自制课件。
五、教学设计思路
本设计的内容主要包括四个方面:一是自由落体运动的定义;二是自由落体运动的性质;三是测量自由落体运动的加速度;四是自由落体运动的规律及其应用。
本设计的基本思路是:学生组成小组,在教师的指导下根据总课题自由落体运动提出系列性问题或子课题,然后通过学生自主学习、查找资料、交流讨论、探究实验解决问题,最后进行小结、交流和评价。
本设计要突出的重点是:物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关;自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动,加速度是g 。
方法是:通过专题1,纸片和硬币实验、钱毛管实验、月球实验介绍、亚里士多德和伽利略关于落体运动快慢的争论的介绍,引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关;通过专题2和专题3,让学生通过初步观察、提出猜想、设计方案、实验验证等过程得出自由落体运动的性质是初速为零的匀变速直线运动,加速度是g 。
本设计要突破的难点是:自由落体运动的规律及其应用。
方法是:通过制作反应时间尺测量反应时间和滴水法测重力加速度等实例分析,掌握用规律解决生活实际中的简单问题。
本设计重视概念和规律的形成过程以及伴随这一形成过程的科学方法和物理学史的教育,着重培养学生获取、搜集、处理、表达信息的能力以及观察、分析、推理的能力。
完成本设计的教学任务需2~3课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景实验和设问
通过演示实验,以“马路边夹钱骗术”创设情景,指出落体运动是生活中常见的一种运动,提出“落体运动具有怎样的性质和规律”的问题,激发学生的兴趣和探究欲望。
活动i和活动ii学生分组和探索研究
通过对学生进行分组、确定子课题及研究内容、明确角色和任务分工。学生在课前利用网络资源和书籍资料,自主研究、制定课题计划书和进度表,并将搜集到的资料汇总、分析、整合,初步做成ppt 、网页、作品等形式。然后,小组内部进行交流和观看成果,进一步修改和完善课件或作品。
活动iii子课题展示
通过学生分组展示和交流研究成果,得出自由落体运动的定义、运动性质和重力加速度,引入理想模型、“提出假设-数学推理-实验验证”等物理思想和科学方法。
活动iv师生评价
由教师和学生组成课题评审团,一方面对学生开题研究方案进行评审,另一方面以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见,评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。
活动v 、活动vi和活动vii自由落体运动的规律及其应用
通过“大家谈”的方式,让学生小结自由落体规律。然后,教师通过实例1和实例2的分析,进一步理解自由落体运动的规律在实际生活中的应用。
问题设计方案
通过设置课后思考题,鼓励学生制作反应尺测量反应时间,测量不同人群的反应时间(性别,年龄,职业等),研究采集到的数据,总结反应时间跟哪些因素有关,实现“带着问题进课堂、带着问题出课堂”的教学设计意图。
七、教学案例
(一)课前准备
1、学生方面所做的准备
学生分组:以自愿结合为原则,每4~6人分为一组。
角色和任务分工:根据自身的特点,学生自主选择和承担对应子课题的各项任务。每组可设资料搜集员,整理员、展示员,实验员、制作发明员、组长(兼)等。
课题选题:包括教师指定选题和学生自主选题。教师可根据学生的知识水平和研究能力,可以提供一系列可操作的课题供学生选择,也可以由学生自主选择有兴趣、能操作的课题,然后填写选题意向表。“
其他课题:需由指导老师主持开题评审会对学生课题研究方案进行评审。
2、教师方面所做的准备
创设学习的情境:从本节课的生活背景出发,激发学生学习自由落体运动的兴趣。
编写课前导学:学生自主学习应考虑时间的合理性,高中生课后作业较多,为了让学生有宽裕的课前自主时间,开展研究性学习。教师应根据具体要求,编写了“课前导学”,在“课前导学”中为学生提供了学法指导,针对所学内容,提供一些相关的学习方法(尽量实用、丰富些)让学生参考,重在引导学生围绕重点、难点展开思考,发现疑点,提高学习效率。
教师搜集选题意向表:按照学生的意向分组,最后宣布分组名单。
各课题组制定研究方案,自主开展研究活动:鼓励学生把发现的问题和别人交流讨论,并认真填写研究过程的记录表格。教师可指导学生利用工具书,网络、图书馆等辅助手段去解决问题(学会搜集信息,与人的终身学习休戚相关)。实再解决不了的(包括学生课前自学时发现的其它问题),由每组的组长把问题反馈给教师,然后汇总给课代表(作简单统计),再反馈给任科老师。通过反馈,让每个学生都有机会畅所欲言,尊重其权利。
成立课题评审团:由每个课题组的一名代表和指导老师组成评审团,一方面对学生开题研究方案进行评审,另一方面以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见。评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。
(二)主要教学过程
1、学生分组交流各自专题的研究结果(以下课题供参考)
子课题1:关于落体运动快慢的争论
问题:轻重不同的物体下落快慢相同吗?
实验:
a.纸片和硬币。
b.纸片揉成团和硬币。
c.钱毛管实验。
d.月球实验介绍。
e.物理学史:介绍亚里士多德的落体理论和伽利略的巧妙反驳。
小结:物体下落的快慢与物体本身所受重力大小无关,从而得出自由落体的定义。
教师进一步指出:
(1)自由的含义:不受空气阻力的作用。
(2)自由落体运动的条件:初速为0(从静止开始下落),只受重力作用。
(3)实际意义:在处理实际问题时,如果落体运动的物体所受的空气阻力与所受的重力相比很小可以忽略,则可以看成是自由落体运动。这种为了突出问题的本质,采取抓住事物的主要因素,忽略次要因素的方法成为理想模型法。
子课题2:自由落体运动性质的研究
初步观察落体运动的特点:得出其是初速为0的加速运动。
提出猜想:自由落体运动是初速为0的匀加速运动吗?
设计方案。
实验验证。
展示自由落体运动的频闪照片,介绍研究方法。
物理学史:介绍伽利略对落体运动性质的研究过程(提出假设-数学推理-斜面实验)。
小结:自由落体运动是初速为0的匀加速运动。
子课题3:测量自由落体运动的加速度
(1)重力加速度的定义:教师可指出当我们学完牛顿第二定律后,再回过头来推导为什么自由落体运动的加速度是g 。
(2)方向:竖直向下。
(3)大小:设计方案测量自由落体运动物体重力加速度的数值:例如称重法,滴水法,dis实验(光电门,位移传感器,力传感器)等。
(4)通过表格比较不同地方的重力加速度,找出规律,指出标准值的含义。
(其他子课题)略
2、师生评价
对学生开题研究方案进行评审,并以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见。评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。
3、自由落体运动的规律及其运用
(1)学生小结自由落体的规律,得出计算公式。
(2)实例1分析:破解“夹钱”骗术。
模拟实验:夹书签。教师指出这个实验可以检验人反应的灵敏程度,引出反应时间概念。
教师拿出一根神秘的尺子检测学生,直接得出反应时间,让学生猜一猜这把尺子的奥秘。引导学生分析测量方法,布置课后继续研究工作。
(3)实例2分析:滴水法测重力加速度。我们先在水龙头下放一个盘子,调节水龙头阀
门,使第一个水滴到盆子的瞬间,第二个水滴正好从阀门处开始下落(边听水滴碰盘子的响声边注视阀门处的水滴),问需要测出哪些物理量,就可以测出重力加速度,并写出计算公式。
4、课后研究
制作反应尺,测量反应时间:测量不同人群的反应时间(性别,年龄,职业等),研究采集到的数据,总结反应时间跟哪些因素有关?
自由落体运动教案 篇2
教学目标:
1、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2、知道什么是自由落体的加速度,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、掌握自由落体运动的规律。
教学重点
掌握自由落体运动的规律
教学难点
通过实验得出自由落体运动的规律
教学方法
实验现象+合力推理+实验验证
教学用具
用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片
课时安排
1课时
教学步骤
一、导入新课
1、复习:什么是匀变速直线运动,其速度公式、位移公式分别是什么?
2、导入:同学们,我们通常有这样的生活经验:重的物体比轻的物体落得快,物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢?我们这节课就来研究这个问题。
二、新课教学
演示实验:让一个纸袋与小钢球同时自由下落,可看到什么现象?
学生:钢球落得快。
老师:对,这就是我们的生活经验,这也是公元前希腊的哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗?伽利略做过大量的由静止下落的实验,并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。同学下去看课后阅读材料,伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误,他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上,使两铁球同时下落,结果两铁球几乎同时落地。
且再看实验:把刚才的纸袋揉成团,和小钢球由静止同时下落,同学再观察:
学生:几乎同时落地。
师:同一个纸袋,为什么形状不一样,其下落时间就不一样呢?
学生:这是因为空气的阻力的影响。把纸袋揉成团,所受空气的阻力要比纸袋所受空气的阻力小得多,所以与小钢球几乎同时落地。
老师:如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中,从同一高度自由下落,和伽利略的结论一样吗?
演示:把事先抽成真空(空气相当稀薄)的牛顿管拿出来,让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。
学生:同时落下。
演示:把小钢球装进纸袋,与另一个小钢球同时下落。
现象:同时落地。
老师:这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论,给其下一个定义。
学生回答:
在真空中物体只受重力,或者在空气中,物体所受空气阻力很小,和物体重力相比可忽略的条件下,物体从静止竖直下落。
1、自由落体运动
板书:自由落体运动:物体只在重力的作用下从静止开始下落的'运动。
2、自由落体运动的加速度
距我们三百多年前的伽利略经过大量的实验、严密的数学推理、得出:自由落是初速度为零的匀加速直线运动。
后来人们采用先进的实验手段测得:一切物体的自由落体的加速度都相同,这个加速度叫重力加速度,用g表示
同学们请阅读材料p37页内容,能得到什么知识?
总结:地球上不同的纬度、g值不同。其方向为竖直向下。通常的计算,g值取9.8m/s2,粗略计算:g=10m/s2
3、自由落体运动的规律
因为自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,请同学们推出其速度公式,位移公式以及位移——速度公式。
学生推导得出:
(1)甲物体的质量是乙物体质量的2倍,甲从h米高处自由落下,乙从2h米高处与甲同时自由下落,下面说法中正确的是:
a:两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大。
b:下落过程中,下落1s末时,它们速度相同。
c:下落过程中,各自下落1m时,它们的速度相同。
d:下落过程中,甲的加速度比乙的大。
(2)做自由落体运动的物体第n秒通过的位移比第1秒内通过的位移多少米?g=10
三、小结
这节课主要知道自由落体运动的条件;知道自由落体运动就是初速度为零的匀变速直线运动,推出了运动规律的三个公式,要求学生与以前学过的知识联系起来,灵活地运用。
四、作业
1、p38 3、4 p43 10
五、板书设计:
自由落体运动教案 篇3
一、教学目标
(一)知识与技能
1.认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
3.知道什么是自由落体的加速度,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.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。
5.初步了解探索自然规律的科学方法,重点培养学生的实验能力和推理能力。
(二)过程与方法
指导学生进行不同层次的实验探究,从探究物体下落快慢与质量的关系开始,接着探究物体自由下落的运动规律和加速度,直到最后利用自由落体规律探究生活中一些自由落体运动的规律。在探究过程中让学生进一步体验科学探究方法:
1.会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
2.会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。
3.善于进行观察,并能独立思考或与别人进行讨论、交流。
(三)情感态度与价值观
1.通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣。
2.渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。
3.培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于积极探索并能提出与别人不同的'见解。
二、教学重点
1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。
三、教学难点
理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
四、教具准备
多媒体课件、牛顿管、小纸片、打点计时器、铁架台、纸带、质量不同的重物等。
五、课时安排
1课时。
六、教学内容
1、知识概要
2、师生活动
3、设计意图
4、教学反思
七、课前准备
按课本图2.4-1要求,提供打点计时器等器材,让学生于课前先行探究重物自由下落时的运动规律。
把学生分成若干小组,选出组长,要求学生在自学的基础上探究重物做自由落体时的运动规律。
要求学生记录相关实验实据,以便课上进行交流。
提示学生:
1.若重物做的是匀变速运动,请测出重物的加速度;
2.请思考实验中应该注意哪些事项来减少误差?
这节课要求学生探究的实验较多,如果都在课上完成,只花1课时显然是不现实的。如果把这个实验改成演示实验,则效果将大打折扣,学生很难亲身体验到“自由落体运动是初速度为零的匀变速运动”,对实现本课的教学目标不利。
学生在课前完成该实验,会有一定的难度,但是,研究该实验所用的方法,在前几课中已很好地学过。所以,为了突出“探究”,课前让学生做一做,非常必要。
八、新课内容
1.小实验引入新课:观察硬币和纸片的下落快慢。
2.回顾历史,进一步引发学生猜想。录像短片:比萨斜塔实验。
3.“牛顿管”实验。
4.月球上的实验。
用这个小实验激励学生猜想:物体下落快慢是不是取决于物体的质量大小?让学生观察演示实验,借助实验事实验证自己的猜想正确与否,并做出初步的结论:物体下落快慢与轻重无关。激发学生的学习兴趣。
5.引入自由落体运动的概念。
自由落体运动教案 篇4
教学目的:
1.理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.理解什么是自由落体运动的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。
3.掌握自由落体运动的规律。
重点:
自由落体运动的特点
新课教学:
让学生先自学后提出问题
1. 人们通常是怎样看待自由落体运动的?
物体下落的快慢是由它们的重量的大小决定,重的物体下落快,轻的'物体下落慢,(可以通过演示纸片和粉笔头来加以说明)。
这种看法正确么?错在什么地方?(轻的物体受到的阻力大,重的物体受到的阻力小上述说法不正确)。
2. 在没有空气阻力的空间物体下落的快慢如何呢?
演示:
⑴.粉笔头和小纸团下落
⑵.牛顿管(也叫钱毛管)
实验说明了什么?(不同物体下落快慢相同)
结论:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫自由落体运动。
强调:
⑴.这种运动发生在真空中。
⑵.若空气阻力很小,可忽略时,也可看作自由落体运动。
3. 自由落体运动是一个什么性质的运动呢?
回顾前面所学知识,怎样判断一个运动是否是匀变速运动呢?(△S=常数)
下面分析课本上的闪光照片
⑴.测出小球的位置坐标X
⑵.计算出相邻两个小球间的距离S
⑶.计算出相邻相等时间内的位移之差△S
比较各个△S可见都接近于2,若忽略误差,可见△S相等,等于常数.即自由落体运动是一个匀变速运动.
由于初速度为零,所以自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.
4.自由落体加速度大小、方向。
不同物体在同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面。由S=<?可知,加速度大小相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,用g表示。
重力加速度的方向总是竖直向下的。大小:不同地方数值不同。如课本表格所示,由表中可见,重力加速度g随纬度的升高而增大。
通常计算时:g=9.8m/s2
粗略计算时:g=10m/s2
5.自由落体运动的规律
因为自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以其规律都适用于自由落体运动,就是把a变成g,其公式如下:
Vt=gt
S=Vt2=2gs
练习:一个物体从h高处自由下落,经过最后196所用的时间是4秒,若不计空气阻力,求物体下落的总时间和下落的高度h.
解法一:由A到C自由落体运动h= (1)
由A到B也是自由落体 h-h'= g(t-t')2 (2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t= = =7(s)
h= = =240(m)
解法二:v =v 设总时间为t
可求得t-2秒时的速度
v=g(t-2)=
t= +2= +2=7(s)
h= = =240(m)
作业:
练习八 1-4题.
自由落体运动教案 篇5
一、教学目标
1、 理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动
2、明确物体做自由落体运动的条件
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、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法
5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力
二、重点难点
理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点
掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点
三、教学方法
实验—观察—分析—总结
四、教具
牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台
五、教学过程
(一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?
vt=at
s =at2/2
vt2 =2as
(二)、自由落体运动
演示1:左手掷一金属片,右手掷一张纸片,在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放,让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验,再观察二者是否同时落地.
结论:第一次金属片先落下,纸片后落下,第二次几乎同时落下。
提问:解释观察的现象
显然,空气对纸的阻力影响了纸片的下落,而当它被撮成纸团以后,阻力减小,纸片和金属片才几乎同时着地。
假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落,会不会同时着地呢?
演示2:牛顿管实验
自由落体运动: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。
显然物体做自由落体运动的条件是:
(1)只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。
(2) 从静止开始下落
实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不计,物体的下落也可以看做自由落体运动。
(三)自由落体运动是怎样的直线运动呢?
学生分组实验(每二人一组)
将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器下放,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。
运用该纸带分析重锤的运动,可得到:
1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2
(四)自由落体加速度
1、学生阅读课文
提问:什么是重力加速度?标准值为多少?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规律?
(1)在地球上同一地点,一切物体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页表格可知,纬度愈高,数值愈大。
(3)在通常的计算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作10m/s2
(五)自由落体运动的规律
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)课外作业
1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》
2、教材第38页练习八(1)至(4)题
自由落体运动教案 篇6
一、教材分析
自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。此前,学生已经学习了匀变速直线运动的规律,也学习了研究匀变速直线运动的基本方法,对本课的学习,实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动,既有利于巩固所学的知识,培养学生解决实际问题、探求规律的能力,还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。
本节课的教学重点在于说明不同物体自由下落的加速度都是重力加速度g。由于学生受日常经验的影响,对重的物体下落快,轻的物体下落慢的印象很深,所以本节课做好实验十分重要。教学时可以引导学生从日常生活经验出发,通过实验逐步提出问题(设疑),让学生自己探究(解疑),得出结论。充分体现了物理是以实验为基础的学科,让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
本节课的教学难点是掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题。
二、教学目标
1、知识与能力
(1)理解自由落体运动,理解是重力加速度,
(2)掌握自由落体运动的规律,
(3)培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。
2、过程与方法
通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程,实际测量重物自由下落的加速度等探究活动,让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
3、情感态度和世界观
感受前人(亚里士多德)崇尚科学、勇于探索的人格魅力,培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。
先通过观察生活中的一些现象和提出亚里士多德的理论和设疑“重物体比轻物体下落快吗?”,让学生通过分组实验及演示实验(牛顿管)解疑,理解什么是自由落体运动,明确物体做自由落体运动的条件。并得出做自由落体运动的不同物体,在同一地点从同一高度下落的快慢相同的结论。接着引导学生探究“自由落体运动是一种怎样的运动呢?”,通过分组实验对自由落体运动进行研究,得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。再提出“你能求出自由落体运动的加速度吗?”,引导学生去研究,从而圆满解决问题。
三、教学准备
(1)牛顿管、抽气机;
(2)10套:纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器(带复写纸片)、纸带、重锤、海绵垫、接线板;长刻度尺。
四、教学过程
回顾学过的知识:复习匀加速直线运动的规律和判定,掌握其有关的一些公式。
引入新课:
在日常生活中,我们会看到这种现象:把硬币和纸片举到相同高度,硬币的重量比纸片重,同时由静止开始释放。观察哪个先落地?
(演示:硬币和纸片)
观察结果:硬币先落地
类似的现象在生活中还有很多,早在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象,归纳出:物体越重,下落得越快。在我们今天看来,他这个说法是否正确呢?
提问:是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢?(课后有伽利略的推论)
我们可以通过实验研究这个问题,桌上有两张纸片(同种材料,质量不同)观察掉落在桌面的情况:
1.两张纸平摊,同一高度,同时静止释放。
2.把质量小的纸捏成纸团,同一高度,同时静止释放。
(让学生自己试一试)
我们通过观察这个现象说明了什么?
可见,重的物体不一定下落得快,轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢?
(学生:受空气阻力的影响)
我们的神舟六号飞船返回时,为了安全的降落,一定的高度要打开降落伞来减速,利用的空气的阻力。
正是由于有空气阻力的影响,物体下落得才有快有慢。同学们想想看,如果没有空气阻力的影响,也就是在一个没有空气的空间里,物体只受重力,从静止开始下落的情况是什么样子呢?
(演示牛顿管)
看,这是一根玻璃管,管中的空气已经用抽气机抽掉了,里边有一个金属片和羽毛,观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。
(观察实验)
定义:物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
要注意理解“自由”这两个字:只受重力、初速度为零。
结合上面的实验我们一起总结下,小结:如果没有了空气阻力,不同物体从同一高度做自由落体运动,它们的运动情况是相同的。
这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过,在存在空气的空间里,如果空气阻力的影响很小,物体的下落也可以近似看作自由落体运动。
亚里士多德是古希腊的圣人,恩格斯称他是最博学的人。限于当时科技发展的水平,他在物理方面的论述,今天看来很多是不恰当的。但是,在两千年前他能够通过观察、归纳,形成自己的一套理论体系,已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。
我们知道了什么是自由落体运动,下面我们继续深入的分析这种运动。
(演示实验:将点火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用夹子夹住纸带上方,使重物静止在靠近计时器的下方,然后接通电源,待打点稳定后再松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打出一系列小点,那么这些点记录了重物的运动情况。)
下面大家结合学案来分析下纸带。
提问:轨迹为直线还是曲线?
答:轨迹为一条直线,物体作直线运动。
提问:是匀速直线运动吗?
答:在连续相等的时间内通过的位移不相等,逐渐的增大,所以是加速直线运动。
提问:是匀加速吗?是如何判断出来的?
(提示:回忆前面学过的匀变速直线运动规律:连续相等的.时间内,物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式,已知的=0.02秒。
答:可以测出连续相等的时间内,物体通过的位移之差为定值(在误差允许的范围内)。则物体做匀变速直线运动。
我们一起总结一下:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
提问:能求出自由落体运动的加速度吗?
同样根据上面的公式,我们对自由落体运动的加速度进行计算一下,大家选取不同的时间间隔来读取数据。
通过多次测量计算:
(1)我们通常用g来表示自由落体加速度,也叫重力加速度,数值近似为9.8,重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中,如果要获得更精确的数据,还可以用频闪照相来测量。
自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动,那么其运动规律与一般规律类似:
不同的物体在同一地点,从相同高度同时自由下落的物体,同时到达地面,根据,则它们的加速度是相同的。
应用:
1:大家看到课后的测定反应时间小实验。
2:测量物体从一定高度的楼房掉下,已知落地时的速度,求高度和下落时间。
我们可以通过测量在连续相等的时间间隔内,物体通过的位移之差是否为一个定值。若为定值,则是匀变速直线运动。
自由落体运动教案 篇7
活动目标:
1.感知自由下落物体速度的快慢,对探索科学奥秘产生兴趣。
2.发现不同物体的自由下落现象。
3.学习用统计表记录两种不同物体下落速度的快慢。
活动准备:
1.轻重对比明显的两种物品(人手一份)。如,沙包和泡沫板、羽毛和橡皮泥、塑料袋和铁板、布块和积塑玩具等2.大小相同的'纸每人两张3.质量相同、形状相同,但大小不同的物品若干。如,大小相同的三角铁、牛奶瓶、饮料瓶、薯片盒等4.大统计表三张,分别代表三种物品下落现象。幼儿统计表每人一张。
活动过程:
(一)、探索两种轻重不同的物体下落现象。
1.出示沙包和泡沫请幼儿猜一猜:“如果这两种物品往下落,会有什么现象发生?”
2.实验沙包与泡沫下落现象提问:“这两种物品下落时,你发现了什么现象?为什么?”(轻的快,重的慢)3.幼儿自由探索两种轻重不同的物品要求:(1)两样物品放在同样的高度上。
(2)跟朋友交换两种物品玩。
4.归纳结论并统计(小结:重的物品落得快;轻的物品落得慢。)教师拿出大统计表帮助幼儿理解怎么记录5.幼儿自己统计结论,并小结统计情况、展示统计表。
(二)、探索质量相同、大小相同但外形不同的物品下落现象。
1.出示两张质量相同、大小相同的两张纸,把其中一张揉成一团请幼儿猜一猜:谁落得快?
2.幼儿动手试一试3.小结,外形小的落得快。并记录在大统计表上(三)、探索质量相同、形状相同但大小不同的物品下落现象。
1.出示大小不同的三角铁。
(1)请幼儿说说它们的相同点(质量、形状)与不同点(大小)(2)猜一猜:它们谁会先落地?还是有别的情况出现?
2.实验。结论是:同时落地。
3.验证,出示大小不同的牛奶瓶、薯片盒等4.将结论记录在大统计表上5.说一说,在我们生活中还有那些东西像这样同时落地的?
