江蘇省石榴高級中學(xué)《自由落體運(yùn)動》教案 新人教版必修1（通用）

第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究 第五節(jié) 自由落體運(yùn)動（第一課時）教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)：(1)了解什么是自由落體運(yùn)動；(2)自由落體產(chǎn)生的條件；(3)認(rèn)識自由落體運(yùn)動的特點；(4)掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律；速度隨時間的變化規(guī)律，位移隨時間變化的規(guī)律(定量)。二、能力目標(biāo)：通過觀察演示實驗概括出自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力，通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、推理能力。三、德育目標(biāo)滲透物理方法的教育，運(yùn)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體，研究物體下落在理想條件下的運(yùn)動。教學(xué)重點使學(xué)生掌握自由落體的速度和位移隨時間變化的規(guī)律。自由落體的特征是初速度為零，只受重力作用(物體的加速度為自由落體加速度g)。教學(xué)難點演示實驗的技巧及規(guī)律的得出，介紹伽利略的實驗驗證及巧妙的推理。教學(xué)方法教學(xué)用具1自由落體演示儀及附件，計算器。2硬幣(一元)兩枚，薄紙袋(恰好可裝下硬幣)，抽氣機(jī)，牛頓管。3投影儀、投影片、彩筆。課時安排1課時教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課(一)復(fù)習(xí)提問s1s2s3=149  sss135二、新課教學(xué)：我們今天應(yīng)用這些知識研究一種常見的運(yùn)動，物體下落的運(yùn)動。演示硬幣和紙袋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”。1亞里斯多德(Aristotle)的認(rèn)識從公元前4世紀(jì)至公元17世紀(jì)，這種觀念統(tǒng)治了人們兩千多年之久。2伽利略(Galileo)的貢獻(xiàn)(1638年)兩個物體mAmB分別由同一高度下落，重的物體比輕的物體下落的快，當(dāng)把兩物體捆在一起仍從同一高度下落情況會是怎樣呢？結(jié)論：整體分析：當(dāng)把兩個物體捆在一起時mC=mAmB，因為新組成的物體比上述兩個物體中的任一個都重從而下落的應(yīng)最快。局部分析：A物體下落的快，受到一個下落得慢的物體B的作用，結(jié)果就像一個大人拉著小孩向前跑，比單獨大人跑要慢，比小孩單獨跑要快一樣，他們的共同速度應(yīng)介于A、B兩物體之間即vAvCvB。伽利略用歸謬法巧妙地否定了亞里斯多德的觀點，從而得出結(jié)論：重物體不比輕物體下落得快。亞里斯多德忽略了空氣阻力對運(yùn)動物體的影響，從而得出錯誤的結(jié)論：“力是維持物體運(yùn)動的原因”。演示將紙袋揉成紙球和硬幣從同一高度由靜止開始下落，觀察下落速度(相差不多)，把硬幣裝入紙袋與另一枚硬幣從同一高度由靜止開始下落，觀察下落速度也相差不多，若減小空氣對運(yùn)動物體的影響會如何呢？演示牛頓管中的物體下落，將事先抽過氣的牛頓管內(nèi)的硬幣與輕雞毛從靜止一起下落，觀察實驗結(jié)果兩者幾乎同時落到牛頓管的下端，硬幣落下有聲，眼可直接觀察雞毛下落，將牛頓管放入空氣再做實驗情況就截然不同了。3自由落體運(yùn)動定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動。自由落體運(yùn)動是一種理想運(yùn)動，在實際問題中有空氣時，物體的密度不太小，速度不太大(H不太高)，可以近似看成是自由落體運(yùn)動。結(jié)論：不同物體做自由落體運(yùn)動，它們的運(yùn)動情況是相同的。性質(zhì)：伽利略所處的年代還沒有鐘表，計時儀器也較差，自由落體運(yùn)動又很快，伽利略為了研究落體運(yùn)動，利用當(dāng)時的實驗條件做了在斜面上從靜止開始下滑的直線運(yùn)動(目的是為了“沖淡重力”)，證明了在阻力很小的情況下小球在斜面上的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動，用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90°的情況，小球?qū)⒆杂上侣?，成為自由落體，他認(rèn)為這時小球仍然會保持勻變速直線運(yùn)動的性質(zhì)，多么巧妙??！這個結(jié)論的正確與否需用實驗來驗證，三百多年后，我們來驗證。演示介紹自由落體儀，然后測量數(shù)據(jù)。 s(m)t(s)10.1000.14369.7020.4000.28669.7430.9000.42939.77結(jié)論：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。在同一地點一切物體在自由落體運(yùn)動中的加速度都相同。重力加速度g(自由落體加速度)a數(shù)值及單位  g=9.8m/s2  初中g(shù)=9.8N/kg(常量)  粗略計算g=10m/s2b重力加速度g的方向總是豎直向下的。4自由落體運(yùn)動的規(guī)律(選豎直向下方向為正)(三)練習(xí)：一個自由落體落至地面前最后一秒鐘內(nèi)通過的路程是全程的一半，求它落到地面所需的時間。解析：物體做勻變速直線運(yùn)動，第n秒通過的路程為sN，n秒內(nèi)通過的路程為sn，則物體在n-1秒內(nèi)通過的路程為sn-1，則根據(jù)題意，得=Ctana三、小結(jié)1自由落體運(yùn)動是一種非常重要的運(yùn)動形式，在現(xiàn)實生活中有許多落體運(yùn)動可以看成是自由落體運(yùn)動，研究自由落體運(yùn)動有著普遍的意義。2為了研究自由落體運(yùn)動，我們運(yùn)用了物理學(xué)中的理想化方法，從最簡單、最基本的情況入手，抓住影響運(yùn)動的主要因素，去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾，建立了理想化的物理模型自由落體運(yùn)動，并且研究了自由落體的運(yùn)動規(guī)律，理想化是研究物理問題常用的方法之一，在后面的學(xué)習(xí)中我們還要用到。3在研究自由落體運(yùn)動的過程中我們還給大家介紹了歸謬法，即理論推導(dǎo)的一種重要方法，同學(xué)們的學(xué)習(xí)重要的是研究問題的方法而不是知識本身，知識的結(jié)論當(dāng)然重要，但更重要的是如何獲取知識，中學(xué)學(xué)習(xí)的一個非常重要的方面就是如何獲取知識、處理知識。4自由落體運(yùn)動是一種簡單的基本的運(yùn)動形式，拋體運(yùn)動可以看成是另一個運(yùn)動形式與自由落體運(yùn)動的合成，也就是說自由落體是研究其他拋體運(yùn)動的基礎(chǔ)，一定要抓住其產(chǎn)生的條件和運(yùn)動規(guī)律。四、作業(yè)課后習(xí)題五、板書設(shè)計：一 自由落體運(yùn)動自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動不同重量的物體加速度相同