2019-2020年高中物理 2.4 自由落體運(yùn)動(dòng)教案 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 2.4 自由落體運(yùn)動(dòng)教案 新人教版必修1 ★新課標(biāo)要求 （一）知識(shí)與技能 1、理解自由落體運(yùn)動(dòng)和物體作自由落體運(yùn)動(dòng)的條件 2、理解自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，知道它的大小和方向 3、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)際問題 （二）過程與方法 1、培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力 2、引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成進(jìn)行簡(jiǎn)單物理研究習(xí)慣、根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法 3、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律 4、數(shù)學(xué)極限思想的進(jìn)一步運(yùn)用 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1、通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，激發(fā)學(xué)生的探索與創(chuàng)新意識(shí) 2、培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力 3、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，從實(shí)際問題中分析規(guī)律 4、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí)，敢于提出與別人不同的見解 ★教學(xué)重點(diǎn) 1、理解自由落體運(yùn)動(dòng)及其遵從的條件 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 ★教學(xué)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、照相機(jī)曝光時(shí)間的估算 ★教學(xué)方法 1、以物理史實(shí)，導(dǎo)入目標(biāo)――實(shí)踐體驗(yàn)，分析討論――總結(jié)歸納，得出結(jié)論。 2、通過實(shí)例分析，強(qiáng)化訓(xùn)練，使學(xué)生學(xué)會(huì)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析并能解決問題。 ★教學(xué)用具： 多媒體，牛頓管，金屬片，紙片，天平，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，重物（兩個(gè)質(zhì)量不同），刻度尺 ★教學(xué)過程 （一）引入新課 前面我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，這節(jié)課我們?cè)賮韺W(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例――自由落體運(yùn)動(dòng)。 （二）進(jìn)行新課 1、自由落體運(yùn)動(dòng) 教師活動(dòng)：演示紙片與金屬片的下落過程，提出問題1、重的物體一定下落的快嗎？2、你能否證明自己的觀點(diǎn)？ 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察并思考，提出自己的猜想，并動(dòng)手設(shè)計(jì)自己的可行方案。 點(diǎn)評(píng)：通過實(shí)例加以分析，結(jié)合物理史實(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極探索 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考問題，讓學(xué)生討論。金屬片與紙片不同時(shí)落地，為什么？ 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考得出結(jié)論，由于空氣阻力的影響，使的物體下落的快慢不同。學(xué)生展示自己的設(shè)計(jì)方案，實(shí)踐自己的猜想 點(diǎn)評(píng)：掌握一定的歷史史實(shí)，學(xué)會(huì)一些基本的推理方法，初步養(yǎng)成置疑的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 教師活動(dòng)：用牛頓管演示物體在空氣中和真空的下落情況。引導(dǎo)學(xué)生得出自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。教師總結(jié)，物體只在重力作用下從靜止開始落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)。 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生回答對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，并給出一個(gè)定性的說法（學(xué)生的總結(jié)可能不夠準(zhǔn)確，注意引導(dǎo)） 點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言，歸納總結(jié)規(guī)律的能力。 2、自由落體加速度 教師活動(dòng)：多媒體演示，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)，計(jì)算其加速度，換用不同質(zhì)量的重物看紙帶上點(diǎn)子間隔有什么不同，總結(jié)得出結(jié)論，教師點(diǎn)評(píng)：將兩條紙帶對(duì)比，只要兩條紙帶上的點(diǎn)子間隔相同就說明它們的加速度是相同的。 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)計(jì)算重力加速度，通過比較得出結(jié)論。 教師總結(jié)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。教師引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)問題： 1、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度在各個(gè)地方相同嗎？ 2、它的方向如何？ 符號(hào)：g 方向：豎直向下（與重力方向一致） 大小：與地點(diǎn)有關(guān)。一般計(jì)算中g(shù)=9.8m/s2，粗略計(jì)算中可以取g=10m/s2 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生看書中列表，嘗試從表中尋找規(guī)律，這一規(guī)律是怎樣產(chǎn)生的？學(xué)生猜想，但不宜過多解釋 點(diǎn)評(píng)：通過算g值理解自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是一個(gè)定值（在同一地點(diǎn)）。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律。 教師點(diǎn)評(píng)：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)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要這些公式中的初速度，a取g就可以了。自由落體運(yùn)動(dòng)遵從的規(guī)律： 推出： 3、自由落體規(guī)律的應(yīng)用 教師活動(dòng)：多媒體展示練習(xí)P(47)“問題與練習(xí)”第2題： 一位觀察者測(cè)出，懸崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s，如果不考慮空氣阻力，懸崖有多高？實(shí)際上是由空氣阻力的，因此實(shí)際高度比計(jì)算值大些還是小些？為什么？ 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)習(xí)獨(dú)立作答；學(xué)生解答完畢后相互討論和檢查結(jié)果。 教師點(diǎn)評(píng)：如果不考慮空氣阻力，可算結(jié)果達(dá)到45m，實(shí)際上由于空氣阻力，3s內(nèi)不會(huì)下落這樣的距離，提醒學(xué)生注意理想化可能帶來的誤差。 點(diǎn)評(píng)：通過練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)規(guī)律解決問題的能力。進(jìn)一步加深對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)是一種初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)的理解。 4、學(xué)生探究 教師活動(dòng)：教師提出問題： 1、如果給你一把尺子能否運(yùn)用本節(jié)所學(xué)知識(shí)測(cè)定一下你的反應(yīng)時(shí)間？ 2、你的理論依據(jù)是什么？建議學(xué)生課下測(cè)出自己的反應(yīng)時(shí)間，將自己的尺子改造成“反應(yīng)時(shí)間尺”并將其運(yùn)用到生活實(shí)際中，將其作為一個(gè)研究課題。 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考提出方案，并解釋原理，確定自己的研究課題。 點(diǎn)評(píng)：初步培養(yǎng)學(xué)生合作交流的愿望，能主動(dòng)與人合作，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣。 教師活動(dòng)：教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本p47《做一做》讓學(xué)生提出自己解決問題的思路，不必準(zhǔn)確解答，同時(shí)強(qiáng)調(diào)“估算”。 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生獨(dú)立思考，并提出解決辦法，比較各種不同方法，并討論其合理性及可行性。 通過課下解題并對(duì)該問題獲得理性的認(rèn)識(shí)。 點(diǎn)評(píng)：利用實(shí)例激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)極限思想的進(jìn)一步運(yùn)用。 教師點(diǎn)評(píng)：由于照相機(jī)的曝光時(shí)間極短，一般為1/30s或1/60s，曝光量相差10％對(duì)照片不會(huì)有明顯影響，所以相機(jī)快門的速度都有比較大的誤差，“傻瓜”相機(jī)更是這樣。故在這樣短的時(shí)間內(nèi)，這種誤差允許的范圍內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的速度可以認(rèn)為是不變的，可以看作勻變速運(yùn)動(dòng)來處理。建議學(xué)生利用課下時(shí)間解出其準(zhǔn)確值，比較兩種情況下的時(shí)間差異。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí)及理解。自由落體運(yùn)動(dòng)是物體從靜止開始的只受重力作用的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，學(xué)好本節(jié)可更好地認(rèn)識(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn)，是對(duì)上節(jié)內(nèi)容的有益補(bǔ)充。要突破此重點(diǎn)內(nèi)容，一定要把握住一點(diǎn)，即自由落體運(yùn)動(dòng)只是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例v0=0，a=g。我們?cè)谝郧罢鹿?jié)中所掌握的所有勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及推論，在自由落體運(yùn)動(dòng)中均可使用。在使用時(shí)要注意自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，判斷是自由落體運(yùn)動(dòng)之后方可代入計(jì)算。 （四）實(shí)例探究 ☆自由落體運(yùn)動(dòng)基本概念的應(yīng)用 本節(jié)的易錯(cuò)點(diǎn)是對(duì)于空間下落的物體是不是自由落體運(yùn)動(dòng)判斷時(shí)易錯(cuò)。在判斷時(shí)，如題目直接給出物體由靜止開始自由下落或忽略空氣阻力等提示語時(shí)，可將下落的物體看成自由落體運(yùn)動(dòng)。對(duì)于有空氣阻力的問題，若空氣阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于重力，可近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。若只是空氣阻力很小，則不能認(rèn)為物體就一定做自由落體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)殡m然空氣阻力很小，但可能空氣阻力與重力大小差不多，故不是自由落體運(yùn)動(dòng)。 在空間下落的物體不一定都是自由落體運(yùn)動(dòng)。如：物體以 2m/s的初速度豎直下落就不是自由落體運(yùn)動(dòng)。由于v0≠0，不符合定義，但此運(yùn)動(dòng)可看為勻變速直線運(yùn)動(dòng)來處理。本節(jié)易忽略之處即在于做題時(shí)易忽略自由落體運(yùn)動(dòng)的第一個(gè)特點(diǎn)。v0=0，從而將上述運(yùn)動(dòng)當(dāng)作為自由落體解決，得出錯(cuò)誤的結(jié)論。 ［例1］甲物體的重力比乙物體的重力大5倍，甲從H m高處自由落下，乙從2H m高處同時(shí)自由落下．以下幾種說法中正確的是（ ） A．兩物體下落過程中，同一時(shí)刻甲的速率比乙大 B．下落l s末，它們的速度相等 C．各自下落l m它們的速度相等 D．下落過程中甲的加速度比乙大 解：物體在下落過程中，因是自由下落，只受重力影響，加速度都為g，與質(zhì)量無關(guān)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。又由v=gt，知A選項(xiàng)錯(cuò)B選項(xiàng)正確。又由公式v2=2gh可知C選項(xiàng)正確，故答案應(yīng)選B、C。 點(diǎn)撥：本題中最易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是誤認(rèn)為質(zhì)量大的物體加速度大，而質(zhì)量小的物體加速度小，以致于錯(cuò)選為A、D兩個(gè)答案。其主要原因是沒有弄清楚“自由下落’即為物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。 ☆自由落體規(guī)律的應(yīng)用 ［例2］ 從離地面500 m的空中自由落下一個(gè)小球，取g=10m/s2，求小球： （1）經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？ （2）自開始下落計(jì)時(shí)，在第1 s內(nèi)的位移、最后l s內(nèi)的位移。 （3）下落時(shí)間為總時(shí)間的一半時(shí)的位移。 分析：由h=500m和自由落體加速度，根據(jù)位移公式可直接算出落地時(shí)間，根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間，可算出第1 s內(nèi)位移和落下一半時(shí)間的位移。最后1 s內(nèi)的位移是下落總位移和前（n - l）s下落位移之差。 解：（1）由，得落地時(shí)間 s （2）第l s內(nèi)的位移： m 因?yàn)閺拈_始運(yùn)動(dòng)起前9 s內(nèi)的位移為 m 所以最后1 s內(nèi)的位移為 m （3）落下一半時(shí)間即t=5s，其位移為 m ★課余作業(yè) 書面完成課本47頁(yè)“問題與練習(xí)”中3、4題。 ★“問題與練習(xí)”（P47）參考答案 1、橡皮下落的快。紙團(tuán)比紙片下落快許多。因?yàn)榧埰闹亓^?。谙侣溥^程中空氣阻力較大（相對(duì)紙片的重力），所以紙片下落慢，當(dāng)把紙片捏成紙團(tuán)時(shí)，空氣阻力變小，所以下落就變得快一些。 2、解析：由=45m，因?yàn)閷?shí)際加速度a下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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