《自由落体运动》说课课件.ppt

自由落体运动说课,一、教材分析1、教材版本人教社全日制普通高级中学教科书（必修）2003年6月第一版的物理第一册第二章直线运动的第八节自由落体运动2、在教材中的地位与作用本节内容是在学生学习了前面的运动学的一些基础知识及匀变速直线运动后学习的，是匀变速直线运动的特例。一方面是对前面知识的复习和巩固；另一方面,通过在授课过程中讲授研究物理问题的基本思路和科学方法，为以后研究比较复杂的运动规律打下良好的基础。因此，本节课既是本章知识的复习课，又是培养学生科学思维的研究课，还是联系实际生活的应用课，同时也是后面课程的知识准备课。所以本节课在本教材中具有重要的地位和作用。,3、教材的特点(1)利用牛顿管实验，证明在无阻力情况下物体下落快慢相同，并观察其轨迹是直线。(2)利用课件的闪光照片和数据表以及匀变速直线运动的研究方法，确定自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。(3)揭示重力加速度的概念，给出常用值。(4)归纳出其运动性质和运动规律，并能运用。因此，教材的主体思想是，经过实验及分析，学习自由落体运动、重力加速度的概念以及自由落体运动的规律，培养学生敢于突破陈规，勇于创新的科学精神和严谨的科学态度。,4、教学目标这节课不单是为了让学生知道实验的结论和规律的内容，更重要的是让学生知道结论和规律是如何得出的，在教学中为学生存储一些创造性解决问题的案例为他们以后遇到问题时创造性加以借鉴打下基础，从而培养创新精神。因此我们的教学重心要从科学结论的学习转移到概念和规律的形成过程。激发学生对物理的学习兴趣，发展学生各方面的能力和创新意识。（1）知识目标：、了解人们研究自由落体运动的历史事实和科学方法；、理解自由落体运动的概念和物体做自由落体运动的条件；、理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向；、能够从匀变速直线运动中推出自由落体运动的规律，导出公式和。并能够运用自由落体运动规律解决一些实际生活中的问题。,Vt=gt,（2）实验目标：能够合作完成用打点计时器研究自由落体运动的实验，并能用S=aT2和实验得到的纸带，确定自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。（3）能力目标：培养学生观察实验和分析、处理实验数据的能力；培养学生理论联系实际，用课本所学知识解决实际问题的能力。（4）情感目标：通过实验提出问题引入，在问题情景中不断激发学生的求知学习热情，调动学生的主动性，培养学生敢于思考、敢于突破陈规、勇于创新的科学精神；在学习和实验中，学会互相交流，提高合作意识与能力。,5、教学重点、难点：重点：对自由落体运动性质的推导及运动规律的掌握和运用；难点：自由落体运动性质的推导。突破的方法：在课堂上精心设计实验，用实验事实帮助学生建立起正确的观点。利用多媒体课件，依据学生已有的知识和物理研究方法，通过实验观察、分析数据、归纳结论、类比迁移等方法自己推导出自由落体的运动性质和规律。,二、教法和学法物理学是一门以实验为基础的学科，自由落体运动的规律就是来源于实验中的探索。教学实践证明：探索性实验能极大地提高学生学习物理的兴趣，又能使学生学会一些探索大自然规律的基本方法，培养他们解决实际问题的能力。通过实验探索，强化物理知识的形成过程，创造性地解决问题，也能培养学生的创新精神。因此，教学中创设物理情景教师边演示边提问，学生边观察边思考，引导学生来探索规律并让学生试着自己得出结论。一改过去教师讲，学生被动接受的局面，最大限度地调动学生积极参与教学活动，充分体现教师主导，学生主体的地位。教师可给予恰当的思维点拔。采用：“复习提问直观演示分析讨论归纳概念揭示规律巩固知识”并辅以现代教学手段等多种形式的综合启发式教学。,对学生来说，重要的是让他们掌握获取新知识的过程和方法，养成良好的科学素养。因此在学习过程中，要让学生主动参与、乐于探究、善于思考，注重搜集和处理信息，获取新知识学会解决问题。采用：提取旧知识积极思维实验探索构建新知巩固深化的学法。,初速度为0的匀变速直线运动规律,一、速度公式二、位移公式三、推论,复习,Vt=at,S=at,Vt=2as,1,2,2,2,自由落体运动,九江实验中学曹恒,比比谁的反应快,操作：一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程中手不能上下移动。,新课,物体下落的快慢与什么因素有关？,亚里士多德,物体下落快慢由物体重力决定,即：物体越重下落越快,世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家。被称为百科全书式的学者。,？,重的物体下落得快轻的物体下落得慢,实验一一张纸片、一个硬币，从同一高度自由下落,实验三将纸片揉成团和硬币，从同一高度自由下落,实验二两张大小不同的同种纸片，将小纸片揉成团，从同一高度自由下落,实验结论,实验一重的物体下落快实验二轻的物体下落快实验三几乎同时着地，轻重不同的物体同时下落。,实验结果与亚里士多德的观点相矛盾,伽利略,意大利物理学家、天文学家,巧妙的推理：根据亚里士多德的观点，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的速度为8，小石头的速度为4。把两块石头拴在一起，下落快的会被拖慢，下落慢的会被拖快，整个系统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体下落速度小。使亚里士多德的理论自相矛盾,猜想,影响物体下落快慢的因素可能与空气阻力有关,演示实验牛顿管实验,结论,影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，如果没有空气阻力，轻重不同的物体下落快慢相同。,自由落体运动的概念,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。（关键词：只受重力，初速度为零。）1、自由落体运动只能在真空里才能发生。2、实际中，空气阻力远小于重力可以忽略不计时，可近似看成自由落体运动。,自由落体运动是什么性质的运动？,1、请同学们提出自己的猜想2、怎样验证自己的猜想,根据频闪照片记录的各时刻小球位置，可直接判定轨迹是直线,根据小球在相同时间里下落的位移的规律可判定是否是加速直线运动,利用给出的下落运动中的频闪照相图片研究（频闪时间间隔为1/30s）,学生实验,1.两个学生一组用打点计时器研究自由落体运动实验器材：铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器、纸带、重锤、海绵垫、接线板、刻度尺。实验步骤：将打点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。,在误差允许的范围内，位移差相等,2.选一条纸带进行实验数据处理,结论,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动你能得到匀变速运动公式在自由落体中的特殊形式吗？,自由落体运动的规律,Vt=gt,自由落体加速度,1.在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。,3.不同的地理位置，重力加速度的大小不同，通常情况下g取9.8m/s2，粗略计算时g取10m/s2.（初中学过的常数g=9.8N/，实质上是这里的重力加速度）,2.重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同。,重力加速度的数值,1.有什么变化？,2.有什么规律？,结论：重力加速度随着纬度的增大而增大,测反应时间,读数：直尺下落的距离，即后者所捏处的刻度值。处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。,原理:人的反应时间等于直尺下落的时间,自由落体运动的应用,例1甲物体的质量是乙物体的质量的3倍，它们从同一点由静止开始下落，则下列说法正确的是：（）A、甲比乙先着地B、甲比乙加速度大C、甲与乙着地的速度相同D、下落过程中，两者在任意时刻离地的高度相同。,C、D,例2从离地500m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：(1)经过多少时间落到地面；(2)从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；(3)落下一半时间的位移,分析：（1）求物体自由下落的时间，既可以用速度公式也可以用位移公式，根据题目的已知条件进行选择。（2）第一秒的位移可以直接用位移公式计算；最后1秒的位移，一般用求差的方法，用总位移减去（t-1）秒的位移。（3）计算出时间后，落下一半时间的位移，可直接用位移公式计算。,例3、一个小球从塔顶自由下落，最后1s内落下的距离是塔高的9/25，求塔高?（g=10m/s2）,分析：1、物体做自由落体运动，如果能求出物体下落所用的全部时间，则可以利用自由落体规律求出塔高。2、设物体共用时间为t，则最后1s内下落的高度是塔高的9/25,设计意图：给出例题,让学生先考虑、讨论解法，教师适时引导，重点放在概念的辨析和方法的训练上，如何选择合适的公式计算。,小结本节内容，布置作业（P38页1、2、3、4、题）时间安排：引入新课5分钟；新课教学15分钟；学生实验12分钟；巩固练习6分钟；小结与布置作业2分钟。,2008年12月1日,谢谢指导,三、教学过程设计1复习提问初速度为零的匀变速直线运动的规律是怎样的？2新课教学学生活动：用直尺比比谁的反应快。提问：有的同学尺子下落的长一些，有的短一些，是不是你们的尺子下落的速度不一样呢？引入亚里士多德的观点：重的物体下落快，轻的物体下落慢。演示1：将一张纸片和一个硬币同时在同一高度同一地点由静止释放；现象：重的物体先着地，重的物体下落较快。演示2：取两张大小不同的同种纸片，将小纸片揉成团，同时在同一高度同一地点由静止释放；现象：轻的物体先着地，轻的物体下落较快。,演示3：将纸片揉成一团和硬币同时在同一高度同一地点由静止释放；现象：轻的物体和重的物体下落的几乎一样快提问：亚里士多德的观点正确吗？（学生答：不正确）给学生介绍意大利物理学家、天文学家伽利略，在三百多年前，用一个巧妙的推理否定了亚里士多德的观点。提问：物体下落的快慢与什么因素有关呢？（启发学生认识到轻重不同的物体下落快慢不同是由于空气阻力的影响。）提问：如果没有空气阻力，结果会如何呢？（让学生提出他们的猜测）,（演示实验，随后展示课件）牛顿管现象：轻重不同的物体下落快慢相同。使学生再次认识到生活中观察到重物下落快的原因是由于空气阻力的影响，终于使问题真相大白。引导：空气阻力的作用使问题变得复杂提问：我们应该怎样研究物体的下落运动？引导：研究问题要从简单到复杂，因此先研究没有空气阻力时物体的下落情况（理想化模型）从而引入自由落体运动的概念和物体做自由落体运动的条件。,提问：自由落体运动是一种什么样的运动？（演示课件）引导让学生看频闪照片引导：自由落体运动的轨迹是一条直线，说明是直线运动；引导：在连续相等的时间内通过的位移越来越大，说明自由落体运动是加速直线运动；提问：自由落体运动是否是匀变速直线运动呢？怎样验证你的结论？引导学生利用实验来验证。,让学生自己分析、处理数据。此时不要急于告诉学生结论，而应给予充分的时间启发学生积极思考并及时引导。节奏应放慢，可请学生回答或展开讨论，让学生的主体作用得到充分发挥，也使学生对自由落体的性质有深刻的印象。提问：你能得到匀变速运动公式在自由落体中的特殊形式吗？（学生回答后，用课件展示出公式）说明重力加速度的大小和方向及变化。（演示课件，测量反应时间，请学生课后自制时间尺）,3巩固练习给出例题,让学生先考虑、讨论解法，教师适时引导，重点放在概念的辨析和方法的训练上，如何选择合适的公式计算。4小结本节内容，布置作业（P38页1、2、3、4、题）5时间安排。引入新课5分钟；新课教学15分钟；学生实验12分钟；巩固