《自由落体运动》教案

1 2 52 5 自由落体运动自由落体运动 新课标要求新课标要求 一 知识与技能 一 知识与技能 1 理解自由落体运动和物体作自由落体运动的条件 2 理解自由落体运动的加速度 知道它的大小和方向 3 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 二 过程与方法 二 过程与方法 1 培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力 2 引导学生养成进行简单物理研究习惯 根据现象进行合理假设与猜想的探究方法 3 引导学生学会分析数据 归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律 4 数学极限思想的进一步运用 三 情感 态度与价值观 三 情感 态度与价值观 1 通过实验培养学生独立思考能力 激发学生的探索与创新意识 2 培养学生的逻辑推理能力 3 培养学生实事求是的科学态度 从实际问题中分析规律 4 培养学生的团结合作精神和协作意识 敢于提出与别人不同的见解 教学重点教学重点 1 理解自由落体运动及其遵从的条件 2 掌握自由落体运动的规律 并能运用其解决实际问题 教学难点教学难点 1 理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题 2 照相机曝光时间的估算 教学方法教学方法 1 以物理史实 导入目标 实践体验 分析讨论 总结归纳 得出结论 2 通过实例分析 强化训练 使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题 教学用具 教学用具 多媒体 牛顿管 金属片 纸片 天平 打点计时器 纸带 重物 两个质量不同 刻度尺 教学过程教学过程 一 引入新课 一 引入新课 前面我们学习了匀变速直线运动的规律 这节课我们再来学习匀变速直线运动的一个特 例 自由落体运动 二 进行新课 二 进行新课 1 自由落体运动 教师活动 演示纸片与金属片的下落过程 提出问题 1 重的物体一定下落的快吗 2 你能否证明自己的观点 学生活动 学生观察并思考 提出自己的猜想 并动手设计自己的可行方案 点评 点评 通过实例加以分析 结合物理史实 激发学生学习兴趣 引导学生积极探索 教师活动 引导学生思考问题 让学生讨论 金属片与纸片不同时落地 为什么 学生活动 学生思考得出结论 由于空气阻力的影响 使的物体下落的快慢不同 学生 展示自己的设计方案 实践自己的猜想 点评 点评 掌握一定的历史史实 学会一些基本的推理方法 初步养成置疑的习惯 激发学 2 生的学习兴趣 教师活动 用牛顿管演示物体在空气中和真空的下落情况 引导学生得出自由落体运动 的条件 教师总结 物体只在重力作用下从静止开始落的运动 叫自由落体 运动 学生活动 学生回答对自由落体运动的认识 并给出一个定性的说法 学生的总结可能 不够准确 注意引导 点评 点评 培养学生利用物理语言 归纳总结规律的能力 2 自由落体加速度 教师活动 多媒体演示 用打点计时器研究自由落体运动 计算其加速度 换用不同质 量的重物看纸带上点子间隔有什么不同 总结得出结论 教师点评 将两条 纸带对比 只要两条纸带上的点子间隔相同就说明它们的加速度是相同的 学生活动 学生运用自己所学知识计算重力加速度 通过比较得出结论 教师总结 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 教师引导学生思考两个问题 1 自由落体运动的加速度在各个地方相同吗 2 它的方向如何 符号 g 方向 竖直向下 与重力方向一致 大小 与地点有关 一般计算中g 9 8m s2 粗略计算中可以取 g 10m s2 学生活动 学生看书中列表 尝试从表中寻找规律 这一规律是怎样产生的 学生猜想 但不宜过多解释 点评 点评 通过算g值理解自由落体运动的加速度是一个定值 在同一地点 引导学生学 会分析数据 归纳总结规律 教师点评 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 所以匀变速直线运动的基本 公式及其推论都适用于自由落体运动 只要这些公式中的初速度 0 0v a 取g就可以了 自由落体运动遵从的规律 0t vvat t vgt 2 0 1 2 sv tat 推出 2 1 2 sgt 3 自由落体规律的应用 教师活动 多媒体展示练习 P 47 问题与练习 第 2 题 一位观察者测出 悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了 3 0s 如果不考虑空气阻力 悬 崖有多高 实际上是由空气阻力的 因此实际高度比计算值大些还是小些 为什么 学生活动 学习独立作答 学生解答完毕后相互讨论和检查结果 22 11 10 345 22 hgtm 教师点评 如果不考虑空气阻力 可算结果达到 45m 实际上由于空气阻力 3s 内不会 下落这样的距离 提醒学生注意理想化可能带来的误差 点评 点评 通过练习培养学生运用所学规律解决问题的能力 进一步加深对自由落体运动是 一种初速度为零的匀变速运动的理解 4 学生探究 教师活动 教师提出问题 3 1 如果给你一把尺子能否运用本节所学知识测定一下你的反应时间 2 你的理论依据是什么 建议学生课下测出自己的反应时间 将自己的尺 子改造成 反应时间尺 并将其运用到生活实际中 将其作为一个研究课题 学生活动 学生思考提出方案 并解释原理 确定自己的研究课题 点评 点评 初步培养学生合作交流的愿望 能主动与人合作 激发学生对物理的学习兴趣 教师活动 教师引导学生阅读课本 p47 做一做 让学生提出自己解决问题的思路 不 必准确解答 同时强调 估算 学生活动 学生独立思考 并提出解决办法 比较各种不同方法 并讨论其合理性及可 行性 通过课下解题并对该问题获得理性的认识 点评 点评 利用实例激发学生对科学的求知欲 培养学生的数学极限思想的进一步运用 教师点评 由于照相机的曝光时间极短 一般为 1 30s 或 1 60s 曝光量相差 10 对照 片不会有明显影响 所以相机快门的速度都有比较大的误差 傻瓜 相机 更是这样 故在这样短的时间内 这种误差允许的范围内 物体运动的速度 可以认为是不变的 可以看作匀变速运动来处理 建议学生利用课下时间解 出其准确值 比较两种情况下的时间差异 三 课堂总结 点评 三 课堂总结 点评 这节课我们学习了对自由落体运动概念和规律的认识及理解 自由落体运动是物体从静 止开始的只受重力作用的匀加速直线运动 加速度为g 学好本节可更好地认识匀变速直线 运动的规律和特点 是对上节内容的有益补充 要突破此重点内容 一定要把握住一点 即 自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0 0 a g 我们在以前章节中所掌握的所有 匀变速直线运动的规律及推论 在自由落体运动中均可使用 在使用时要注意自由落体运动 的特点 判断是自由落体运动之后方可代入计算 四 实例探究 四 实例探究 自由落体运动基本概念的应用自由落体运动基本概念的应用 例 1 甲物体的重力比乙物体的重力大 5 倍 甲从H m 高处自由落下 乙从 2H m 高处 同时自由落下 以下几种说法中正确的是 A 两物体下落过程中 同一时刻甲的速率比乙大 B 下落 l s 末 它们的速度相等 C 各自下落 l m 它们的速度相等 D 下落过程中甲的加速度比乙大 解 物体在下落过程中 因是自由下落 只受重力影响 加速度都为g 与质量无关 D 选项错误 又由v gt 知 A 选项错 B 选项正确 又由公式v2 2gh可知 C 选项正确 故答案 应选 B C 点拨 本题中最易出现的错误是误认为质量大的物体加速度大 而质量小的物体加速度 小 以致于错选为 A D 两个答案 其主要原因是没有弄清楚 自由下落 即为物体做自由 落体运动 自由落体规律的应用自由落体规律的应用 例 2 从离地面 500 m 的空中自由落下一个小球 取 g 10m s2 求小球 1 经过多长时间落到地面 2 自开始下落计时 在第 1 s 内的位移 最后 l s 内的位移 3 下落时间为总时间的一半时的位移 分析 由h 500m 和自由落体加速度 根据位移公式可直接算出落地时间 根据运动时 4 间 可算出第 1 s 内位移和落下一半时间的位移 最后 1 s 内的位移是下落总位移和前 n l s 下落位移之差 解 1 由 2 2 1 gth 得落地时间 10 10 50022 g h ts 2 第 l s 内的位移 5 2 1 2 11 gthm 因为从开始运动起前 9 s 内的位移为 405 2 1 2 99 gthm 所以最后 1 s 内的位移为 95405500 910 hhhm 3 落下一半时间即t 5s 其位移为 125 2 1 2 10 t g hm 作业作业 课本 42 页问题与练习 一 自由落体运动一 自由落体运动 1 概念 概念 物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动 物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动 2 特点 特点 自由落体运动是一种初速为零的匀加速直线运动 自由落体运动是一种初速为零的匀加速直线运动 3 自由落体加速度 重力加速度 自由落体加速度 重力加速度 符号 符号 g 方向 竖直向下方