“自由落体运动”的教案

“自由落体运动”的教案 “自由落体运动”的教案教学目标理解什么是自由落体运动，知道它的运动性质；理解什么是自由落体运动加速度，知道它的方向和大小；掌握自由落体运动的规律，尝试规律的简单反应。 教学方法指导学生在参与和合作中学习，并体验简单的科学研究过程和方法。 教学重难点重点自由落体运动的概念。 难点自由落体运动的特点与规律。 教学仪器纸片，金属片，牛顿管，刻度尺等。 教学过程一自由落体运动在日常生活中我们经常会看到“雨滴下落，树叶飘落，石头落地”等这些现象，这些都称为落体运动。 启发学生思考“你们还看见过那些落体运动吗？你们仔细观察过落体运动吗？（演示实验让一张纸片与硬币同时自由下落，可看到什么现象?）生硬币落得快。 师对，这就是我们的生活经验，似乎很容易得出“重的物体比轻的物体下落得快”的结论，这也是公元前古希腊哲学家亚里士多德的观点。 这个观点使人们在错误的结论下走了二千多年，距今三百多年前，伽利略为证明亚里士多德观点的错误，做了大量的实验。 他拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上，使两球由静止同时下落，据亚里士多德的观点，重球应该先落地，但实际上两球同时落地。 师请再看演示实验，把刚才的纸揉成团，和硬币由静止落下，同学们再观察。 生几乎同时落地。 师同一张纸，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢?生这是因为空气阻力的影响，把纸揉成团，所受的空气阻力要比纸片所受的空气阻力小得多，所以与硬币几乎同时落地。 师如果把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，现象如何呢?让我们做一个实验。 （演示实验我这里有一个长约1米，一端封闭、另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把形状和质量不同的小金属片、小羽毛等，放在玻璃管里。 ）1打开开关，管里有空气，把玻璃管倒立过来，现象如何?生这些物体下落的快慢不同。 2把管里的空气几乎全部抽出，会如何?生下落的快慢相同。 师可见导致物体下落有快有慢的原因是空气有阻力。 指出在真空条件下，小物体的运动就是自由落体运动，请同学们据刚才的过程、结论，给“自由落体”下一个定义。 生真空中，只受重力，物体从静止竖直下落。 小结物体只有在重力下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。 这种运动只有在没有空气的空间里才能发生；在有空气的空间里，如果空气的阻力作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以看做是自由落体运动。 师像牛顿管中的金属片、小羽毛从静止开始下落的运动是自由落体运动。 在空气中，比如小钢球、小粉笔头、小纸团等，它们所受空气阻力相对于它们的重力可忽略，所以他们从静止开始下落运动也是自由落体运动。 师空气中的纸片从静止下落的运动是自由落体运动吗?（演示）生不是，因为纸片所受的空气阻力相对于它的重力不可忽略。 小结在同一地点，所有物体的自由落体运动是相同的，像刚才牛顿管里的金属片、小羽毛的运动是相同的；空气中小钢球、纸团的自由落体运动也是相同一自由落体运动的性质。 从上面的实验及分析可知自由落体运动是v0=0的加速运动，是什么样的加速运动呢?通过实验来研究。 师通过分析纸带能否确定自由落体运动是否为匀加速直线运动?生能。 师请分组完成测量工作，然后据测量结果，告诉我你们的结论。 （投影）s1=?s2=?s3=?s4=?s2-s1=?s-s=?s-s=?误差允许的范围内s2-s1=s3-s2=s4-s3=s=?生自由落体运动是匀加速直线运动。 师能不能求出其加速度呢?生能，由s=at2，得a=?（分组完成，分别说出结果。 ）师这个实验便于操作，却很粗糙，人们发明了许多先进的实验手段来研究自由落体运动，这里，我给大家介绍一种较先进的方法频闪照相法。 （看投影这是自由落体运动（小球）的频闪照相的照片，照片上相邻的像是相隔同样的时间拍摄的，类似纸带的分析我们可以较准确地求出小球的加速度。 ）小结通过以上分析，我们不难得出自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，而且在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。 师请同学们阅读教材第37页表格内容，得到什么知识?生地球上不同的纬度，g值随纬度的增加而增加，通常g值取98m/s2，有时粗略计算也取10m/s2，g的方向竖直向下。 三自由落体运动的规律师既然自由落体运动是初速度为0，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。 生推出v t=gt s=（1/2）gt2v2t=2gs四例题1.两个同学在用木尺测定“反应时间”,一个同学先用两个手指捏住木尺的顶端,另一个同学两个手指先对准木尺的零刻度.然后自由释放,这个同学的两个手指最后处在7cm刻度处,求“反应时间”.2h2?0.07m t?0.12s2g9.8m/s五小实验师生合作做一个小游戏。 这个小游戏能检验人反应的灵敏程度。 人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。 学生分组做实验测定反应时间 （1）读一读阅读课本书面材料，弄清楚实验原理