2.4自由落体运动.doc

课 题2.4自由落体运动课 型新授课（1课时）教 学 目 标知识与技能（1）知道影响物体下落快慢的因素，了解自由落体运动是理想条件下的运动。（2）知道自由落体运动的定义；理解它是初速度为零的匀加速运动。（3）理解自由落体加速度，掌握它的大小、方向。（4）掌握自由落体运动规律。（5）了解探索自然规律的科学方法，培养学生的观察、概括能力。过程与方法（1）通过演示实验从观察实验中分析归纳出自由落体运动的特点，学会透过表面现象去探索规律的方法。（2）通过对自由落体运动的性质的实验研究，进一步学习和使用变量控制法。（3）通过对自由落体运动纸带的研究，学会分析和处理纸带上的运动信息。情感态度与价值观（1）通过演示认识到：从生活经验中得到的认识，有些并不是正确的，培养学生透过现象看本质的认识观。（2）通过应用自由落体运动规律解决生活中的实际问题，体会到物理就在身边和物理的有用性，培养关注生活的态度。教学重点、难点教学重点： 自由落体运动的性质、规律教学难点: （1）对物体下落快慢与物体的质量无关的理解（2）实验探究自由落体运动性质的过程教学方法 探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备 牛顿管、橡皮擦、天平、小纸片、打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物等教 学 活 动新课导入 创设情境：请学生上台做一个小实验“测定反应时间”。实验的方法是：我用手捏住一把直尺的上端，让学生用一只手在直尺最下端做捏住尺的准备，手不能碰尺。当尺子下落时立即捏住尺子，测出直尺下落的高度即可算出反应时间。测出上台实验的学生的反应时间。然后提出疑问“为什么用一把普通的尺子就可以测我们的反应时间呢？”告诉他们经过这节课的学习，大家就可以明白其中的奥妙。 新课教学 一、自由落体运动 在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢在不少情况下是不同的从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗? 提出问题：设问1重的物体一定下落得快吗? (实验探究) 猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗? (演示1)： 一块橡皮擦和一张纸片同时从同一高度下落。结果：橡皮擦下落得快些。 橡皮擦比纸片重些。重的物体比轻的物体下落得快。设问2：重的物体一定比轻的物体下落得快吗？（强调“一定”这个关键词）演示2：将纸片揉成一团，重做演示1。结果纸团落得差不多一样快。影响物体下落快慢的因素：空气阻力引入自由落体运动的定义设问3：在没有空气的空间里，物体下落的情形是怎么样呢？ (实验演示) “牛顿管”的实验 将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同结论：没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同师：阅读课本并回答：(1)什么叫自由落体运动?(2)自由落体运动的特点是怎样的? 生：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动特点是：(1)初速度为零；(2)只受重力作用，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计师：在地球表面附近从高处下落的物体，事实上都受到空气阻力的作用，因此，严格地说，实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动但若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力，则物体的下落也可看作自由落体运动例如，对于实心金属球、石块等，在它们运动速度不大的情况下，可以忽略空气阻力的影响，把它们的自由下落看成自由落体运动，若它们从非常高的地方自由下落，当它们的速度增大到一定程度，空气阻力不能忽略，它们运动的全过程就不能看成自由落体运动而对于另外一些物体如一团棉花或纸片从空中静止下落时，与重力相比，空气阻力的影响太大不能忽略，它们的运动就不能看作自由落体运动处理实验探究 按照教材第45页的图241装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程 说明：落体运动物体的位置往往变化得比较快，凭目测难以观察和记录，用打点计时器或频闪照相就可以记录下运动物体每隔相等时间所在的位置(运动信息)，这样得到的纸带(或照片)可以用来对运动过程进行分析教材中用打点计时器较好地将重物下落过程记录下来，这样做既简便易行，又拓宽了对基本仪器的应用，但实验的准确度较难把握因此在实验中要注意： 按教材图示和实验要求连接好线路，并用手托重物将纸带拉到最上端； 打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻力； 应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小； 先接通电路再放开纸带； 手捏纸带松手之前，不要晃动，保证打出的第一个点清晰 重复上述步骤多次，直到选取只有打出的第一点与第二点之间间隔约为2 mm的纸带才是有效的；(学生的疑问暂且不要解释) 教师一定要提醒学生思考讨论，影响实验准确度的因素有哪些?并给予具体引导，注意培养实事求是的科学态度； 要求学生保存好记录了自由落体运动信息的纸带，为下节课研究运动规律作准备 师：完成实验后，分析纸带上记录的运动信息，请思考下列问题： (1)自由落体运动的轨迹是怎样的? (2)重物做自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化? (3)相邻、相等时间间隔的位移之差有怎样的关系? (4)影响实验精确程度的因素有哪些? 参考：分析纸带可获取信息： (1)自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变； (2)连续相同时间内的位移越来越大，说明速度越来越大，即速度大小改变，具有加速度； (3)相邻、相等时间间隔的位移之差相等； (4)影响实验精确度的因素主要是阻力 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 学生运用自己所学知识计算重力加速度，通过比较得出结论 实验探究结果：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度大约是9.8ms2二、自由落体加速度通过算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?生：使用不同的物体进行的反复实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，方向总是竖直向下的，师：这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度符号：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g98ms2，粗略计算中可以取g10ms2让学生看教材第46页列表，尝试从表中寻找规律，这一规律是怎样产生的?学生猜想，但不宜过多解释生：越往北重力加速度越大，说明重力加速度与地理纬度有关，纬度越高，重力加速度越大师：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v00，a取g就可以了自由落体运动遵从的规律:v=vo+at推出：vgt xvot+at2/2推出：xgt2/2 做一做利用新课所学习的知识分析“用尺子测定反应时间”这个小实验的原理小结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，ag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人计算学 生 活 动作 业布置作业 教材第47页“问题与练习”板 书 设 计 第四节 自由落体运动1.影响物体下落快慢的因素：不仅是重力，还有空气阻力。2.自由落体运