探究自由落体运动

1、课题2.1探究自由落体运动教案3粤教版必修1课时1 1 课时三维目标知识与技能1 1、熟悉自由落体运动,知道影响物体卜-落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动.2 2、能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析.过程与方法有学生自主进行实验探究,利用打点计时器,记录下运动的信息,为下一节定量地探究运动规律做好准备,同时让学生进一步体验科学探究方法.情感态度与价值观渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型一自由落体.教学重点熟悉自由落体运动,理解自由落体运动是在理想条件下的运动.教学难点能用打点计时器得到落体运动的运动轨迹并能自主分析纸带上记录

2、的位移与时间等运动信息.教具及电化教学手段学会变量限制法教学过程与反思引入新课：通过天上下“动物雨的一个小动画引入,进而到常见的落体运动,最后以最常见的雨滴下落为素材,提出“雨滴下落的运动过程有没有什么规律？进入新课：亚里士多德穿越时空的对话引出亚里士多德和他的观点“重的物体比轻的物体下落快.提问：重的物体比轻的物体下落快,真的吗？学生讨论：运用逻辑的思维分析亚里士多德的观点,得出自相矛盾的结论.提问：物体在空中下落的快慢与什么因素有关？学生猜测：影响物体在空中下落的快慢因素：重力一一物体的质量物体下落的高度空气空气的阻力验证猜测：实验一一学生自主实验一一变量限制法方法一一先保持一个量不变,测

3、量另外两个量之间的实验方法.学生交流：物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关回忆历史：早在 1616 世纪末,意大利比萨大学的青年学者伽利略对亚里士多德的论断表示了疑心,并提出了自己的猜测：重物与轻物应该下落得同样快.这位年仅 2626 岁的学者并没有就此止步,他身带两个铁球一个 45.445.4 千克,另一个 0.4540.454 千克,来到意大利有名的比萨斜塔上,伸开双手,使两个铁球同时从塔上落下去,结果第页共4页只见两球平行下落,越落越快,最后“啪的一声,同时落地.比萨斜塔实验不但推翻了古代权威的错误学说,而且开创了近代科学实验的新纪元.提问：从伽利略身上我们学到了什么？学生交流：相信

4、权威,不迷信权威；相信老师、书本,不迷信老师、书本,学习要坚持否认之否认的规律,要吸取其精华剔除其糟粕；科学实验是检验真理的唯一标准.提问：为什么在现实生活中,石头明显比树叶下落得快呢?答复：空气的影响.演示实验：羽毛与金属片在真空管中的运动.学生交流：影响羽毛和金属片下落快慢的原因是空气空气阻力.规律质量不同的物体在真空中有相同的运动规律两物体从同一高度同时释放后是平行下落的,即在同一时间内物体下落的位移相同,末速度相同,速度都是越来越快.思考：甲、乙两个金属球,甲的重量是乙的 2 2 倍,从同一高度同时自由下落,以下哪种说法是正确的ADEADEA.A.两球同时落地B,B,甲球先落地C.C.

5、甲球落地时的速度较大D.D.同一时刻在空中的位置相同E.E.经过同一位置时速度相同教师引出：物体只在重力的作用下,从静止开始下落的运动叫自由落体运动.学生讨论交流：自由落体运动特点：只受重力 G G 作用初速度V=0是一种理想化的运动模型提问：自由落体运动有什么规律呢？怎样进行研究？引入典型的落体运动一一烧断悬线后小铁球下落的运动.分析：一一小铁球的密度 p p 大,即质量 m m 大可以体积 V V 小,大而受到的空气阻力 f f 小,Gf,Gf,空气阻力 f f 可以忽略,受重力 G G 作用,可以认为小铁球作自由落体运动思考： 以下哪一个物体的运动可视为自由落体运动C CA.A.树叶的自

6、由下落的运动B.B.被运发动推出去的铅球的运动C.C.从桌边自由滑落的钢笔的运动D.D.从水面自由落到水底的石子的运动小结：探索未知领域问题的方法：用一种典型的简单的实际运动替代一种理想化的运动模型.替代的思维：抓住主要问题,忽略次要因素.提问：怎样进行自由落体运动的研究？启发：描述小铁球运动规律的物理量：位移 S S、时间 t t、速度 M M 加速度 a a位移一一从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段起点、不同时间对应的所为终点运动起点、物体运动经过的任一位置物体运动的轨迹.第页共4页实验：利用打点计时器记录重物的卜.落过程学生阅读打点计时器的使用方法提问：如下图,重物 D D 自由落

7、卜的运动真的是自由落体运动吗？怎样做才能减少误差？学生交流交流讨论只是可以近似看作自由落体.受空气阻力作用；纸带/、可能绝对保持竖直,运动过程中与底板、限位孔都有摩擦.选用密度大的重物；释放纸带前保证纸带竖直.学生实际实验操作纸带的处理：纸带上直接记录的运动信息一一学生讨论物体作直线运动；运动的时间；对应时间内的位移提问：位移与时间有什么关系？一一学生猜测：A A 成反比？一一明显不对,纸带上的点说明,随着时间的增加,位移越来越大.B B 位移 S S 与时间 t t 成正比？C C 位移 S S 与时间 t t 的平方成正比？D D 位移 S S 与时间 t t 的立方成正比？数据处理记数点

8、时间 t/st/s位移 S/mS/mS/t(m/s)S/t(m/s)S/tS/t2(m/s(m/s2) )S S0 01 12 23 34 45 56 6实验结论：位移与时间平方成正比.小结：知识：影响物体卜落快慢的因素是空气阻力.自由落体：定义：物体只在重力的作用下,从静止开始下落的运动叫自由落体运动.特点：A A 只受重力 G G 作用B B 初速度 V Vo=0=0C C 是一种理想化的运动模型规律：物体运动的位移与时间的平方成正比.后卜划线的内容由学生答复总结技能：A A 初步了解探索自然规律的科学方法一一观察思考一一提出问题一一猜测一一设计实验一一实验一一分析论证.B B 培养观察、概括、动手水平C C 学会建模方法：学会变量限制法情感态度与价值观：A A 培养兴趣B B 敢于猜测、学会质凝、学会思维、学会表达、学会交流、学会合作第页共4页3C C 实验是检验真理的唯一标准.课后思考：除了打点计时器记录物体下落的轨迹外,你还有什么方法记录？请利用网络查找有关亚里士多德与伽利略的资料,然后谈谈你对亚里士多德与伽利略的评价.请推导自由落体运动的位移 S S 与运动时间 t t 的定量关系式.教学反思：本节课是学生体会完整科学探究过程的良好时机,因此在这节课过程中,要尽量调动学生的积极性与主动性.我逐步引导学生,激发学生的好奇心,环环