《-自由落体运动》教学设计

1、 自由落体运动教学设计 自由落体运动教学设计一、 教学目标1、知识与技能理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道地球上不同地方，重力加速度大小不同。掌握自由落体运动规律。2、过程与方法由学生自主进行实验探究，通过打点计时器记录下运动的信息，定量地测定自由下落的加速度。培养学生学会分析数据，利用实验引导学生进行观察、思考、讨论和交流。3、情感态度与价值观调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力。培养学生的团结协作精神，敢于提出自己的见解。教学重点1、自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。2、掌握自由落体运动规律，并能

2、运用其解决实际问题。教学难点理解自由落体运动条件及规律解决实际问题。设计理念自由落体运动是自然界中广泛存在的自由下落运动的理想化模型，有其广泛性和特殊性。对自由落体运动进行深入具体的研究有利于学生更深刻地理解匀变速运动的规律。本节教材通过实验探究的方式得到自由落体运动概念和规律。基于教材特点，本教案设计“以人为本”，突出探究的重要性，让学生能力得到提升，体现物理教育在个性品质、好奇求知、质疑创新等方面的价值导向。本课总体设计思想是：课堂通过简单易行的实验探究，寻找论据，经历交流实验结果和学生分析、讨论，让学生体会物体下落快慢与物体质量无关。通过“牛顿管”实验，打点计时器实验研究规律，在科学过程

3、展示中推出学科知识，渗透科学思想方法，借助多媒体课件播放、实验探究及教师解说，着力于撼动青年学生崇尚科学的情感，弘扬浓厚的物理课程文化。三、教具1、 硬币、与硬币等大的纸片、正方形等大的纸片和薄纸板、抽气机、牛顿管2、 多媒体教学软件四、主要教学过程（一）、复习提问师：前面我们已经学习了匀变速直线运动的有关知识那物体在做匀变速直线运动时应遵循哪些规律呢？1、 规律：Vt=V0+atS=V0t+1/2 at22、 推论：（1） Vt2-V02=2aS（2） V0=0S1: S2: S3 =1:4:9 S : S : S =1:3:5 (3)Sn-Sn-1= S=at2 ? 匀变速直线运动的判断方

4、法之一（二）引入新课今天我们要利用这些知识来研究一种非常常见的运动（板书）1、物体的下落运动举例：粉笔头下落、树上苹果下落等等问：从运动轨迹看，落体运动有什么特点呢？生：都是沿直线竖直下落，（板书）（1）沿直线竖直下落的运动问：受力有什么特点？生：受重力作用，同时受空气阻力作用。（板书）（2）受重力作用，同时受空气阻力作用。问：（1）不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢，还是轻的物体下落快？（2）物体下落的快慢与什么因素有关？（教师通过实验设疑）演示1：现在我取一枚硬币和一张与硬币等大的纸片，让它们从同一高度同时下落，观察到了什么现象？生：硬币先于纸片落地。师：由于硬币比纸片来得重，能不能由

5、此得出结论：（板书）物体越重，下落越快？生甲：重的物体下落快。生乙：不一定。演示2取一大一小纸片各一张，把小纸片揉成团，让两者从同一高度同时下，观察到了什么现象？生：纸团比纸片先落地师：现在纸团比纸片先落地，能不能由此得出结论：（板书）轻的物体比重的物体下落快？（矛盾的结论使学生陷入了沉思，让学生思考议论，在教师的引导下让学生总结）生：物体下落过程中有时是重的物体下落快，有时是轻的物体下落快，说明物体下落的快慢除了跟重力有关外，还跟其它因素有关。师：到底还有什么因素在影响着物体下落的快慢呢？我们取两张完全相同的纸片，它们的重力是相同的，这样重力对下落的作用是一样的。再把其中的一张捏成纸团，让它

6、们从同一高度同时下落，能观察到什么现象？生：纸团先于纸片落地。师：重力相同的物体有时也不能同时落地，为什么呢？（学生议论发言）生：这些实验都是在空气中进行的，空气阻力影响了物体的下落运动。师：对，同学们提出的假设是正确的，空气阻力的影响使问题变得复杂化了，现在，我们尽量减小空气阻力对物体的影响，会产生什么结果呢？演示3把演示1实验中的纸片捏成一团让它跟硬币从同一高度同时下落现象：纸团和硬币几乎同时落地 师：现在，重的物体和轻的物体几乎同时落地了，如果我们进一步改善实验条件，设法让物体在真空中，又会看到什么现象呢？演示4取长约1.5米，上端封闭，另一端开口的玻璃筒，里面装有金属片、羽毛等，先抽光

7、空气，再把玻璃筒倒立过来，观察到什么现象？生：金属片和羽毛同时落时。师：总结以上的实验现象，我们可以得出怎样的结论呢？生：如果没有空气阻力，物体下落快慢相同。（板书）（3）空气阻力忽略不计时，物体下落快慢相同（教师用科学实验进一步说明此结论的正确性）实例：（1）1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面上。（2）1993年4月8日上午，来自世界各地的一些科学家用精密的自动投卸仪器把乌檀木、塑料、铝等不同材料制成的小球，从比萨斜塔塔身44米处投下，用精密电子仪器和摄像仪纪录，结果所有小球以同一速度落地。师：空气阻力可以忽略不计时，物体沿直线下落

8、的运动就是今天我们要讲的一类运动（板书）2、自由落体运动（1） 定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动特点：1。初速度为零。2、物体只受重力作用。（2） 自由落体运动的规律 意大利科学家伽利略对自由落体运动作了许多研究工作，他用简单明了的科学推理，巧妙地揭露了亚里士多德学说内部的矛盾，并推断自由落体运动是一种匀加速运动。（用多媒体介绍伽利略对自由落体的研究。）伽利略所处的年代还没有钟表，计时仪器也较差，自由落体运动又很快，伽利略为了研究落体的运动，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止下滑的直线运动，证明了从静止下滑的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用逻辑推理外推到斜面倾角增大到

9、90 的情况，小球将自由下落，他认为这时小球仍会保持匀速直线运动的性质，构思相当之巧妙。 今天，距离伽利略的时代已经有三百多年了，伽利略当时无法实验证实的结论，我们已经可以用实验来证实了。多媒体演示：让小球从一定高度下落，利用闪光照相技术拍照。把闪光照片放大，让学观察。(教师简述研究方法)师：照片上相邻的像是相隔同样的时间拍摄的。从照片上可以看出在相等时间间隔内，小球下落的位移越来越大,表明小球的速度越来越快,表明物体做得是加速运动。那如何判断小球做的是匀加速运动呢?（教师提示从 S=at2分析，让学生自己根据数据计算相同时间间隔内相邻位移之间的差值 S，找出规律来，最后教师总结。）师： S在

10、误差允许的范围内都是恒量，所以可判断自由落体运动是初速度为零的匀加速度运动 证实伽利略的推断是正确的。（板书）结论1：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 师：那它在运动时应遵循哪些规律呢？（板书）规律 ：Vt= atS= at2/2 师：这个加速度对所有做自由落体运动的物体都相同吗？教师提示：要同一地点，从同一高度同时自由下落，同时到达地面，根据S= at2/2可知，它们的加速度必定相同。（板书）结论2：在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。师：自由落体运动是一种只在重力作用下的运动，所以这个加速度可称为（板书）结论3：重力加速度(g)（自由落体加速度）A. 数值和单位a

11、. g的变化规律 :g随纬度的升高而增大g随高度的增加而减小 b. 标准值：g=9.8m/s2,初中g=9.8N/Kg.粗略计算g=10m/s2B. 方向：竖直向下师：自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀变速直线运动，它应遵循哪些规律呢？（板书）3、自由落体运动运动学规律 Vt=gt s= 1/2gt2 V2t=2gs 重力加速度的数值一般取9.8 g/m.s2（板书）4、应用例1：钢珠从17.7米高的地方落下，落下的时间是1.90秒,求重力加速度.课堂小结：1、自由落体是一种非常普遍的运动形式，日常生活中许多物 体的下落运动都可以看成是自由落体运动，所以研究自由落体具有普遍的意义。2、在

12、研究自由落体运动时，我们采用了一种理想化的方法。从最简单、最基本的情况入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由浅及深的推入，从而得出了一种运动形式自由落体运动。这种理想化的方式，在以后我们学习物理时经常要用到。3、测定匀变速度直线运动加速度的方法：a=(Sn-Sn-1)/t2= S/ t2板书设计：第二章 直线运动第八节 自由落体运动1、物体的下落运动（1）沿直线竖直下落的运动（2）受重力作用，同时受空气阻力作用。问题：（1）不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢，还是轻的物体下落快？（2）物体下落的快慢与什么因素有关？物体越重，下落越快？轻的物体比重的物体下落快？（3）空气阻力忽略不计时，物体下

13、落快慢相同2、自由落体运动（1）定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动特点：1。初速度为零。2、物体只受重力作用。（2）自由落体运动的运动学规律结论1：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。规律 ：Vt= atS= at2/2结论2：在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。结论3：重力加速度(g)（自由落体加速度）A. 数值和单位a. g的变化规律 :g随纬度的升高而增大g随高度的增加而减小b. 标准值：g=9.8m/s2,初中g=9.8N/Kg.粗略计算g=10m/s2B. 方向：竖直向下3、自由落体运动规律Vt=gth= 1/2gt2V2t=2gh重力加速度的数值一般

14、取9.8 g/m.s24、应用5、作业：长度的测量教案示例之二 教学目标教具准备学生 用硬纸做成的圆锥体、乒乓球、直尺、三角板、五分硬币、棉线、圆柱体形铅笔，每人各一套。教师 圆锥体、球、三角板、直尺、轮子、印好一条无规则曲线线段的纸、金属丝（后二件发给学生，人手一张和一根）教学过程一、复习旧课教师 你的大姆指尖到小指尖的最大距离是多大？先自测，后请你用毫米刻度尺实际测量一下。学生 目测、实际测量、进行汇报。（有较多同学目测与实际测量相差较大。或不能读出目测值。进行讨论分析后教师表扬目测水平高的同学并纠正读数：若用厘米为单位，应读出小数下二位数值；若用毫米做单位，应读出小数下一位数值）。教师

15、用你测出的大姆指尖到小指尖的距离测课桌的宽度，再用刻度尺直接测量课桌宽进行比较。学生 实际操作。进行讨论。得出用刻度尺直接测量准确。（复习达到培养学生的目测能力、记住大姆指尖到小指尖的距离、用刻度尺测量的实际操作能力、记录读数的能力）二、引入新课教师 拿出预先印好一条无规则曲线的纸问：这条曲线如何测量？同学们准备好的锥体的高、乒乓球的直径、这根金属丝的直径（很细）又如何测量呢？让我们在这堂课中学习、解决。（让学生稍议论一下后，教师在黑板上写出 二、长度的特殊测量方法）。三、新课讲述1.曲线长度的测量（板书）教师 拿出刚才印好一条曲线的纸问同学：这条曲线能直接用刻度尺来测量吗？学生 不能。教师

16、那么谁能想办法测出这条曲线的长度？学生 可以用一条棉线沿曲线放过去，在棉线上标出曲线的起点和终点，然后把棉线放直，用刻度尺量出它的长度，就是这条曲线的长度。（学生往往忘掉讲在棉线上标出起点和终点，让大家讨论、完整）。把纸发下去（或预先发好），让学生实际测量，读出数值。教师与学生一起讨论、纠正读数记录中的错误。教师 这条曲线比较短，我们容易想办法进行测量，那么操场跑道一圈的长度我们又怎样测量？讨论片刻。教师引导同学看课本13页第二节的第三段后拿出轮子，请同学叙述测量方法。（没有看书时，有的同学会说，先用刻度尺测出一步的长度，然后用走路的方法在跑道上走，记住步数n。则跑道的长就是一步的读数乘以步数

17、n。教师应该肯定这种测量方法，进行表扬，同时指出这种方法不够准确）教师归纳，这种方法是一种“化曲为直”的测量方法。（板书）2.圆锥体高的测量（板书）教师 拿出锥体问同学：锥体的高是否可以用测量一条曲线的长度的办法来进行测量呢？（学生肯定说不能）。我们可以用直尺和三角板配合的办法来测量。请你用这两个测量工具测一下你制作的圆锥体的高。学生 先独立思考，然后二人小声讨论，进行测量。教师 巡视，不断指出错误测量方法，让几组学生分别汇报测量锥体高的方法，指出正确的测量应如课本第十四页图1-8那样，并且在讲台上演示。（让学生注意直尺为什么放在桌子边进行测量）（学生测量中往往出现：三角板与直尺的位置与课本第

18、十四页图1-8所示的位置相反放置，教师要指出，这样放置不容易使直尺水平，会影响测量的准确性。直角三角形的斜边放在锥体的顶端，进行测量，犯与一样的问题。直角三角形的一条直角边没有完全与直尺重合。测量中没有注意直尺的零刻度）。3.微小量的测量（板书）教师 如果我们测量的物体很小或很薄、很细。如物理课本的一页纸的厚度、漆包线的直径。而测量的工具也只有刻度尺，那么又如何测出它们的厚度和直径呢？学生 思考、讨论。教师 引导学生看课本第十四页最后一段，指出，用毫米刻度尺测不出一张纸的厚度，也测不出二张纸厚度，但是能测出一百张纸的厚度，而一张纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以知道了，这种测量称累计法测

19、量法。然后让学生测物理课本一张纸的厚度，并且提出，在累计法测量过程中应该注意什么？学生 与课本内的纸厚度不一样的不能测进去。如课本的面、底、彩图纸。张数最好凑成容易计算的数。每页都要压紧。学生实际测量，教师巡视，指出测量中的错误。如看刻度时视线与刻度尺要垂直；刻度要贴近被测物体；刻度不能斜放等，为下一节课伏笔。（因为在微小量测量过程中容易暴露这几方面的错误测量）教师归纳，这是一个“化薄为厚”的累计测量法。（板书）四、巩固新课教师 引导学生看黑板一起归纳：这节课我们学习了“化曲为直”的曲线长度测量方法、用直尺和三角板组合对锥体高进行测量。“化薄为厚”的累计法对微小量进行了测量。同时对认真测量的同

20、学进行表扬。号召同学们学习他们积极思考，认真进行科学测量的学习态度，调动同学们学习物理的积极性。五、目标达成实际测量题1.用五分硬币和毫米刻度尺测量刚发下的那张纸上的曲线。（用不同测量工具测量同一条曲线的长度，是曲线测量的反馈题）。2.用毫米刻度尺和直角三角形测量乒乓球的直径、圆形铅笔的直径。（用相同测量工具测量不同的物体的直径，是锥体高测量的反馈题）。3.用一支圆柱形的铅笔和刻度尺测量金属丝的直径。（用不同的测量工具测量不同物体的微小长度，是测量微小量的反馈题）。通过测量，学生对前二个反馈题，做得较好，而第三个反馈题，开始时有不少同学无法着手测量，通过讨论，引导，也能较好完成，但是有的同学绕

21、线时，一圈圈不能紧压，教师要指出为什么一圈圈要压紧。六、布置作业1.思考题：如何正确使用刻度尺进行正确测量？今天的测量中你做得怎么样？误差与错误有什么区别？误差产生的原因是什么？怎样可以减小误差？2.课本第14页练习二（1）、（3）做在练习本上，（4）要求同学去实际测量，下节课汇报讨论。（指定一个篮球场）。自由落体运动的教案一、教材分析自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。此前，学生已经学习了匀变速直线运动的规律，也学习了研究匀变速直线运动的基本方法，对本课的学习，实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动，既有利于巩固所学的知识，培养学生解决实际问题、探求规

22、律的能力，还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。本节课的教学重点在于说明不同物体自由下落的加速度都是重力加速度。由于学生受日常经验的影响，对重的物体下落快，轻的物体下落慢的印象很深，所以本节课做好实验十分重要。教学时可以引导学生从日常生活经验出发，通过实验逐步提出问题（设疑），让学生自己探究（解疑），得出结论。充分体现了物理是以实验为基础的学科，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。本节课的教学难点是掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题。二、教学目标1、知识与能力（1）理解自由落体运动，理解是重力加速度，（2）掌握自由落体运动的规律，（3）培养学生分析和综合、推理

23、和判断等思维能力。2、过程与方法通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。3、情感态度和世界观感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。先通过观察生活中的一些现象和提出亚里士多德的理论和设疑“重物体比轻物体下落快吗?”，让学生通过分组实验及演示实验（牛顿管）解疑，理解什么是自由落体运动，明确物体做自由落体运动的条件。并得出做自由落体运动的不同物体，在同一地点从同一高度下落的快慢相同的结论。接着引导学生探究“自由落体运动是一种

24、怎样的运动呢？”，通过分组实验对自由落体运动进行研究，得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。再提出“你能求出自由落体运动的加速度吗?”，引导学生去研究，从而圆满解决问题。四、教学准备(1)牛顿管、抽气机；(2)10套：纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器（带复写纸片）、纸带、重锤、海绵垫、接线板；长刻度尺。五教学过程回顾学过的知识：复习匀加速直线运动的规律和判定，掌握其有关的一些公式。引入新课：在日常生活中，我们会看到这种现象：把硬币和纸片举到相同高度，硬币的重量比纸片重，同时由静止开始释放。观察哪个先落地？（演示：硬币和纸片）观察结果：硬币先落地类似的现象在生活中还

25、有很多，早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。在我们今天看来，他这个说法是否正确呢？提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？（课后有伽利略的推论）我们可以通过实验研究这个问题，桌上有两张纸片（同种材料，质量不同）观察掉落在桌面的情况：1.两张纸平摊，同一高度，同时静止释放。2.把质量小的纸捏成纸团，同一高度，同时静止释放。（让学生自己试一试）我们通过观察这个现象说明了什么？可见，重的物体不一定下落得快，轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢？（学生：受空气阻力的影响）我们的神州六号飞船返回时，为了安全的降落，一定的高度要打

26、开降落伞来减速，利用的空气的阻力。正是由于有空气阻力的影响，物体下落得才有快有慢。同学们想想看，如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体只受重力，从静止开始下落的情况是什么样子呢？（演示牛顿管）看，这是一根玻璃管，管中的空气已经用抽气机抽掉了，里边有一个金属片和羽毛，观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。（观察实验）定义：物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。要注意理解“自由”这两个字：只受重力、初速度为零。结合上面的实验我们一起总结下，小结：如果没有了空气阻力，不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在存在空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。限于当