物理教案:自由落体运动最新9篇
作为一无名无私奉献的教育工作者,常常需要准备教学设计,教学设计是对学业业绩问题的解决措施进行策划的过程。那么优秀的教学设计是什么样的呢?众鼎号为朋友们精心整理了9篇《物理教案:自由落体运动》,可以帮助到您,就是众鼎号小编最大的乐趣哦。
《自由落体运动》教学设计 篇一
一、课程分析
1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)
(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。
(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1、学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。
2、本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3、两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1、知识与技能:
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2、过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3、情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
(一)新课引入
设计思路:教师在课堂教学过程中,有意识地创设情境,通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题,将学生引入情境之中,容易激发起学习的动机,培养学习兴趣。通过合理创设情境,不仅能起到组织教学的作用,而且能使学生明确学习目标,产生浓厚的学习兴趣。
师:同学们,咱们班哪位同学反应比较快?请到讲台上来。
生:(推荐一位同学)。
师:我们看这位同学能不能抓住这片铁片。(向学生展示长度约为3、5cm的铁片)
师生共同完成这一游戏。
师:同学们,这位同学能抓住这片铁片吗?
生:不能。
师:为什么不能抓住呢?我们在学习了自由落体运动之后,同学们就知道其中的奥秘了。
设计思路:创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,将学生引入一种与物理问题有关的情境中,造成一种悬念,使学生产生向往、探索的欲望,处于欲摆不能的状态。创设问题情境时应注意:问题要小而具体、新颖有趣、有适当的难度;有启发性,要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念。悬念解除之时,也就是正迁移实现之时。
【板书】课题:第三节 自由落体运动
(二)新课研究:
设计思路:在教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,同时,教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣,带领学生去探索物理世界的奥秘,就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。
师:同学们,物理规律的研究总是来源于生活,有服务于生活。为了更深入的研究自由落体运动的规律,我们也需要从生活实践出发,来讨论几个问题。
提出问题:在日常生活中,重的物体和轻的物体谁下落的更快一些呢?
生:重的物体下落的快一些。
师:我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。
设计学生实验1:纸片和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要比轻的纸片下落的快。
教师演示牛顿管实验,让学生再次验证自己的结论。
师:两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点,在人类还处于懵懂时期的时候,亚里士多德就对这一现象作出研究,这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢?我们还是通过实验来验证。
设计学生实验2:将纸片团成纸团,再和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
教师强调,纸团和纸片的质量是相同的。
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要和轻的纸团下落的几乎一样快。
提出问题:为什么会得到相互矛盾的结论?
学生思考
师:对表面现象的观察有时会得出错误的结论,我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前,伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。
设计思路:教学中应注意新旧知识异同的比较,通过对比,能透过表面现象,看清不同的物理本质。在对比过程中,学生始终处于主动积极、探索进取状态,引起有意注意,促成思维交锋,这样对完善旧知识,自觉完成从旧知识到达新知识的迁移,并巩固新知识,都极为有利,不然,就公式论公式,该对比不对比,不仅不会促进迁移,反而会造成负迁移。心理学研究表明:对比抗干扰,加强对易混知识的比较,找准分化点,利于排除干扰,加深对某些相关概念的认识和理解,促使易混知识在学生头脑中彻底分化。
设计学生实验3:将硬币放在纸片上面组合成一体,和另一相同的纸片从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币和纸片的结合体要比轻的纸团下落慢。
提出问题:同学们,现在我想让两者下落的几乎一样快,应该怎样做?
学生讨论并提出实验方案。
生:让纸片包住硬币并团成纸团。
师:同学们实际做一下看看。
学生做实验,并观察实验现象。
教师提出问题:我们做的上述几个实验,为什么会得出不同的结论?
生:有空气阻力的影响。
师:如果我们忽略空气阻力的影响,同学们猜一下,会出现什么情况?
教师演示牛顿管实验,让学生验证自己的猜想。
设计思路:美国著名心理学家布鲁纳曾说:掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此,我们在组织教材时,应把基本概念和规律放在首位,突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验,让学生充分体验学习的快乐,体验实验探究在物理规律研究中的重要作用;同时也活跃课堂气氛,增强学生的学习兴趣。
【板书】
1、自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
师:那么,自由落体运动到底是一种什么样的运动呢?他遵循什么样的规律呢?现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。
教师介绍实验器材,并简单的介绍实验过程和步骤,引导学生进行分组实验。
实验探究过程:(单位:cm 数据均保留到小数点后两位)
s1
s2
s3
s4
s5
s6
s
δs
δs平均值
a
2、注:δs= s1―s2= s3― s4= s5Cs6=at2
学生进行分组实验,并通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的特点和规律。
设计思路:物理课堂教学过程中,很多的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要以良好的契机为抓手,立足于诱导学生的学习兴趣。
【板书】
2、自由落体运动的特点:初速度为零的匀加速直线运动。
师:自由落体运动是匀加速直线运动,那么它的加速度是多大呢?我们还是通过实验进行探究。
学生通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的加速度。
根据实验结果得出自由落体运动加速度记为:g
在不同的纬度和高度时,g值是不一样的,纬度越高g越大,高度越高g学小,在正常情况下
在要求不是很高的情况下,取g=10m/s2。
【板书】
3、自由落体运动加速度:
师:由匀变速直线运动的运动规律可知自由落体运动的规律为:
3、自由落体运动的规律: ,
设计思路:人的每一个认识活动都含有一定的认知结构,它是人类认识客观事物在主观上的反映。建构认知结构,是中学物理教学的中心环节。促进新、旧知识的交互作用,对于完善认知结构,使认知结构系统化、综合化、整体化具有重要作用。在教学中,要引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中原有的适当概念相联系,把新概念、规律纳入原有概念、规律中,同时使新概念、规律与原有的有关概念、规律进一步分化和融汇贯通,组成一个整体结构。
例题、一块石头从离地面20m高的楼顶自由落下,经过多长时间石头落到地面?石头到达地面时的速度有多大?(忽略空气阻力,g取10m/s2)
解析:设经过时间t石头落到地面,速度为v,由自由落体运动的规律得:
代入数值,解得:
设计思路:通过例题,让学生充分理解自由落体运动的特点和规律,并体验胜利的喜悦。
师:同学们,现在我们回到开课时的小游戏,同学们为什么抓不到铁片呢?人的反应时间很难达到0、1s这么短的时间,那么,同学们计算一下,在0、1s内做自由落体运动的物体下落的高度是多少呢?
学生认真计算,并给出答案:在0、1s内做自由落体运动的物体下落的高度是4、9cm。
师:(展示铁片)这片铁片的长度只有3、5cm。所以,同学们是抓不到的。
设计思路:物理教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,教师要从教学效果出发,通过精心设计,将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中,注意广泛收集物理学科最新成果,结合教学内容,巧妙地包装,隆重地介绍,激发学生的求知欲和兴趣。
师:本节课的最后,请同学们把课本翻到第53页,利用课本上提供的方法,测量一下你的反应时间。
设计思路:让学生充分体会物理规律在日常生活中的妙用,并通过他们自己测量的反应时间回扣抓铁片的过程,是本节课的教学更加完美。
(四)小结
本节课我们学习了
1、什么是自由落体运动
2、自由落体运动的特点和规律
3、自由落体加速度
(五)《自由落体运动》教学设计
②实验探究,激发学生深入学习的动力
③实验探究自由落体运动的特点和规律
④实验探究自由落体加速度
运
⑤回扣课堂小游戏,解疑
⑥激发学生兴趣,测量自己的反应时间
①课堂质疑,激发学生的学习兴趣
(六)板书设计
第三节 自由落体运动
1、自由落体运动
物体不受其他因素影响,只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
2、自由落体运动的特点
初速度为零的匀加速直线运动。
3、自由落体加速度
4、自由落体运动的规律
六、教后反思
1、在物理教学中,使学生养成良好的学习习惯、打好基础、培养能力和教师加强必要的指导,是促进知识顺利迁移所不可少的前提。所以教师在采用行之有效的教法、认真研究学生的学法,进行物理教学改革的同时,认真学习知识迁移规律,并考虑影响知识迁移的各种因素,定能提高教学效果。
2、新课程强调学习方式的改变,倡导以“主动、探究、合作”为主要特征的学习方式。
3、“实验启发式”综合教学模式是我们学科的老师在教学实践中总结出来的模式,已在实践中收到一定效果,当然也有待在具体的教学实践中不断地完善,使之变得更科学。
4、本节课探究自由落体运动的规律,从历史上的研究过程入手,所以本节课的思路比较开阔,转折比较多,教师在教学过程中应注意内容的衔接。
5、本节课的演示实验比较多,做好演示实验,有利于帮助学生理解自由落体运动的特点,在本节课的教学中,这一点尤为重要。
教学重点 篇二
1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2.掌握自由落体运动的`规律,并能运用其解决实际问题。
自由落体教学设计 篇三
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g。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。
三、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)
我们的神舟六号飞船返回时,为了安全的降落,一定的高度要打开降落伞来减速,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。限于当时科技发展的水平,他在物理方面的论述,今天看来很多是不恰当的。但是,在两千年前他能够通过观察、归纳,形成自己的一套理论体系,已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。
我们知道了什么是自由落体运动,下面我们继续深入的分析这种运动。
(演示实验:将点火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用夹子夹住纸带上方,使重物静止在靠近计时器的下方,然后接通电源,待打点稳定后再松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打出一系列小点,那么这些点记录了重物的运动情况。)
下面大家结合学案来分析下纸带。
提问:轨迹为直线还是曲线?
答:轨迹为一条直线,物体作直线运动。
提问:是匀速直线运动吗?
答:在连续相等的时间内通过的位移不相等,逐渐的增大,所以是加速直线运动。
提问:是匀加速吗?是如何判断出来的?
(提示:回忆前面学过的匀变速直线运动规律:连续相等的时间内,物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式,已知的=0.02秒。
答:可以测出连续相等的时间内,物体通过的位移之差为定值(在误差允许的范围内)。则物体做匀变速直线运动。
我们一起总结一下:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
提问:能求出自由落体运动的加速度吗?
同样根据上面的公式,我们对自由落体运动的加速度进行计算一下,大家选取不同的时间间隔来读取数据。
通过多次测量计算:
(1)我们通常用g来表示自由落体加速度,也叫重力加速度,数值近似为9.8,重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中,如果要获得更精确的数据,还可以用频闪照相来测量。
自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动,那么其运动规律与一般规律类似:
不同的物体在同一地点,从相同高度同时自由下落的物体,同时到达地面,根据,则它们的加速度是相同的。
应用:
1:大家看到课后的测定反应时间小实验。
2:测量物体从一定高度的楼房掉下,已知落地时的速度,求高度和下落时间。
我们可以通过测量在连续相等的时间间隔内,物体通过的位移之差是否为一个定值。若为定值,则是匀变速直线运动。
《自由落体运动》教学反思 篇四
自由落体运动”是“直线运动”一章中的第六节课。本节课主要学习什么是自由落体运动,自由落体运动特点及自由落体的加速度。本节课是想让同学们把匀变速直线运动规律应用在日常生活中,所以自由落体运动的特点及计算既是本节重点也是难点,深入分析自由落体运动也就是理解匀变速直线运动的过程。
为了加强学生对自由落体运动运动特点的理解,我是这样设计这堂课的:用纸片和钥匙是否同时落地的小实验引起学生对这节课的兴趣,同时思考物体下落快慢与物体重量是否有关,其次用牛顿管让学生对比真空下和空气中物体的下落与重量是否有关,由这些实验让学生自己得出结论:物体下落快慢与物体重量无关,同时引出本节课的主题,自由落体运动。
对于基本概念的理解,为了提高学生兴趣,我引入了几个小故事,如:伽利略的比萨斜塔实验,商人的货物由赤道运到北极重量增加。学生在故事中加深了对自由落体运动和重力加速度的理解,使教学过程变的不枯燥。
对于自由落体运动规律的理解和应用,我是这样处理的:导学案着重放在最简单公式应用和基本概念的说法上,从我的批改来看,学生对基本概念理解有一定的偏差,如对自由落体运动条件的理解上,所以我把处理导学案基本概念的习题就放在给出基本概念之后,来着重强调,加深理解,增强记忆。学生对简单公式应用掌握还可以,但是个别典型题处理的就很差了,如导学案的第6题,我先纠正学生错误的做法,其次和学生一起观察题目特点,给出比例法解决题目的技巧。
课本的做一做小实验,我也利用起来了,和学生共同探讨原理的基础之上,放手让学生自己做,自己计算,学生在做的过程中,还出现了一个小插曲,有的学生计算出反映时间是17秒多,我马上指出学生出现如此大的偏差的原因是计算过程中单位换算出了问题,正好借此提醒同学们以后应用的过程中应该注意的问题。
自己感觉这节课还是比较紧凑的,还有时间处理课后习题,找了一个同学到黑板上规范了一下步骤。
本节课的缺点:课本重力加速度的给出是用实验的方法,但是实际操作起来,如果做这个实验的话,会占了这节课一半多的时间,根本没有时间处理导学案和课后习题。会使这节课的容量打了折扣,所以考虑再三,我还是舍弃了这个实验,虽然我知道这样做不符合大纲,但符合实际。
本节课我还有一个感想:非重点生除了知识上理解有一定的难度,在计算能力和观察能力方面也还需要慢慢培养,所以在以后的教学过程中,还要降低起点,放慢速度,认真设计,将课堂落实到实处。
自由落体运动教案 篇五
【教材分析】
“自由落体运动”选自高一《物理》第二章“直线运动”的第八节,在学生认识了匀变速直线运动,掌握了匀变速直线运动的规律之后,课本把该节放在本章的最后一节,把自由落体运动作为初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,这样有利于学生形成知识的结构,避免死记公式。本节教学的重点和关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g,学生由于受日常经验的影响,对重的物体落得快,轻的物体落得慢印象很深,所以做好演示实验十分重要,除了牛顿管的实验之外,还可以做一些小实验,使学生明白,日常见到的现象是因为受到空气阻力的影响的缘故,对“如果物体只受到重力,不同物体的加速度相同”有深刻的印象。
【教学设想】
教学时间为一课时,整节课的--围绕“实验现象──发现问题──探究问题──解决问题”的主线展开:
→科学的抽象、推测(真空中,如何?)→实验验证(牛顿管演示)
→得出结论(自由落体定义)→问题提出(自由落体运动规律如何?)
通过这一系列的活动,调动学生自主学习的积极性,并使学生对科学探究有一定的了解。开始的小实验很重要,是科学探究的入口处,所以教师一定要把握好演示的技巧,然后引导学生层层深入,激发学生的好奇心,使他们产生强烈的求知欲,积极主动地去探究问题。
【教学准备】
小钢球、牛顿管、纸片、铁架台、电火花计时器、重物、纸带、直尺、课件。
【教学过程】
一、导入新课
师:我们学习了匀变速直线运动的规律,其规律可由三个公式体现出来(投影)。今天我和大家一起来研究一个匀变速直线运动的实例──自由落体运动。
师:同学们对“自由落体运动”其实并不陌生。
(演示实验:将小钢球由高处静止释放,指出小钢球的运动就是自由落体运动。)
师:那么除了小钢球的下落外,还有哪些运动是自由落体运动?自由落体运动有什么样的特点和规律?这节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学
1.什么是自由落体运动?
(演示实验:让一张纸片与小钢球同时自由下落,可看到什么现象?)
生:钢球落得快。
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,和小钢球由静止落下,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,所以与小钢球几乎同时落地。
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。)
自由落体运动教案 篇六
1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的`过程。
2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。
自由落体运动教案 篇七
一、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。
思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?
在空气中与在真空中的区别是,空气中存在着空气阻力。对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了。因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了。
在真空中,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同。
2、不同物体的下落快慢与重力大小的关系
(1)有空气阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快。
(2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和形状不同,但它们下落的快慢相同。
3、自由落体运动的特点
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g)。
4、自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动。
二、自由落体加速度
1、自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示。
2、自由落体加速度的方向总是竖直向下。
3、在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同。
4、在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同。
规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越大。
三、自由落体运动的运动规律
因为自由落体运动是初速度为0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。
1、速度公式:v=gt
2、位移公式:h= gt2
3、位移速度关系式:v2=2gh
4、平均速度公式: =
5、推论:h=gT2
问题与探究
问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?
探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的加速度较大,整个下落过程运动加快。在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些。
问题2 自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动。
探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法。
问题3 地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?
探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同。一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小。
典题与精析
例1 下列说法错误的是
A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动
B.若空气阻力不能忽略,则一定是重的物体下落得快
C.自由落体加速度的方向总是垂直向下
D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动
精析:此题主要考查自由落体运动概念的理解,自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽略不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下,初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比,但不一定是自由落体运动。
答案:ABCD
例2 小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的水滴进行观察,发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s,他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度。你知道小明是怎样估算的吗?
精析:粗略估计时,将水滴下落看成是自由落体,g取10 m/s2,由落体运动的规律可求得。
答案:设水滴落地时的速度为vt,房子高度为h,则:
vt=gt=101.5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101.52 m=11.25 m.
绿色通道:学习物理理论是为了指导实践,所以在学习中要注重理论联系实际。分析问题要从实际出发,各种因素是否对结果产生影响都应具体分析。
例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m,则物体从多高处自由下落?(g取10 m/s2)
精析:本题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10 N/kg,并且知道了物体最后1 s的位移为25 m,如果假设物体全程时间为t,全程的位移为s,该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m,由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.
答案:设物体从h处下落,历经的时间为t.则有:
h= gt2 ①
h-25= g(t-1)2 ②
由①②解得:h=45 m,t=3 s
所以,物体从离地45 m高处落下。
绿色通道:把物体的自由落体过程分成两段,寻找等量关系,分别利用自由落体规律列方程,联立求解。
自主广场
基础达标
1、在忽略空气阻力的情况下,让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落,则
A.在落地前的任一时刻,两石块具有相同的速度、位移和加速度
B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢
C.两石块在下落过程中的平均速度相等
D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5
答案:ACD
2、甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落,则在下落过程中
A.两球速度差始终不变 B.两球速度差越来越大
C.两球距离始终不变 D.两球距离越来越大
答案:AD
3、物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是
A. ∶2 B. ∶1
C.2∶1 D.4∶1
答案:B
4、从同一高度处,先后释放两个重物,甲释放一段时间后,再释放乙,则以乙为参考系,甲的运动形式是
A.自由落体运动 B.匀加速直线运动a
C.匀加速直线运动ag D.匀速直线运动
答案:D
5.A物体的质量是B物体质量的5倍,A从h高处,B从2h高处同时自由落下,在落地之前,以下说法正确的是
A.下落1 s末,它们的速度相同
B.各自下落1 m时,它们的速度相同
C.A的加速度大于B的加速度
D.下落过程中同一时刻,A的速度大于B的速度
答案:AB
6、从距离地面80 m的高空自由下落一个小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s内的位移。
答案:35 m
综合发展
7、两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起,从同一高度以1 s的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,第二个物体下落的时间是多长?
答案:0.5 s
8、一只小球自屋檐自由下落,在t=0.2 s内通过高度为h=2 m的窗口,求窗口的顶端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)
答案:2.28 m
9、如图2-4-1所示,竖直悬挂一根长15 m的杆,在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A,当杆自由下落时,从杆的下端经过A点起,试求杆全部通过A点所需的时间。
(g取10 m/s2)
图2-4-1
答案:1 s
自由落体运动教案 篇八
理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
物理教案:自由落体运动 篇九
一、教材分析:
1、教材内容
(1) 亚里士多德和伽利略对力和运动的主要观点和研究方法
(2)伽利略通过研究自由落体运动,创立了科学的研究方法
2、教材的地位和作用:
从过去的阅读材料,到现在作为独立的一节,看出新教材对过程与方法,情感态度与价值观等教育目标的重视,切不可以过去轻过程重结论的思想来对待本节课的教学。
3、教材的特点
本节课的突出特点是重视科学研究的过程和方法,例如用反证法使亚里士多德的观点自相矛盾,用猜想与假说,数学推理,实验验证,合理外推的科学方法研究自由落体运动的规律。
4、教学目标
(1)知识与技能:通过历史知识,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。
(2)过程与方法:了解伽利略的实验研究过程,认识伽利略有关实验的科学思想和方法。
(3)情感态度与价值观:从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦,培养敢于坚持真理,勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度。
5、教材的重点和难点:
重点:伽利略研究自由落体运动规律的实验和方法
难点:验证速度与时间成正比
二、教法分析:
采用自学点拨与合作探究相结合的教学方法,充分落实学生的主体地位,调动学生的积极性。
三、教学过程:
(一)引入新课,利用大屏幕给出自学提纲(15分钟)
问题主要包括:
1、物体下落的快慢由什么因素决定。
2、伽利略对自由落体运动的探究过程。
3、科学研究过程的基本要素。
通过提出的问题,让学生沿着伽利略的研究思路,推翻亚里士多德的错误观点,得出自由落体运动的规律,体会着伽利略科学研究的困难和非凡的研究思想。
(二)师生共同探究(10分钟)
在学生完成以上自学问题的基础上,进一步提出几个问题,让学生思考与讨论:
1、伽利略推翻亚里士多德的观点,采用的是什么推理方法?从而引出一种常见的推理方法——反证法。
2、伽利略巧妙的利用了数学推理和“冲淡重力”的斜面实验,转换角度的间接证明他的假设,这种方法非常重要,他打破了传统的以思辩性的论战来决定是非的古板方法,具有划时代的意义,他的研究思想对我们今后的学习和研究会有很大的。帮助。
3、让学生根据伽利略的推理思路,导出位移与时间的平方成正比的结论,体会他的逻辑推理过程。并让两个学生到黑板上推导,然后对他们作出评价,教师最后用大屏幕给出规范的推导步骤。
(三)反馈练习(5分钟)
1、伽利略研究速度与时间的关系时遇到那些困难?他是怎样巧妙解决的?
2、给出5分钟让学生阅读课后的阅读材料,体会伽利略一生中对科学和社会的重大贡献。
(四)课堂小结:
教师将本节的学习目标投影到大屏幕上,和学生一起简单的总结。
(五)课后作业
1、利用现代的测量仪器设计出一个研究自由落体运动规律的实验,写出需要的器材和实验过程。
2、请学生再总结出一些科学研究中常用的思路和方法。
通过这两个作业,进一步提高学生的科学研究的意识和素质。
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