2016-2017 人教版物理必修一 第二章 第5节 自由落体运动 教案

自由落体运动
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，尝试规律的简单应用。
[教学方法]
体现新教材的特色，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。
[教学仪器]
石头，羽毛，金属片，纸片；牛顿管，抽气机；自由落体仪，光电计时装置；金属书签，30cm刻度尺，计算器。
[教学过程]
1．自由落体运动
启发学生思考：你们看见过落体运动吗？你们仔细观察过落体运动吗？
演示：从同一高度同时释放石头和羽毛，再释放金属片和纸片。观察现象。
公元前4世纪，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。
提出问题：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快？
学生分组进行实验探索，最后请学生演示（不同方案），并说明实验现象，得出结论：重的物体不一定下落得快。
介绍意大利物理学家伽利略的推理。
得出结论：物体下落的快慢不是由物体的轻重决定的。
进一步思考：如果没有空气阻力的影响，物体下落的图景是什么样子呢？
教师演示牛顿管。
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
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。
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。
教师讲有关落体运动的物理学史，正确认识从亚里士多德到伽利略的科学发展历程。
2．自由落体运动的性质
初步观察小球做自由落体运动，可以知道：自由落体运动是加速直线运动，而且初速度为零。
提出问题：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动吗？
指导学生回顾初速度为零的匀加速直线运动的规律：
速度vt=at，位移s=at2，其中s∝t2。
教师简单介绍伽利略对自由落体运动的研究。然后，介绍自由落体仪、光电计时装置，并演示。
通过实验研究得出：s∝t2。
大量的实验可以证明，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
3．自由落体加速度
在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。
重力加速度g的方向总是竖直向下的，它的大小可以用实验的方法测定。
利用自由落体仪测出当地的重力加速度。
指导学生看课本上的表格，请学生说说获取到的信息。
国际上取北纬45°海平面上的重力加速度值作为标准值，g=9.80665
m/s2。通常的计算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10
m/s2。
提出继续研究的问题：为什么不同地点的重力加速度g的数值不同？
4．例题：
从楼顶释放一个铅球，请你估算：从开始运动起，它在1s内、2s内、3s内下落的位移分别是多少？在0.1s内、0.2s内、0.3s内下落的位移又是多少？
通过这道例题，教师指导学生联系实际，建立自由落体运动的图景。
5．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：阅读课本的“做一做”，弄清楚实验原理、器材、步骤、数据的采集和处理、结论。
（2）做一做：两人一组，测出各自的反应时间。
（3）想一想：如何制成一把直接测量反应时间的“尺子”？
（4）继续研究：跟踪检测自己的反应时间；检测不同人群（性别、年龄、职业等）的反应时间；研究反应时间跟哪些因素有关？等等。
6．作业：