2.2自由落体运动规律 教案 (3)

2.2自由落体运动规律
教案
教学目标
1.知识与技能
(1)理解什么是自由落体运动,知道自由落体运动的特点
(2)理解什么是自由落体加速度
(3)掌握自由落体运动的规律
2.过程与方法
(1)通过对自由落体运动的研究,初步学会科学研究的方法。
(2)通过对公式和图像的研究,培养学生的分析、推理能力。
(3)通过对实验数据的分析,学会实验数据的处理。
3.情感、态度与价值观
(1)经历自由落体运动的探究过程,体会前人对科学发展的贡献和自己发现规律的乐趣。
(2)经历自由落体运动的研究过程,体会实验和数学在物理研究中的重要性。
学情分析
自由落体运动,学生有一定感性和模糊的体会,但理解自由落体运动概念,对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面,首先是物理语言的误导,使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动;其次生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法,让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣,养成动手与合作能力,生成学生透过现象看本质的物理意识。
学生已经学过什么叫做自由落体运动以及一些基本规律和情况。教学中要充分利用学生的已有的知识经验,使学生积极主动地参与教学过程。
重点难点
教学重点:自由落体运动规律。
教学难点:自由落体运动是匀加速直线运动。
教学过程
活动1【导入】复习
教师提问:什么是自由落体运动
学生回答。(教师总结自由落体运动的两个要素。)
教师提问:通常情况下,地球上的落体运动是不是自由落体运动为什么
学生回答。(教师总结忽略空气阻力的条件。)
活动2【活动】新课
一、自由落体运动的性质:
1.观察:每小组同学准备一个小物体(橡皮、硬币、小纸团等)在桌面上方释放,观察物体的运动有什么特点
学生观察后总结。
教师板书:初速为零
直线运动
竖直向下
速度越来越快
教师提问:这是一种什么样的运动
学生思考(同时教师介绍,伽利略认为:自然界是简单的,自然界的规律也是简单的。落体运动是最简单的变速运动——速度均匀变化)
教师提问:这个结论我们能确定吗
教师介绍:不能确定的结论我们称为猜想,猜想需要通过验证才能成为结论。
活动3【活动】2.验证
(1)复习匀变速直线运动的图像
教师提问:匀变速直线运动的图像是什么规律
学生回答(正比例函数)
(2)教师提出验证自由落体运动是匀变速直线运动的第一种方法。
思路1:证明速度和时间成正比
教师提问:按这种思路,我们需要通过实验测量什么物理量
学生回答(速度、时间)
教师提问:我们常用的实验器材是打点计时器,这一种实验器材测的是什么物理量
学生回答(时间、位移)
教师:这种思路对我们的实验器材有新的要求。我们要考虑能否只考虑匀变速运动中位移和时间的关系。
复习已学公式:
v=st=(v0+vt)/2(v0=0)
学生推导位移s与时间t的关系。(s=at2/2)
(3)教师提出验证自由落体运动是匀变速直线运动的第二种方法。
思路2:证明位移和时间的平方成正比
学生分析纸带上的数据,教师利用excel表格输入数据计算位移和时间平方的比值。
学生根据比值的数值得到结论。(在误差允许的范围内,位移和时间的平方成正比)
(4)结论: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
我们把自由落体运动的加速度称为重力加速度,用g来表示。
在地球上不同的地方,g的大小是不同的。
通常取:g=9.8m/s2
二、自由落体运动规律
学生根据已有公式vt=v0+at和推导自由落体运动规律。
结论:vt=gt
s=gt2/2
活动4【讲授】例题
例:屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体运动。假设水滴从10m高的屋檐上无初速滴落,水滴下落到地面时的速度大约是多大
学生解决后对答案进行分析。(实际问题中,雨滴的下落受空气阻力的影响很大)
练习1:一物体从45m高处自由下落,那么该物体经多长时间落到地面物体在最后1s内通过的高度是多少g=10m/s2
教师引导学生掌握最后1s的位移的求法。
变式练习:一物体从足够高处自由下落,在第n秒内通过的高度是多少
练习2:一个物体从H高处自由下落,经过最后200m所用的时间为4s,g=10m/s2,空气阻力忽略不计,求物体下落的总时间T与高度H。
活动5【讲授】小结
1.科学研究的方法:猜想——验证——结论
2.自由落体运动的性质:初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动
3.自由落体运动的规律:vt=gt
s=gt2/2