2.2自由落体运动的规律（二）教案沪科版必修1

2.2自由落体运动规律(二)测定重力加速度的大小
课标要求
用打点计时器研究匀变速直线运动
三维目标
知识与能力
通过实验学会一种测量重力加速度的方法，进一步熟悉打点计时器的使用
过程与方法
1.通过探究活动学会测量重力加速度
情感态度与价值观
1.通过实验操作，培养和提高学生良好的实验素养
教材分析
本章是必修一的第二章，是在建立了运动的基本概念后进一步对匀变速直线运动探究学习的，本节是本章的第二节，是在经历了伽利略对落体运动研究的过程，体验了伽利略研究物理问题的科学方法的基础上用我们所学过的知识，通过思维的升华，来更深层次的探究自由落体运动的规律，同时也是从特殊到一般，为下一节《匀变速直线运动的规律》的学习做准备。
学情分析
高一物理从知识层面说，要掌握运动及相互作用部分的知识，通过对近年高考物理试卷进行分析，发现运动及相互作用这一部分分值占比25%左右，从情感层面来说，通过这一部分的学习要使学生体验一些基本的物理研究思想，比如：理想模型、极限思想，从而达到进一步提高学生的科学素养的要求，但是我们的学生在初中可能没有得到这一方面的锻炼，因此，进入高中以来，学生学习物理普遍感觉到难，尤其是对《2.1伽利略对落体运动的研究》中伽利略的科学研究方法从思想上很难理解，所以学生在学习本节课时可能会出现两个难点，一是回顾伽利略对落体运动研究的结论，解决这个难题，只有让学生一方面通过回顾，另一方面通过师的引导，当然这里要求不高，只需要学生知道即可；二是在体会用微元思想探究自由落体运动位移变化的规律，这一点必须通过师细致入微的引导，通过动画的演示，学生有初步的体会，在师的引导下逐步发现自由落体运动位移的变化规律并能够进行简单的计算
教学重难点
用实验测定重力加速度
2．对实验过程的分析和论证
提炼的课题
通过纸带上的点分析物体的运动情况
教学手段运用
教学资源选择
实验、练习册
教学过程
教师个性化修改
[实验目的] 测定当地重力加速度的大小
[实验仪器] 电火花打点计时器、铁架台、重物、纸带、刻度尺
[实验原理] 1、做匀变速直线运动的物体，在一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时 刻的瞬时速度，即
2、做匀变速直线运动的物体，在相邻相等时间内的位移差为常量，即
[实验步骤] 1、用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，并使重物停在靠近打点计时器处；
2、先接通电源，再松开纸带让重物自由下落；
3、打点计时器在纸带上打下一系列的点。
注意事项：1、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻力；
2、手捏纸带松手之前，不要晃动，保证打出的第一个点清晰;
3、每打完一列点就切断电源，因为打点计时器是按间歇式电路设计的，防止 线圈过热而损坏。
[数据处理]
从0点开始，每5个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为T=0.02s×5=0.1s。两计数点间的距离用刻度尺测量。
可用下列两种方法求出重力加速度：
1、图像法
（1）求瞬时速度：由求出各点的瞬时速度(即、、 、 …)，计算后记录在下面表格：
计数点序号
1
2
3
4
5
6
…
计数点对应的时刻（s）
…
通过计数点的速度（m/s）
…
（2）作v－t图像：以时间t为横轴、速度v为纵轴，建立坐标系，把刚才所填表格中的各点在速度-时间坐标系中描点。
问题1：描点时是用什么线连接呢，是用折线，直线，还是平滑的曲线？
问题2：如果在连线过程中出现了有一个点明显偏离大部分点所在的直线，该怎么办？
求加速度：从所画的图象中取两个点，找到它们的横纵坐标() (),然后带入公式
问题3：如果利用已测的数据、已描绘的点的坐标，直接带入加速度公式可以吗？
逐差法
如图1，、、、…、是相邻两计数点间的距离，是相邻相等时间里的位移差，则，T为两相邻计数点间的时间间隔。
根据，可得：
同理可得：，
则加速度的平均值为：
注：逐差法将到各实验数据都利用了，可以消除部分偶然误差。