2.2自由落体运动的规律（一）教案沪科版必修1

2.2自由落体运动规律
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
1.认识自由落体运动的定义和条件。
2.理解自由落体运动的速度公式。在师的引导下推导出自由落体运动的位移公式，尝试运用公式计算简单问题。
过程与方法
1.通过回顾与师的引导，认识自由落体运动的定义和条件。
2.通过自主学习和老师的引导推导自由落体运动的速度及位移公式，经历逻辑推导过程。
情感态度与价值观
1.通过系列活动，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的兴趣。
2.课堂中渗透物理方法，在研究物理规律的过程中抽象出一种理想的物理模型──自由落体，引导学生初步体验微元的思想。
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
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。
3、理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
提炼的课题
本节课重点解决的问题
教学手段运用
教学资源选择
PPT、练习册
教学过程
教师个性化修改
师：物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落，它的受力情况有什么特点？
生：没有空气阻力，则物体只受重力。
师：很好！物理学中把这种只受重力作用，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动：在只受重力的情况下，由静止开始下落的运动。
师：我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗？比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗？
生：肯定不是，因为在地球表面大气层内，没有空气的情况是不存在的。
师：说得很好！在我们的日常生活环境下，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似条件：一般情况下，密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。
自由落体运动的运动规律
师：做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢？速度随时间是如何变化的？位移随时间又是如何变化的，我们该如何来研究它的运动规律呢？
生：利用打点计时器。先选择一个物体，这个物体必须密度大，实心，体积不要太大，这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。
师：请同学们自己设计并进行实验，将纸带的处理结果告诉我。
学生设计、操作并处理实验结果
总结分析运动规律
师：实验结论是什么？
生：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
师：如何得出这个结论？
生：根据实验得到的纸带，我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律来验证纸带，结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。
师：回答得非常正确！自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，这个结论我们要牢记。
师：那再计算一下自由落体的加速度大小是多少？方向如何？
生：我所算得的结果在9.4左右，方向是竖直向下，因为物体是竖直向下匀加速的，所以加速度方向应该与速度方向相同，竖直向下。
师：其他同学的结果呢？
生：我的也差不多。
关键点提问
师：大家用的是质量不同的重锤做的实验，为什么求出来的加速度结果差不多呢？
生：虽然重锤质量不同，但由于空气阻力影响较小，均可以近似成自由落体运动，而我们已经知道：所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。
总结归纳重力加速度
师：同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度，用g表示。精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1．纬度越高，g越来越大；2．同一纬度，高度越大，g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特殊说明，都按9.8m/s2计算。