人教版（2019）高中物理必修第一册第二章第4节自由落体运动教案
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高中物理必修第一册第二章第4节自由落体运动教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 42.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-08-28 22:44:12 | ||
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文档简介
《自由落体运动》教案
一、教学目标
知识与技能
1、理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念；
2、掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。
过程与方法
培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力，使之会验证匀速直线运动；
通过分析，归纳出自由落体运动的速度，位移公式，培养分析、推理、综合的能力。
通过实验探究自由落体运动、加速度的大小，体会实验在发现自然规律中的作用。
情感态度与价值观
使学生领悟突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想
通过实验探究，是学生形成实事求是的科学态度
二、教学重点
自由落体运动的特征和规律；
三、教学难点
研究自由落体运动的特征
；
四、教学仪器
纸片、光盘、牛顿管、多媒体课件等
五、教学过程
一、复习提问
前面我们学习了匀变速直线运动的规律。下面我们一起来回顾一下匀变速直线运动的有关知识。
速度公式：
位移公式：
速度位移公式：
推论：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T内位移之差为一恒量。
s1=
s2=…=
aT2
二、新课导入
提出问题：究竟是重的物体下落快，还是轻的物理下落快？
三、新课教学
(一)自由落体运动
演示实验一：
光盘与同样大小的纸片从同一高度同时由静止开始下落。问：我们可观察到什么现象？（看到石头比纸片下落得快）。为什么石头比纸片下落得快呢？（石头重一些，重的物体比轻的物体下落快）
公元前四世纪，古希腊哲学家认为重的物体下落快，轻的物体下落慢。直到16世纪末，伽利略才否定了这一观点。伽利略的巧妙推理，两块大小不同的石头用一条线连接起来，大的石头被小的石头拖住，整体速度变慢。但是两块石头加起来又比大的石头重。
演示实验二：
取半张纸与一张纸，把半张纸揉成一团，两者也分别从同一高度同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（半张纸比一张纸下落的快，轻的物体下落快）。
过渡引言：轻的物体下落快，这不是与亚里士多德的结论相矛盾吗？为什么会有两种不同的现象呢？我们再来做一个实验。
演示实验三：
取两张相同纸，把其中一张揉成团，两者也分别从同一高度
同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（纸团比纸片下落得快）。
过渡引言：上述现象说明重力相同的物体也不能同时落地，所以物体下落的快慢和轻重的关系比较复杂，既不能说重的物体比轻的物体下落快，也不能说轻物体的比重的物体下落快，因此亚里士多德的观点是错误的。
（学生思考与讨论）总结上面三个演示实验得到三个不同的结论，你又能得出什么结论？
结论：物体下落的快慢与重力无关。
（老师提问）同学们仔细分析一下，亚里士多德的观点究竟错在哪里？
（学生活动）没有考虑空气阻力的影响
过渡引言：第三个演示中，纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大，所以纸片下落较慢。由于影响空气阻力大小的因素太复杂。在科学研究中，我们常常采取忽略一些次要因素，从最简的问题入手的方法。在落体运动中，先排除空气阻力，研究物体在没有空气阻力条件下的运动。
牛顿管实验
拿一个长约1.5米，一端封闭，另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把小铁片和羽毛放到这个玻璃管里。在玻璃管里有空气的情况下，我们来比较这两个物体下落的快慢。（拿着玻璃管走到学生当中去，将水平放置的玻璃管迅速转过90°成竖直放置状态，让同学门观察两个物体的下落情况，重复该实验三次）
（老师提问）：在这个实验中，我们看到什么现象？
（两个物体下落快慢不相同，铁片下落的快，羽毛下落的慢）
用抽气机把牛顿管中的空气抽走。重复上面的实验，观察到什么现象？
（两个物体下落的快慢相同）
（老师总结）：原来在有空气阻力的情况下，较轻的羽毛在下落过程中受到空气阻力的影响较大，所以羽毛下落的慢一些。没有空气阻力时，小铁片和羽毛都只在重力的作用下从静止开始下落，它们下落的快慢是相同的，与物体的重力无关。十七世纪，伟大的物理学家伽利略（意大利）首先发现了亚里士多德这个观点的内部矛盾。
因此伽利略认为轻、重不同的物体它们下落的速度是一样的。为了说明他对物体下落的结论是正确的，据说他在比萨斜塔上把木球和铜球同时下落，发现它们几乎同时落地。
【结论】
1．空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.
2．在没有空气阻力时，在同一地方，任何物体自由下落的快慢相同．
引入自由落体运动的概念
1、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。
2、特点：只受重力、初速度为0
（说明“自由落体运动”是理想化模型，实际生活中在重力比阻力大得多的情况下，可以忽略阻力的影响，使学生了解突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想。）
（二）自由落体运动的性质
自由落体是一种什么样的运动？
学生猜想：可能是匀加速直线运动
问题导学：怎么证明你的猜想？
学生：根据实验（频闪相片、重物自由下落时用打点计时器打出纸带）
验证：自由落体的频闪相片
教师引导：假设自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，则可以用哪些方面证明呢？
学生回答：
连续相等的位移差X=a
初速度为零的匀加速直线运动从零时刻起，在连续相等时间内的位移之比等于（…=1:3:5：…）
初速度为零的匀加速直线运动从零时刻起，在ts内、2ts内、3ts内…的位移之比等于（…=1:3:5：…）
位移与市价关系X=a/2.建立X-图像，看位移与时间成正比关系。
（三）自由落体加速度
1、在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同；
方向：竖直向下
2地球上不同地方，重力加速度不同，从赤道到两极，重力急啊速度逐渐增大。
3、一般取g=9.8m/或10
m/。
根据匀加速直线运动的规律推导出自由落体运动的规律
匀变速直线运动的规律
自由落体运动规律
四、课堂小结：
主要内容：自由落体
自由落体运动的性质
自由落体运动规律
五、小实验
学生互测反应时间
六、作业布置P51
1-4
七、板书设计
第三节
自由落体运动
一、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
二、运动性质：初速度为零的匀加速直线运动（a=g）
大小：通常g=9.8m/或10
m/
G值
方向：竖直向
三、运动规律
一、教学目标
知识与技能
1、理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念；
2、掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。
过程与方法
培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力，使之会验证匀速直线运动；
通过分析，归纳出自由落体运动的速度，位移公式，培养分析、推理、综合的能力。
通过实验探究自由落体运动、加速度的大小，体会实验在发现自然规律中的作用。
情感态度与价值观
使学生领悟突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想
通过实验探究，是学生形成实事求是的科学态度
二、教学重点
自由落体运动的特征和规律；
三、教学难点
研究自由落体运动的特征
；
四、教学仪器
纸片、光盘、牛顿管、多媒体课件等
五、教学过程
一、复习提问
前面我们学习了匀变速直线运动的规律。下面我们一起来回顾一下匀变速直线运动的有关知识。
速度公式：
位移公式：
速度位移公式：
推论：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T内位移之差为一恒量。
s1=
s2=…=
aT2
二、新课导入
提出问题：究竟是重的物体下落快，还是轻的物理下落快？
三、新课教学
(一)自由落体运动
演示实验一：
光盘与同样大小的纸片从同一高度同时由静止开始下落。问：我们可观察到什么现象？（看到石头比纸片下落得快）。为什么石头比纸片下落得快呢？（石头重一些，重的物体比轻的物体下落快）
公元前四世纪，古希腊哲学家认为重的物体下落快，轻的物体下落慢。直到16世纪末，伽利略才否定了这一观点。伽利略的巧妙推理，两块大小不同的石头用一条线连接起来，大的石头被小的石头拖住，整体速度变慢。但是两块石头加起来又比大的石头重。
演示实验二：
取半张纸与一张纸，把半张纸揉成一团，两者也分别从同一高度同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（半张纸比一张纸下落的快，轻的物体下落快）。
过渡引言：轻的物体下落快，这不是与亚里士多德的结论相矛盾吗？为什么会有两种不同的现象呢？我们再来做一个实验。
演示实验三：
取两张相同纸，把其中一张揉成团，两者也分别从同一高度
同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（纸团比纸片下落得快）。
过渡引言：上述现象说明重力相同的物体也不能同时落地，所以物体下落的快慢和轻重的关系比较复杂，既不能说重的物体比轻的物体下落快，也不能说轻物体的比重的物体下落快，因此亚里士多德的观点是错误的。
（学生思考与讨论）总结上面三个演示实验得到三个不同的结论，你又能得出什么结论？
结论：物体下落的快慢与重力无关。
（老师提问）同学们仔细分析一下，亚里士多德的观点究竟错在哪里？
（学生活动）没有考虑空气阻力的影响
过渡引言：第三个演示中，纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大，所以纸片下落较慢。由于影响空气阻力大小的因素太复杂。在科学研究中，我们常常采取忽略一些次要因素，从最简的问题入手的方法。在落体运动中，先排除空气阻力，研究物体在没有空气阻力条件下的运动。
牛顿管实验
拿一个长约1.5米，一端封闭，另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把小铁片和羽毛放到这个玻璃管里。在玻璃管里有空气的情况下，我们来比较这两个物体下落的快慢。（拿着玻璃管走到学生当中去，将水平放置的玻璃管迅速转过90°成竖直放置状态，让同学门观察两个物体的下落情况，重复该实验三次）
（老师提问）：在这个实验中，我们看到什么现象？
（两个物体下落快慢不相同，铁片下落的快，羽毛下落的慢）
用抽气机把牛顿管中的空气抽走。重复上面的实验，观察到什么现象？
（两个物体下落的快慢相同）
（老师总结）：原来在有空气阻力的情况下，较轻的羽毛在下落过程中受到空气阻力的影响较大，所以羽毛下落的慢一些。没有空气阻力时，小铁片和羽毛都只在重力的作用下从静止开始下落，它们下落的快慢是相同的，与物体的重力无关。十七世纪，伟大的物理学家伽利略（意大利）首先发现了亚里士多德这个观点的内部矛盾。
因此伽利略认为轻、重不同的物体它们下落的速度是一样的。为了说明他对物体下落的结论是正确的，据说他在比萨斜塔上把木球和铜球同时下落，发现它们几乎同时落地。
【结论】
1．空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.
2．在没有空气阻力时，在同一地方，任何物体自由下落的快慢相同．
引入自由落体运动的概念
1、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。
2、特点：只受重力、初速度为0
（说明“自由落体运动”是理想化模型，实际生活中在重力比阻力大得多的情况下，可以忽略阻力的影响，使学生了解突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想。）
（二）自由落体运动的性质
自由落体是一种什么样的运动？
学生猜想：可能是匀加速直线运动
问题导学：怎么证明你的猜想？
学生：根据实验（频闪相片、重物自由下落时用打点计时器打出纸带）
验证：自由落体的频闪相片
教师引导：假设自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，则可以用哪些方面证明呢？
学生回答：
连续相等的位移差X=a
初速度为零的匀加速直线运动从零时刻起，在连续相等时间内的位移之比等于（…=1:3:5：…）
初速度为零的匀加速直线运动从零时刻起，在ts内、2ts内、3ts内…的位移之比等于（…=1:3:5：…）
位移与市价关系X=a/2.建立X-图像，看位移与时间成正比关系。
（三）自由落体加速度
1、在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同；
方向：竖直向下
2地球上不同地方，重力加速度不同，从赤道到两极，重力急啊速度逐渐增大。
3、一般取g=9.8m/或10
m/。
根据匀加速直线运动的规律推导出自由落体运动的规律
匀变速直线运动的规律
自由落体运动规律
四、课堂小结：
主要内容：自由落体
自由落体运动的性质
自由落体运动规律
五、小实验
学生互测反应时间
六、作业布置P51
1-4
七、板书设计
第三节
自由落体运动
一、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
二、运动性质：初速度为零的匀加速直线运动（a=g）
大小：通常g=9.8m/或10
m/
G值
方向：竖直向
三、运动规律