2020-2021学年高一上学期物理粤教版必修1第二章第一节探究自由落体运动 教案

粤教版必修1
第二章
探究匀变速直线运动规律
第一节
探究自由落体运动
导学案
★
本节学习目标
1、认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动
2、用打点计时器得到相关的运动轨迹并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息
3、培养学生探索自然规律的科学方法、观察、概括的能力
★
本节学情分析
自由落体运动，学生有一定甘心和模糊的体会，但理解自由落体运动概念，对学生而言有一定的困难。困难来自两方面，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（即现实与理想的差异）。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。采用实验室基本仪器—打点计时器，记录运动的信息，为下一节定量地探究运动规律做好准备。
★
本节内容分析
本节内容以实验探索为主线。教材从生活经验和亚里士多德的观点出发进行巧妙推理，使亚里士多德的理论陷入自相矛盾的境地，进而引起学生探究的兴趣。在此基础上运用抽象思维提出问题，通过简单易行的实验进行探究，寻找证据。通过对实验结果的分析和互相讨论，同时与伽利略的研究结果进行对比，提出物体下落快慢与物体的质量无关的设想，进一步通过观察视频里老师做的“牛顿管”实验，在观察过程中进行思考，进一步验证设想，使学生学会如何透过生活表象去探索规律的方法。
由教师进行演示实验，采用实验室的打点计时器记录物体下落运动的信息，学生通过纸带的信息分析下落物体的规律。
★
本节学习探究过程
※
一
落体运动的思考
★
探究活动一：物体下落快慢与其重量有无关系？
★实验与探究
一、实验器材：光盘、纸片、纸团等
二、实验内容：根据课本的实验要求做落体实验
实验1:光盘与纸片同时下落，实验现象：
实验2:纸团与纸片同时下落：实验现象：
实验3:光盘与贴着纸片的光盘同时下落：实验现象：
实验结论：
★观看视频实验。用牛顿管观察落体运动的情况
1.管中有空气时，实验现象：
2.抽气后没有空气的影响：实验现象：
实验结论：
练习1、亚里士多德认为树叶比石块下落得慢些的原因是（
）
A、树叶比石块轻
B、树叶比石块受到的阻力大
C、树叶和石块物质不同
D、树叶下落得慢受其组成决定
练习2、（多选）在忽略空气阻力的情况下,让石块和树叶从同一高度同时下落,下列说法中正确的是（
）
A、重的石块先着地
B、轻的树叶先着地
C、在着地前的一时刻，二者具有相同的速度、相同的位移
D、二者在下落的这段时间内的平均速度相等
※
二
记录自由落体运动轨迹
★根据实验探究结果总结出自由落体运动的定义和特征。
1、自由落体运动的定义：
2、自由落体运动的特征：
练习3、关于自由落体运动的说法,下列哪些是正确的（
）
A、物体从静止下落的运动就叫自由落体运动
B、物体竖直下落的运动就叫自由落体运动
C、物体只在重力作用下的运动就叫自由落体运动
D、物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫自由落体运动
★实验与探究：记录自由落体运动的信息
1.原理:重物拖着纸带竖直下落时,如果纸带阻力比重力小得多,可认为是自由落体运动,根据纸带分析运动的规律
2.器材:电磁打点计时器、交流电源、纸带、重锤及铁夹
3.主要步骤:
(1)把打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电源
(2)把纸带穿过两个限位孔,下端用铁夹连到重锤上,让重锤靠近打点计时器.
（3）用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，先接通电源，后松开纸带让重锤自由下落.
（4）改变重物质量，重复几次，选取一条点迹清晰的纸带分析计算
★观看视频实验。
4、选择纸带并对纸带进行测量分析
★根据纸带数据思考如下问题
1、观察运动情况,判断速度如何变化？
2、请分别作出S-t及S-t2图像
s/mm
0
1.9
7.8
17.6
31.4
49.0
t/×10-2s
0
2
4
6
8
10
t2/×10-4s
0
4
16
36
64
100
(
图1
)
(
图2
)
(
图2
)
※三、课堂小结
1.落体运动的思考：
1)
物体下落快慢与物体的
无关
2)
影响物体下落快慢的因素是
2.记录自由落体运动轨迹
1)自由落体运动定义
，特征
(2)用实验探究自由落体的轨迹并画出
和
图像。
课后作业：
求出S-t2图像的斜率并尝试找出自由落体的规律