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高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì)(精選8篇)
作為一無(wú)名無(wú)私奉獻(xiàn)的教育工作者,就難以避免地要準(zhǔn)備教案,借助教案可以恰當(dāng)?shù)剡x擇和運(yùn)用教學(xué)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。那么大家知道正規(guī)的教案是怎么寫(xiě)的嗎?下面是小編精心整理的高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì),希望能夠幫助到大家。
高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì) 篇1
整體設(shè)計(jì)
自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型,在高中物理教學(xué)中具有特殊的地位。在知識(shí)上它是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例,在方法上滲透著理想化模型的重要研究方法。在整個(gè)必修一教學(xué)的安排上,勻變速運(yùn)動(dòng)的教學(xué)重點(diǎn)在于規(guī)律的應(yīng)用,自由落體運(yùn)動(dòng)的新課教學(xué)則要向?qū)W生介紹用現(xiàn)代先進(jìn)教學(xué)儀器研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律特征,有利于學(xué)生站在一個(gè)現(xiàn)代新科技的角度觀望歷史人物對(duì)自由落體的研究,體會(huì)近代物理的先驅(qū)伽利略是如何進(jìn)行研究的——這是向高中學(xué)生首次介紹伽利略的物理學(xué)研究方法的教育,它在整個(gè)高中物理教學(xué)中具有特殊重要的意義。
本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)要解決兩個(gè)問(wèn)題,一是怎樣引入課題和分析論證課題;二是介紹自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng)。這兩個(gè)問(wèn)題是統(tǒng)一的,前者是教學(xué)的組織,即課程進(jìn)展的形式;后者是課題內(nèi)容本身,這兩者的結(jié)合便是本課的教學(xué)任務(wù)。
教學(xué)重點(diǎn)
自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn)
自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的得出。
課時(shí)安排
1課時(shí)
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、理解自由落體運(yùn)動(dòng)的條件和性質(zhì),掌握重力加速度的概念;
2、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,能用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決自由落體問(wèn)題
過(guò)程與方法
1、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和邏輯推理能力;
2、進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法教育,了解研究自然規(guī)律的科學(xué)方法,培養(yǎng)探求知識(shí)的能力;
3、通過(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用,提高學(xué)生的解題能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、充分利用多媒體輔助教學(xué)、演示實(shí)驗(yàn)和課本中的小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生積極參與課堂活動(dòng),設(shè)疑、解疑、探求規(guī)律,做到師生默契配合、情理交融,使學(xué)生始終處于積極探求知識(shí)的過(guò)程中,達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)心理狀態(tài)。
2、利用課后的閱讀材料,介紹伽利略上百次的對(duì)落體運(yùn)動(dòng)本質(zhì)規(guī)律的探索研究,使學(xué)生體會(huì)到科學(xué)探索的艱辛,挖掘德育教育的素材。
課前準(zhǔn)備
木架、小球、細(xì)線(xiàn)、牛頓管、硬幣、羽毛、紙片(多張)
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課
情景導(dǎo)入
教師兩手分別拿一小球和紙片,從相同的高度釋放兩物體。提出問(wèn)題:小球和紙片誰(shuí)先落地呢?這說(shuō)明什么問(wèn)題呢?是不是說(shuō)重的物體比輕的物體落地比較快呢?我們這節(jié)課就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
故事導(dǎo)入
一位普通的媽媽?zhuān)眢w纖弱,輕聲細(xì)語(yǔ),幾乎不愛(ài)好任何的體育運(yùn)動(dòng)。
一天,她出門(mén)去買(mǎi)東西,孩子和保姆留在家里。保姆拉過(guò)一張桌子放在窗戶(hù)前,讓孩子自己趴在桌子上玩,自顧自地做其他事情去了。
當(dāng)媽媽的身影在遠(yuǎn)方出現(xiàn)的時(shí)候,孩子興奮地手舞足蹈起來(lái),他伸出小手想去擁抱那個(gè)熟悉的身影,大半個(gè)身體頓時(shí)懸在半空中。
孩子不會(huì)理解自己身處的險(xiǎn)境,希望媽媽立刻把他抱進(jìn)懷里。于是,五樓的窗口上,小男孩變得像小鳥(niǎo)一樣輕盈,他張著翅膀向著媽媽飛過(guò)去。周?chē)娜藗兌寄慷昧诉@一幕:遠(yuǎn)處的媽媽只感覺(jué)自己變成了一支箭飛快地奔向一棟大樓,然后準(zhǔn)確地接住了從樓上掉下來(lái)的一個(gè)小男孩。
聞?dòng)嵹s來(lái)的消防隊(duì)員對(duì)這一幕的發(fā)生簡(jiǎn)直難以置信,按照他們的計(jì)算,用那么短的時(shí)間從女人當(dāng)時(shí)所處的位置跑到樓下是不可思議的,連最優(yōu)秀的消防員也無(wú)法達(dá)到那樣的速度。
你能根據(jù)當(dāng)時(shí)的情景測(cè)出這位偉大母親的奔跑速度嗎?需要知道哪些物理量呢?
復(fù)習(xí)導(dǎo)入
復(fù)習(xí)舊知:
1、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
2、推論①vt2=v02+2as;② = = ;③v0=0
s1∶s2∶s3=1∶4∶9 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ=1∶3∶5
我們今天應(yīng)用這些知識(shí)研究一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)——自由落體運(yùn)動(dòng)。
演示:硬幣和紙片分別從同一高度由靜止開(kāi)始同時(shí)下落,觀察下落速度,從表面上看得到結(jié)論:“物體越重,下落得越快”。是這樣嗎?
推進(jìn)新課
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
在現(xiàn)實(shí)生活中,不同物體的下落快慢在不少情況下是不同的。從蘋(píng)果樹(shù)上落下的蘋(píng)果和飄下的樹(shù)葉能一起同時(shí)下落嗎?
教師設(shè)疑:重的物體一定下落得快嗎?你能否證明自己的.觀點(diǎn)?
猜想:物體下落過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況與哪些因素有關(guān),質(zhì)量大的物體下落速度比質(zhì)量小的┛炻穡開(kāi)
合作探究
取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片,把其中一張紙片揉成紙團(tuán),在下述幾種情況下,都讓它們從同一高度自由下落,觀察下落快慢情況。
1、從同一高度同時(shí)釋放一枚硬幣和一個(gè)與硬幣面積相同的紙片,可以看到硬幣比紙片下落得快,說(shuō)明質(zhì)量大的下落得快。
2、兩張完全相同的紙片,將其中一張卷緊后從同一高度同時(shí)釋放,觀察到卷緊的紙團(tuán)比紙片下落得快,說(shuō)明質(zhì)量相同時(shí)體積小的下落得快。
3、將一枚硬幣與已經(jīng)粘貼了紙片的硬幣從同一高度同時(shí)釋放,觀察到一樣快,說(shuō)明體積相同質(zhì)量不同時(shí)下落一樣快。
4、一塊面積較大的硬紙板、一個(gè)小軟木塞,分別放到已調(diào)平的托盤(pán)天平的兩個(gè)盤(pán)中,可以看出紙板比軟木塞重,從同一高度同時(shí)釋放它們,軟木塞比紙板下落得快,說(shuō)明在特定的條件下,質(zhì)量小的物體下落得會(huì)比質(zhì)量大的物體還快。
結(jié)論:物體下落過(guò)程的快慢與物體質(zhì)量(輕重)無(wú)關(guān)。
高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì) 篇2
一、教學(xué)目標(biāo)
。ㄒ唬┲R(shí)與技能
1.認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
2.能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。
3.知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
4.掌握如何從勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
5.初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屯评砟芰Α?/p>
(二)過(guò)程與方法
指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不同層次的實(shí)驗(yàn)探究,從探究物體下落快慢與質(zhì)量的關(guān)系開(kāi)始,接著探究物體自由下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和加速度,直到最后利用自由落體規(guī)律探究生活中一些自由落體運(yùn)動(dòng)的'規(guī)律。在探究過(guò)程中讓學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究方法:
1.會(huì)根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。
2.會(huì)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并能歸納總結(jié)出物理規(guī)律的方法。
3.善于進(jìn)行觀察,并能獨(dú)立思考或與別人進(jìn)行討論、交流。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生探究,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。
2.滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過(guò)程中抽象出一種物理模型──自由落體。
3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí),敢于積極探索并能提出與別人不同的見(jiàn)解。
高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì) 篇3
一、教材分析:
1、教材內(nèi)容
(1) 亞里士多德和伽利略對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的主要觀點(diǎn)和研究方法
(2)伽利略通過(guò)研究自由落體運(yùn)動(dòng),創(chuàng)立了科學(xué)的研究方法
2、教材的地位和作用:
從過(guò)去的閱讀材料,到現(xiàn)在作為獨(dú)立的一節(jié),看出新教材對(duì)過(guò)程與方法,情感態(tài)度與價(jià)值觀等教育目標(biāo)的重視,切不可以過(guò)去輕過(guò)程重結(jié)論的思想來(lái)對(duì)待本節(jié)課的教學(xué)。
3、教材的特點(diǎn)
本節(jié)課的突出特點(diǎn)是重視科學(xué)研究的過(guò)程和方法,例如用反證法使亞里士多德的觀點(diǎn)自相矛盾,用猜想與假說(shuō),數(shù)學(xué)推理,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,合理外推的科學(xué)方法研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.
4、教學(xué)目標(biāo)
。1)知識(shí)與技能:通過(guò)歷史知識(shí),初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。
。2)過(guò)程與方法:了解伽利略的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程,認(rèn)識(shí)伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法。
。3)情感態(tài)度與價(jià)值觀:從科學(xué)研究過(guò)程中體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅,培養(yǎng)敢于堅(jiān)持真理,勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
5、教材的重點(diǎn)和難點(diǎn):
重點(diǎn):伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)和方法
難點(diǎn):驗(yàn)證速度與時(shí)間成正比
二、教法分析:
采用自學(xué)點(diǎn)撥與合作探究相結(jié)合的教學(xué)方法,充分落實(shí)學(xué)生的主體地位,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
三、教學(xué)過(guò)程:
。ㄒ唬┮胄抡n,利用大屏幕給出自學(xué)提綱(15分鐘)
問(wèn)題主要包括:
1、物體下落的快慢由什么因素決定。
2、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的探究過(guò)程。
3、科學(xué)研究過(guò)程的基本要素。
通過(guò)提出的問(wèn)題,讓學(xué)生沿著伽利略的研究思路,推翻亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn),得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,體會(huì)著伽利略科學(xué)研究的困難和非凡的研究思想。
(二)師生共同探究(10分鐘)
在學(xué)生完成以上自學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出幾個(gè)問(wèn)題,讓學(xué)生思考與討論:
1、伽利略推翻亞里士多德的觀點(diǎn),采用的是什么推理方法?從而引出一種常見(jiàn)的推理方法——反證法。
2、伽利略巧妙的利用了數(shù)學(xué)推理和“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn),轉(zhuǎn)換角度的間接證明他的假設(shè),這種方法非常重要,他打破了傳統(tǒng)的以思辯性的論戰(zhàn)來(lái)決定是非的古板方法,具有劃時(shí)代的意義,他的研究思想對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)和研究會(huì)有很大的'幫助。
3、讓學(xué)生根據(jù)伽利略的推理思路,導(dǎo)出位移與時(shí)間的平方成正比的結(jié)論,體會(huì)他的邏輯推理過(guò)程。并讓兩個(gè)學(xué)生到黑板上推導(dǎo),然后對(duì)他們作出評(píng)價(jià),教師最后用大屏幕給出規(guī)范的推導(dǎo)步驟。
。ㄈ┓答伨毩(xí)(5分鐘)
1、伽利略研究速度與時(shí)間的關(guān)系時(shí)遇到那些困難?他是怎樣巧妙解決的?
2、給出5分鐘讓學(xué)生閱讀課后的閱讀材料,體會(huì)伽利略一生中對(duì)科學(xué)和社會(huì)的重大貢獻(xiàn)。
。ㄋ模┱n堂小結(jié):
教師將本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)投影到大屏幕上,和學(xué)生一起簡(jiǎn)單的總結(jié)。
。ㄎ澹┱n后作業(yè)
1、利用現(xiàn)代的測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)出一個(gè)研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn),寫(xiě)出需要的器材和實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
2、請(qǐng)學(xué)生再總結(jié)出一些科學(xué)研究中常用的思路和方法。
通過(guò)這兩個(gè)作業(yè),進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)研究的意識(shí)和素質(zhì)。
高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì) 篇4
所謂創(chuàng)新模仿式教學(xué),就是指在課堂上老師采取一種指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)創(chuàng)新模仿方式嘗試尋找、發(fā)現(xiàn)、學(xué)習(xí)物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)方法。這種教學(xué)方法,不是以教師講解為主,而是在學(xué)生事先做好準(zhǔn)備的前提下,在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自行講解或討論,以學(xué)生的活動(dòng)為主。這個(gè)專(zhuān)題是一個(gè)嘗試,教學(xué)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,盡量讓學(xué)生多動(dòng)手動(dòng)腦,運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析解決問(wèn)題,由此學(xué)習(xí)和體會(huì)一些解決問(wèn)題的科學(xué)方法。創(chuàng)新模仿式的學(xué)習(xí)方法,關(guān)鍵在于學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)材料(包括教材和資料)的感悟和創(chuàng)新,運(yùn)用模擬、轉(zhuǎn)換、理想化方法等思想,通過(guò)積極的知識(shí)遷移和啟發(fā)聯(lián)想來(lái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性學(xué)習(xí),抓住學(xué)習(xí)的本質(zhì)。
本文以研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律這一課題為例,試著對(duì)創(chuàng)新模仿式教學(xué)進(jìn)行闡述。在組織創(chuàng)新模仿式教學(xué)時(shí),建立在生活事實(shí)、演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)科歷史等三個(gè)基礎(chǔ)的創(chuàng)新模仿活動(dòng)貫穿于課堂教學(xué)始終,尤其表現(xiàn)在四個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)上。我們先來(lái)談?wù)剟?chuàng)新模仿教學(xué)活動(dòng)的三個(gè)基礎(chǔ)——
一、生活事實(shí)
生活給了我們有益的啟示,物理規(guī)律正是由生活現(xiàn)象中來(lái)的,抽象出來(lái)的規(guī)律具有本質(zhì)的普遍意義,它反復(fù)出現(xiàn)在許多物理現(xiàn)象中。中學(xué)物理教材的各章節(jié)的知識(shí)性?xún)?nèi)容幾乎都采取了例證的方法,用具體、形象化的例子說(shuō)明問(wèn)題讓學(xué)生感到真實(shí)。
既然物理概念和規(guī)律源于例子又回到例子上,學(xué)習(xí)時(shí)就要運(yùn)用典型的例子幫助驗(yàn)證、學(xué)習(xí)和理解它們。我們可以從生活現(xiàn)象出發(fā),融入學(xué)習(xí)內(nèi)容,或者由學(xué)習(xí)內(nèi)容聯(lián)想生活。這樣可以化陌生為熟悉,由熟悉推出未知,而且要學(xué)會(huì)舉一反三。想不通的道理,看看生活現(xiàn)象,平時(shí)注意積累典型例子加深理解,提高全面認(rèn)識(shí)的能力。
例一
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之生活事實(shí):用繩子懸掛著的物體,如果繩子斷了,物體會(huì)掉下來(lái);樹(shù)上的果實(shí),成熟后會(huì)掉下來(lái);手里捏著的粉筆,松開(kāi)手后會(huì)掉下來(lái)。
問(wèn)題導(dǎo)學(xué):物體為什么會(huì)下落?
研究方法:觀察與分析
分析:物體的下落運(yùn)動(dòng)是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng),學(xué)生熟知,但很少有人去注意它。通過(guò)細(xì)心的觀察,綜合分析眾多的實(shí)例。師生討論歸納得出結(jié)論:物體之所以會(huì)下落,是由于受到了重力的作用。從觀察生活現(xiàn)象事實(shí)到得出結(jié)論的過(guò)程就運(yùn)用了創(chuàng)新模仿。
二、演示實(shí)驗(yàn)
物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)。所以,課堂上指導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手做小實(shí)驗(yàn)很重要。在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中,一方面要善于應(yīng)用學(xué)到的理論去解釋日常生活中所見(jiàn)到的現(xiàn)象,另一方面要善于“動(dòng)手”,通過(guò)實(shí)踐去檢驗(yàn)真理,雙向聯(lián)系,看一看感性認(rèn)識(shí)是不是正確,在實(shí)踐和應(yīng)用中學(xué)習(xí)概念。課堂上,學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映了什么樣的物理規(guī)律,也可以從其中體會(huì)到了科學(xué)研究的樂(lè)趣。
例二
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之演示實(shí)驗(yàn):取一截粉筆和一張小紙片(粉筆比紙片重),從同一高處同時(shí)釋放。
問(wèn)題導(dǎo)學(xué):什么樣的物體下落得更快?物體下落快慢是不是跟重力有關(guān)?什么原因?qū)е滤鼈兿群舐涞兀?/p>
分析:通過(guò)觀察和體驗(yàn),由演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn):粉筆比紙下落快粉筆先落地。師生討論:為什么呢?空氣阻力是影響物體下落快慢的重要因素。還可以思考得出: 如果設(shè)法消除空氣阻力,會(huì)怎樣?當(dāng)阻力很小,可以忽略時(shí),物體下落是不是可視為自由落體運(yùn)動(dòng)?通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)與物理教學(xué)的整合,用實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、極端外推、悖論等研究方法創(chuàng)新模仿,加深了學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的感性認(rèn)識(shí),加深了他們對(duì)這類(lèi)問(wèn)題的理解。
三、學(xué)科歷史
物理教學(xué)改革的目的之一,是對(duì)學(xué)主進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練科研人員應(yīng)具有的素質(zhì)和能力,要形成科學(xué)的思維方法。這就要求我們將物理教學(xué)和學(xué)科歷史結(jié)合,具體地講就是善于把學(xué)生推到若干年前讓他們從當(dāng)時(shí)的科學(xué)背景出發(fā)去重溫科學(xué)家們?cè)谑裁磫?wèn)題上,什么環(huán)節(jié)中、什么情況下,用什么方法和思想作出了科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的突破性步驟,從而把這些關(guān)鍵的步驟聯(lián)系起來(lái)。
例三
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之學(xué)科歷史:教材P70頁(yè)閱讀材料《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》
問(wèn)題導(dǎo)學(xué):伽利略的研究方法是什么?
分析:這部分內(nèi)容應(yīng)以學(xué)生自學(xué)為主,老師適當(dāng)引導(dǎo)。關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,歷史曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)兩種截然不同的觀點(diǎn)。應(yīng)該闡明:歷史上,伽利略首先通過(guò)落體佯謬的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn),否定亞里斯多德的物體越重下落越快的結(jié)論;最后將斜面實(shí)驗(yàn)推廣,得出結(jié)論。伽利略開(kāi)創(chuàng)的研究方法是提出假設(shè)--數(shù)學(xué)推理--實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-合理外推。這種方法對(duì)科學(xué)研究具有重大的啟蒙作用,至今仍是重要科研方法之一。今天我們就是要踏著歷史發(fā)展的腳印,研究一下落體運(yùn)動(dòng)究竟是什么運(yùn)動(dòng),遵循什么規(guī)律,使教和學(xué)的思路去盡量接近科學(xué)家認(rèn)識(shí)的思路。通過(guò)對(duì)學(xué)科歷史的創(chuàng)新模仿,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)科學(xué)的思維方法,這也是物理教學(xué)實(shí)質(zhì)性改革的途徑和方向,是培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的一個(gè)有效途徑。
在組織創(chuàng)新模仿式教學(xué)時(shí),應(yīng)將基于上述三個(gè)基礎(chǔ)的創(chuàng)新模仿活動(dòng)貫穿于課堂教學(xué)始終,尤其表現(xiàn)在以下四個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)中——
一、新課導(dǎo)入
例四
目的:物體下落快慢的因素分析
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之演示實(shí)驗(yàn):取大小不同的兩張紙,將小紙片揉成一團(tuán),從同一高處同時(shí)釋放。
問(wèn)題導(dǎo)學(xué):究竟是重的物體下落快還是輕的物體下落快呢?
分析:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明小紙團(tuán)先落地,這說(shuō)明輕的物體比重的物體下落快。通過(guò)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到:通?吹降南侣溆锌煊新,是由于空氣阻力的影響。自由落體運(yùn)動(dòng)在地球大氣層里是一種理想運(yùn)動(dòng),但掌握了這種理想運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,也就為研究實(shí)際運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ)。
問(wèn)題導(dǎo)學(xué):如果完全沒(méi)有空氣阻力的影響,或者空氣阻力不太大,與重力相比較可以忽略時(shí),實(shí)際的落體運(yùn)動(dòng)可以近似地當(dāng)作自由落體運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們猜想一下,那時(shí),輕、重物體誰(shuí)下落得快呢?
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之演示實(shí)驗(yàn):牛頓管實(shí)驗(yàn)
分析:用牛頓管演示不同物體在沒(méi)有空氣阻力的影響下的下落情況。強(qiáng)調(diào)管內(nèi)空氣已被抽得很稀薄,空氣阻力的影響非常小?梢(jiàn):如果沒(méi)有空氣阻力的影響,不同物體下落的快慢是一樣的。這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到空氣阻力的存在掩蓋了自由下落的物體的規(guī)律,需要排除空氣阻力的影響才能發(fā)現(xiàn)自由下落物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,很自然的引出了理想運(yùn)動(dòng)——自由落體運(yùn)動(dòng),并為下面的研究做好鋪墊。這種創(chuàng)新模仿建立概念的程序,對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較容易接受的。
二、知識(shí)講解
例五
目的:科學(xué)方法教育
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之演示實(shí)驗(yàn):取大小不同的兩張紙,將小紙片揉成一團(tuán),從同一高處同時(shí)釋放。
問(wèn)題導(dǎo)學(xué):實(shí)際的落體運(yùn)動(dòng)可以近似地當(dāng)作自由落體運(yùn)動(dòng),這種理想運(yùn)動(dòng)忽略哪些次要因素?
分析:在科學(xué)研究中,我們常常采取忽略一些次要因素,從最簡(jiǎn)的問(wèn)題入手的方法。紙片受到的空氣阻力明顯地比紙團(tuán)受到的空氣阻力大,所以紙片下落較慢。排除空氣阻力的影響才能發(fā)現(xiàn)自由下落物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,在落體運(yùn)動(dòng)中,先排除空氣阻力,研究物體在沒(méi)有空氣阻力條件下的運(yùn)動(dòng),這就是自由落體運(yùn)動(dòng)。
知識(shí)擴(kuò)展:科學(xué)方法的教學(xué)是本節(jié)的一個(gè)重要教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)對(duì)理想化方法的創(chuàng)新模仿,學(xué)習(xí)分析和處理表面現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)其掩蓋下的規(guī)律,再用規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的物理方法。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)討論學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,教學(xué)中可將自由落體運(yùn)動(dòng)擴(kuò)展到別的星球,還可引伸到豎直上拋,為學(xué)生活用知識(shí)奠定基礎(chǔ),還有利于激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性和培養(yǎng)能力。
三、誤區(qū)排解
同學(xué)們經(jīng)常和物理現(xiàn)象打交道,在學(xué)習(xí)掌握其規(guī)律之前,已有許多感性認(rèn)識(shí),如果能夠正確理解,那對(duì)學(xué)習(xí)物理將十分有利。遺憾的是,這些感性認(rèn)識(shí)往往會(huì)掩蓋住事物的內(nèi)在實(shí)質(zhì),而給人以錯(cuò)覺(jué)。生活中有一些感覺(jué)不總是正確的,不能把生活中的經(jīng)驗(yàn),感覺(jué)當(dāng)成規(guī)律來(lái)用。在學(xué)習(xí)物理概念時(shí),要了解哪些日常觀念是不科學(xué)的,通過(guò)多個(gè)例子去證明它是錯(cuò)誤的,從而排除干擾,正確理解物理概念。要特別注意的是曾經(jīng)犯過(guò)錯(cuò)誤的典型例子,往往可以警示自己,碰到類(lèi)似問(wèn)題時(shí)不再或少犯同樣的錯(cuò)誤。
例六
目的:排除認(rèn)識(shí)上的`誤區(qū)
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之生活事實(shí):我們平時(shí)常見(jiàn)的現(xiàn)象是,重的物體下落快。
問(wèn)題導(dǎo)學(xué):我們是不是由日常經(jīng)驗(yàn)得出這樣的結(jié)論,重的物體比輕的物體下落快?
分析:學(xué)生由于受日常經(jīng)驗(yàn)的影響,對(duì)物體的墜落普遍存在重快輕慢的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。要消除學(xué)生的從生活中得來(lái)的錯(cuò)誤觀念,培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì)的認(rèn)識(shí)觀,這是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)之一,關(guān)鍵在于說(shuō)明不同物體下落的加速度都是重力加速度g。由于對(duì)日常經(jīng)驗(yàn)印象很深,所以做好演示實(shí)驗(yàn)十分重要。除了牛頓管的實(shí)驗(yàn)之外,還可以做許多簡(jiǎn)單易行的小實(shí)驗(yàn),使學(xué)生明確認(rèn)識(shí),日常見(jiàn)到的現(xiàn)象是因?yàn)槭芸諝庾枇Φ挠绊懙木壒。引?dǎo)學(xué)生建立正確觀念:任何物體的自由落體運(yùn)動(dòng)都是完全相同的,即無(wú)論何種物體、是輕是重,它們下落的速度都是相同的。
四、習(xí)題檢測(cè)
要真正理解掌握概念,只有通過(guò)實(shí)踐和應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)。
規(guī)律具有普遍性,因此可以直接模仿運(yùn)用,
我們應(yīng)該把著眼點(diǎn)放在觀察分析現(xiàn)象、利用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力培養(yǎng)上,要把主要精力聚焦在加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解深度上,要養(yǎng)成定向思維的習(xí)慣。所謂科學(xué)的思維方法,淺顯地說(shuō),就是以客觀存在的事實(shí)作為出發(fā)點(diǎn),經(jīng)過(guò)觀察分析、對(duì)比鑒別,利用綜合歸納或演繹推理,得出對(duì)事物規(guī)律的理解。
例七
目的:應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之生活事實(shí): 前面學(xué)習(xí)過(guò)勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
Vt=V0+at;S=V0t+0.5at2;Vt2 – V02=2as
問(wèn)題導(dǎo)學(xué):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),是否可以直接創(chuàng)新模仿?
分析:直接創(chuàng)新模仿導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律:Vt=gt;h=0.5gt2;Vt2 =2gh
知識(shí)擴(kuò)展:自由落體運(yùn)動(dòng)在地球大氣層里是一種理想運(yùn)動(dòng),掌握了這種理想運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,也就為研究實(shí)際運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ)。當(dāng)空氣阻力不太大,與重力相比較可以忽略時(shí),實(shí)際的落體運(yùn)動(dòng)可以近似地當(dāng)作自由落體運(yùn)動(dòng)。理解自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì),掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律運(yùn)用理想化方法,通過(guò)比較重力與空氣阻力的大小,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為自由落體問(wèn)題。老師可以舉一些變式練習(xí),讓學(xué)生當(dāng)堂完成。例如:通過(guò)石子下落測(cè)量井口到水面的深度;宇航員也可用此法,測(cè)算星球上一個(gè)深洞的深度。通過(guò)對(duì)例題的進(jìn)一步討論,把學(xué)生的認(rèn)識(shí)引向具體問(wèn)題具體分析的更深層次,促進(jìn)知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能。
如上所述,本節(jié)課具有下述特點(diǎn):
1、本堂課沒(méi)有回避問(wèn)題,而是分析問(wèn)題的困難,提出研究問(wèn)題的方法是:讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際更好地理解自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,理解自由落體的條件、空氣阻力的影響。整節(jié)課從實(shí)踐到理論分析,再到實(shí)踐,將實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)和歷史與課程很好的融為一體,體現(xiàn)了科學(xué)研究問(wèn)題的全過(guò)程,邏輯推理清晰,步步深入。先讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)到是空氣阻力造成問(wèn)題復(fù)雜的原因。演示實(shí)驗(yàn)和伽利略的巧妙推理的介紹,為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究創(chuàng)造條件,真實(shí)、直觀、生動(dòng)、形象,抓住了關(guān)鍵,給學(xué)生留下深刻印象,激發(fā)了學(xué)生探究的積極性。
2、本節(jié)課采用現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的教學(xué)理論設(shè)計(jì),利用了創(chuàng)新模仿方式進(jìn)行教學(xué),充實(shí)了內(nèi)容,騰出了時(shí)間,讓學(xué)生充分地、獨(dú)立地積極思維,能較好體現(xiàn)物理思想和物理方法。課堂創(chuàng)新氛圍濃郁,抓住教學(xué)的某些環(huán)節(jié),有利于學(xué)生創(chuàng)造意識(shí)的培養(yǎng)。學(xué)生相互探討、交流、學(xué)習(xí),思維活躍,體驗(yàn)研究問(wèn)題、尋求規(guī)律的科學(xué)研究過(guò)程,抓住課堂教學(xué)的制試點(diǎn),啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性運(yùn)用,使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí),創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力得到發(fā)展。
值得進(jìn)一步研究的問(wèn)題是:在用創(chuàng)新模仿啟發(fā)學(xué)生討論分析得出結(jié)論,如何更好地引導(dǎo)、啟發(fā),更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、獨(dú)立思考能力,需要更深入地研究?傊,希望在教學(xué)過(guò)程中有更多更好的教法和學(xué)法創(chuàng)造出來(lái)。
高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì) 篇5
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
了解落體運(yùn)動(dòng)研究的史實(shí),了解邏輯推理的特色,理解任何猜想和假說(shuō)都須要有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的重要性。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
對(duì)于落體運(yùn)動(dòng),自古以來(lái)許多人都研究過(guò)。本節(jié)課介紹落體運(yùn)動(dòng)的研究歷史,主要是介紹伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程和他的科學(xué)思維方法。要通過(guò)自主學(xué)習(xí),獨(dú)立的思考、歸納和總結(jié),提出自己的看法與體會(huì)。
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
通過(guò)重現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)的歷史過(guò)程,親臨其境探究伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)研究的實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)其科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思。
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
。ㄒ唬、綿延兩千年的錯(cuò)誤
亞里士多德的觀點(diǎn):物體越重,下落越快.
交流與討論:為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢?
。ǘ、邏輯的力量
伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?
。ㄈ、猜想與假說(shuō)
。ㄋ模(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
閱讀:伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的情況
討論與交流:感受伽利略的探究過(guò)程,體會(huì)其科學(xué)方法
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):研究初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系,并設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
。ㄎ澹①だ缘目茖W(xué)方法
三、反思總結(jié)
伽利略的科學(xué)方法。
、賳(wèn)題的提出。
、谔岢黾僭O(shè),邏輯推理。
、劾脭(shù)學(xué)和邏輯進(jìn)行推理,然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
、軐(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣。
四.當(dāng)堂檢測(cè)
1.某物體從某一較高處自由下落,第1s內(nèi)的位移是_______m,第2s末的速度是______m/s,前3s 內(nèi)的平均速度是_________m/s(g取10m/s2)。5,20,15
2.小球做自由落體運(yùn)動(dòng),它在前ns內(nèi)通過(guò)的位移與前(n+1)s內(nèi)通過(guò)的位移之比是_____________。n2/(n+1)2
3.一物體從高處A點(diǎn)自由下落,經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn),已知B點(diǎn)的速度是C點(diǎn)速度的3/4,BC間距離是7m,則AC間距離是__________m(g取10m/s2)。16
4.一物體從高H處自由下落,當(dāng)其下落x時(shí),物體的速度恰好是著地時(shí)速度的一半,由它下落的位移x=__________H/4
5.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g,下列說(shuō)法中正確的是( B )
A.重的物體的g值大
B.同一地點(diǎn),輕重物體的g值一樣大
C.g值在地球上任何地方都一樣大
D.g值在赤道處大于在北極處
6.一個(gè)鐵釘與一個(gè)小棉花團(tuán)同時(shí)從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因?yàn)? C )
A.鐵釘比棉花團(tuán)重
B.鐵釘比棉花團(tuán)密度大
C.棉花團(tuán)的加速度比重力加速度小得多
D.鐵釘?shù)腵重力加速度比棉花團(tuán)的大
7.甲物體的重力是乙物體重力的3倍,它們從同一高度處同時(shí)自由下落,由下列說(shuō)法正確的是(C)
A.甲比乙先著地
B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同時(shí)著地
D.無(wú)法確定誰(shuí)先著地
8.自由下落的物體,自起點(diǎn)開(kāi)始依次下落相等高度所用的時(shí)間之比是(D)
A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.( +1):1
9.自由落體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象應(yīng)是圖2-4-4中的( B )
10.一個(gè)物體從20m高的地方下落,到達(dá)地面時(shí)的速度是多大?落到地面用了多長(zhǎng)時(shí)間? (取g=10m/s2)20m/s,2s
課后練習(xí)與提高
1.氣球以4m/s的速度勻速豎直上升,它上升到217m高處時(shí),一重物由氣球里掉落,則重物要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能落到地面?到達(dá)地面時(shí)的速度是多少? (不計(jì)空氣阻力, g=10m/s2)。7.0s,66m/s
2.如圖2-4-5所示,把一直桿AB自然下垂地懸掛在天花板上,放開(kāi)后直桿做自由落體運(yùn)動(dòng),已知直桿通過(guò)A點(diǎn)下方3.2m處一點(diǎn)C歷時(shí)0.5s,求直桿的長(zhǎng)度是多少? (不計(jì)空氣阻力, g=10m/s2). 2.75m
高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì) 篇6
【教學(xué)目的】:
1、通過(guò)觀察現(xiàn)象,了解分析物理規(guī)律的方法。
2、理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
3、理解什么是自由落體加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
4、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
【器材及方法】:
1、器材:兩張大小不同的小紙片;粉筆頭;乒乓球;一個(gè)小鉤碼;牛頓管
2、方法:通過(guò)小實(shí)驗(yàn)和邏輯推理啟發(fā)式教學(xué)。
【重點(diǎn)與難點(diǎn)】:
不同物體下落的加速度都是重力加速度。
【教學(xué)過(guò)程】:
一、什么是自由落體運(yùn)動(dòng)。
如圖:一個(gè)物體離地h高處,當(dāng)把細(xì)繩剪斷,物體就在重力的作用下沿著豎直方向下落,這種運(yùn)動(dòng)即為自由落體。問(wèn)題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?
實(shí)驗(yàn)討論1、一張小紙片和一支粉筆頭同時(shí)從同高處下落,哪個(gè)先落地?(動(dòng)手做)
現(xiàn)象:粉筆先落地。感覺(jué):重的物體先落地。
實(shí)驗(yàn)討論2、一個(gè)乒乓球和一個(gè)鉤碼同時(shí)從同高處下落,誰(shuí)先落地?
現(xiàn)象:鉤碼先落地。感覺(jué):重的物體先落地。
實(shí)驗(yàn)討論3、把小紙片揉成團(tuán)再重做實(shí)驗(yàn)討論2。
現(xiàn)象:兩者差不多同時(shí)落地。
問(wèn)題:物體下落的快慢是否由物體的重量有關(guān)?
首先我們來(lái)用一種巧妙的推理方法來(lái)進(jìn)行推理:(討論)
1、假設(shè)一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。
2、而兩塊石頭的總重量最大,它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應(yīng)如何?(答:整體下落速度最快)。
3、而如把兩塊石頭拴在一起時(shí),下落快的會(huì)被下落慢的拖著而減慢;下落慢的會(huì)被下落快的'拖著而加快,結(jié)果如何?(答:兩塊石頭的整體下落的速度應(yīng)小于大石頭的速度,而大于小石頭的速度。)
4、這與重的物體先落地的結(jié)論矛盾。實(shí)驗(yàn):用牛頓管做實(shí)驗(yàn),大家看到:真空管內(nèi)的形狀質(zhì)量都不同的金屬片、小張片當(dāng)管直立過(guò)來(lái)時(shí),它們同時(shí)到過(guò)管底。
結(jié)論:說(shuō)明它們下落的一樣快。物體下落的快慢與它的重量無(wú)關(guān)!我們不能僅用生活中的感知去推究物理規(guī)律,而應(yīng)深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出本質(zhì)的東西,得出物理規(guī)律。為什么會(huì)有這種結(jié)果呢?我們來(lái)看看自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):
二、自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
1、條件:
、佟⑽矬w只受重力作用;
、、從靜止開(kāi)始下落。
2、運(yùn)動(dòng)性質(zhì):它是一種初速度為零的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
3、運(yùn)動(dòng)規(guī)律:因?yàn)槲矬w只受重力,據(jù)有:如果在相同地區(qū),不同的物體的重力加速度都相同,則它們的運(yùn)動(dòng)速度和從同高度下落至地面的時(shí)間都相同,與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。
那么,不同的物體的重力加速度是否相同呢?
三、重力加速度。
1、重力加速度:物體只在重力作用下,自由下落的加速度。
2、實(shí)驗(yàn):測(cè)重力加速度的方法。課本第51頁(yè)圖2—24中是一個(gè)小球從某高度自由下落時(shí)用頻閃照相機(jī)(每隔相同時(shí)間照一張相片)從小球正面拍攝的,圖中的多個(gè)小球是同一個(gè)小球在不同時(shí)刻的位置疊加的結(jié)果,從圖中可讀出相鄰的時(shí)間里小球發(fā)生的位移。根據(jù)(T為頻閃照相機(jī)的拍攝時(shí)間),即可求出重力加速度。
3、根據(jù)用不同的小球重復(fù)實(shí)驗(yàn)表明:同一地區(qū),不同物體的重力加速度相同。
4、不同地區(qū)(緯度不同)物體的重力加速度略有不同。從書(shū)中表中可知:
、偻痪暥鹊貐^(qū)重力加速度相同。
、诰暥仍礁咧亓铀俣仍酱。
、弁ǔS(jì)算中,重力加速度取,粗略計(jì)算中取。
四、總結(jié)。
1、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
2、不同物體的重力加速度在同地區(qū)相同,不同地區(qū)重力加速度與緯度有關(guān)。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是,凡是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論也適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。
練習(xí):
1、想測(cè)出一幢樓的高度,你用所學(xué)過(guò)的知識(shí)設(shè)計(jì)測(cè)量方案。
2、一個(gè)物體從塔頂自由下落,在到達(dá)地面前最后1秒內(nèi)的位移是整個(gè)位移的9/25,求塔高。
3、求一個(gè)物體自由下落,從下落時(shí)起,第隔1秒鐘物體下落的高度之比。
高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì) 篇7
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
(2)能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。
(3)知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
(4)掌握如何從勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
(5)初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屯评砟芰Α?/p>
2、過(guò)程與方法
(1)會(huì)根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。
(2)會(huì)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并能歸納總結(jié)出物理規(guī)律的方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生探究,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。
(2)滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過(guò)程中抽象出一種物理模型──自由落體。
(3)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí),敢于積極探索并能提出與別人不同的見(jiàn)解。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):1.自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。
2.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題。
難點(diǎn):理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
三、教學(xué)過(guò)程
1、新課導(dǎo)入
這一環(huán)節(jié)采用游戲?qū),教師在課前需要設(shè)計(jì)制作好“測(cè)反應(yīng)時(shí)間尺”(在一約50cm長(zhǎng)的尺有刻度的一面標(biāo)上自由下落對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度所用的時(shí)間)。
師:一般情況下,刻度尺是用來(lái)測(cè)量什么物理量的?
生:測(cè)量物體長(zhǎng)度的!
師:大家看到我手里的這把尺子了沒(méi)有?我這把尺子跟普通尺子是不一樣,有特殊的功能,它可以測(cè)量出你的反應(yīng)時(shí)間。不信?我請(qǐng)幾位同學(xué)上來(lái)試試。
找?guī)酌瑢W(xué)上來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?赏ㄟ^(guò)比比誰(shuí)的反應(yīng)時(shí)間短來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
師:相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測(cè)出人的反應(yīng)時(shí)間呢?是根據(jù)什么原理呢?我可以告訴大家,尺子測(cè)時(shí)間的原理就是利用尺子下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運(yùn)動(dòng)。
師:像尺子下落這樣的運(yùn)動(dòng)是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)。掛在線(xiàn)上的重物,如果把線(xiàn)剪斷,它就在重力的作用下,沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊,在重力的作用下也沿著豎直方向下落。
師:不同的物體下落快慢是否一樣呢?物體下落的快慢由哪些量決定?請(qǐng)大家結(jié)合日常生活經(jīng)驗(yàn)回答問(wèn)題。
生:不同物體下落快慢應(yīng)該是不一樣的,下落快慢應(yīng)該是由質(zhì)量決定,質(zhì)量大的下落快,質(zhì)量小的下落快慢。
師:這位同學(xué)回答得對(duì)不對(duì)呢?大家看我來(lái)做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。
演示實(shí)驗(yàn)
(1)將一張紙和一張金屬片在同一高度同時(shí)釋放,結(jié)果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見(jiàn),繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)。分別將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果板書(shū)在黑板上。
(2)將剛才的紙片緊緊捏成一團(tuán),再次與硬幣同時(shí)釋放,結(jié)果兩者幾乎同時(shí)落地。
(3)將兩個(gè)完全一樣的紙片,一個(gè)捏成團(tuán),一個(gè)平展,則紙團(tuán)下落快。
師:物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎?
生:不是的!
師:為什么這樣說(shuō)?
生:第2個(gè)實(shí)驗(yàn)和第三實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題,特別是第3個(gè)問(wèn)題,質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分。
師:那你現(xiàn)在覺(jué)得物體下落快慢由什么因素決定呢?
生:我想應(yīng)該是空氣阻力。
猜想
師:如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力,那么在沒(méi)有空氣阻力,物體的下落快慢應(yīng)該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。
驗(yàn)證—牛頓管實(shí)驗(yàn)
師:剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證了我們的猜想,在沒(méi)有空氣阻力即物體只受重力的情況下,所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。
師: 1971年美國(guó)阿波羅15號(hào)宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時(shí)釋放,它們同時(shí)落在月球表面,這是通過(guò)電視轉(zhuǎn)播過(guò)的。
2、新授環(huán)節(jié)
(1)自由落體運(yùn)動(dòng)
師:物體若在沒(méi)有空氣阻力的情況下由靜止下落,它的受力情況有什么特點(diǎn)?
生:沒(méi)有空氣阻力,則物體只受重力。
師:很好!物理學(xué)中把這種只受重力作用,由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
自由落體運(yùn)動(dòng):在只受重力的情況下,由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。
師:我們?nèi)粘I钪幸?jiàn)到的落體運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎?比如開(kāi)始測(cè)反應(yīng)時(shí)間的尺子的下落運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎?
生:肯定不是,因?yàn)樵诘厍虮砻娲髿鈱觾?nèi),沒(méi)有空氣的情況是不存在的。
師:說(shuō)得很好!在我們的日常生活環(huán)境下,自由落體運(yùn)動(dòng)是不存在的',只是一種理想運(yùn)動(dòng)模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運(yùn)動(dòng)近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。什么樣才叫做阻力影響不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似條件:一般情況下,密度較大實(shí)心物體的下落都可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
師:做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么呢?速度隨時(shí)間是如何變化的?位移隨時(shí)間又是如何變化的,我們?cè)撊绾蝸?lái)研究它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢?
生:利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。先選擇一個(gè)物體,這個(gè)物體必須密度大,實(shí)心,體積不要太大,這樣的話(huà)就可以把這個(gè)物體由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)。接著用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
師:請(qǐng)同學(xué)們自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將紙帶的處理結(jié)果告訴我。
學(xué)生設(shè)計(jì)、操作并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果
總結(jié)分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律
師:實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?
生:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
師:如何得出這個(gè)結(jié)論?
生:根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,我猜想它是勻加速運(yùn)動(dòng)。于是我用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
來(lái)驗(yàn)證紙帶,結(jié)果證明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
師:回答得非常正確!自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),這個(gè)結(jié)論我們要牢記。
師:那再計(jì)算一下自由落體的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的結(jié)果在9.4左右,方向是豎直向下,因?yàn)槲矬w是豎直向下勻加速的,所以加速度方向應(yīng)該與速度方向相同,豎直向下。
師:其他同學(xué)的結(jié)果呢?
生:我的也差不多。
關(guān)鍵點(diǎn)提問(wèn)
師:大家用的是質(zhì)量不同的重錘做的實(shí)驗(yàn),為什么求出來(lái)的加速度結(jié)果差不多呢?
生:雖然重錘質(zhì)量不同,但由于空氣阻力影響較小,均可以近似成自由落體運(yùn)動(dòng),而我們已經(jīng)知道:所有物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況是完全一樣的。所以測(cè)出來(lái)的結(jié)果差不多是符合事實(shí)的。
總結(jié)歸納重力加速度
師:同學(xué)們剛才測(cè)量計(jì)算出來(lái)的自由落體加速度又叫做重力加速度,用g表示。精確的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在地球上不同的地方,g的大小是不同的:
1、緯度越高,g越來(lái)越大;
2、同一緯度,高度越大,g越小。一般的計(jì)算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,都按9.8m/s2計(jì)算。
3、鞏固練習(xí)
例1、下列說(shuō)法正確的是(BD)
A. 物體從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)
B. 物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)
C. 從靜止開(kāi)始下落的鋼球受到空氣阻力作用,不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
D. 從靜止開(kāi)始下落的鋼球受到空氣阻力作用,因?yàn)樽枇εc重力相比可以忽略,所以能看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
例2、下列說(shuō)法不正確的是(A)
A. g是標(biāo)量,有大小無(wú)方向。
B. 地面不同地方g不同,但相差不大。
C. 在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度一樣。
D. 在地面同一地方,高度越高,g越小。
例3、AB兩物體質(zhì)量之比是1:2,體積之比是4:1,同時(shí)從同一高度自由落下,求下落的時(shí)間之比,下落過(guò)程中加速度之比。
解:因?yàn)槎际亲杂陕潴w運(yùn)動(dòng),高度一樣,所以下落時(shí)間一樣,1:1;下落過(guò)程加速度也一樣都是g,1:1
例4、質(zhì)量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求
1、經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案設(shè)計(jì) 篇8
重點(diǎn)與剖析
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
1、定義:物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。
思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力。對(duì)于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時(shí),受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時(shí),空氣阻力的影響就相對(duì)較小了。因此在空氣中下落時(shí),它們的快慢就不同了。
在真空中,所有的物體都只受到重力,同時(shí)由靜止開(kāi)始下落,都做自由落體運(yùn)動(dòng),快慢相同。
2、不同物體的下落快慢與重力大小的關(guān)系
(1)有空氣阻力時(shí),由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快
(2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質(zhì)量和形狀不同,但它們下落的快慢相同。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
(1)v0=0
。2)加速度恒定(a=g)。
4、自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
二、自由落體加速度
1、自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來(lái)表示。
2、自由落體加速度的方向總是豎直向下。
3、在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度都相同。
4、在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同。
規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大。
三、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。
1、速度公式:v=gt
2、位移公式:h= gt2
3、位移速度關(guān)系式:v2=2gh
4、平均速度公式:=
5、推論:h=gT2
問(wèn)題與探究
問(wèn)題1物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設(shè)與猜想?
探究思路:物體在真空中下落時(shí),只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時(shí)物體的加速度較大,整個(gè)下落過(guò)程運(yùn)動(dòng)加快。在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時(shí)物體加速度較小,整個(gè)下落過(guò)程較慢些。
問(wèn)題2自由落體是一種理想化模型,請(qǐng)你結(jié)合實(shí)例談?wù)勈裁辞闆r下,可以將物體下落的運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng)。
探究思路:回顧第一章質(zhì)點(diǎn)的概念,談?wù)勎覀冊(cè)谔幚砦锢韱?wèn)題時(shí),根據(jù)研究問(wèn)題的性質(zhì)和需要,如何抓住問(wèn)題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問(wèn)題得到簡(jiǎn)化,進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法。
問(wèn)題3地球上的不同地點(diǎn),物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同嗎?
探究思路:地球上不同的地點(diǎn),同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同。一般來(lái)講,越靠近兩極,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小。
典題與精析
例1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A、從靜止開(kāi)始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動(dòng)
B、若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快
C、自由落體加速度的方向總是垂直向下
D、滿(mǎn)足速度跟時(shí)間成正比的下落運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)
精析:此題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)概念的理解,自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)A沒(méi)有說(shuō)明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項(xiàng)C中自由落體加速度的方向應(yīng)為豎直向下,初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度都與時(shí)間成正比,但不一定是自由落體運(yùn)動(dòng)。
答案:ABCD
例2小明在一次大雨后,對(duì)自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時(shí)間為1.5 s,他由此估計(jì)出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度。你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析:粗略估計(jì)時(shí),將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得。
答案:設(shè)水滴落地時(shí)的速度為vt,房子高度為h,則:
vt=gt=101.5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101.52 m=11.25 m。
綠色通道:學(xué)習(xí)物理理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐,所以在學(xué)習(xí)中要注重理論聯(lián)系實(shí)際。分析問(wèn)題要從實(shí)際出發(fā),各種因素是否對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響都應(yīng)具體分析。
例3一自由下落的物體最后1 s下落了25 m,則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2)
精析:本題中的物體做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g=10 N/kg,并且知道了物體最后1 s的位移為25 m,如果假設(shè)物體全程時(shí)間為t,全程的位移為s,該物體在前t—1 s的時(shí)間內(nèi)位移就是s—25 m,由等式h= gt2和h—25= g(t—1)2就可解出h和t。
答案:設(shè)物體從h處下落,歷經(jīng)的時(shí)間為t。則有:
h= gt2 ①
h—25= g(t—1)2 ②
由①②解得:h=45 m,t=3 s
所以,物體從離地45 m高處落下。
綠色通道:把物體的`自由落體過(guò)程分成兩段,尋找等量關(guān)系,分別利用自由落體規(guī)律列方程,聯(lián)立求解。
自主廣場(chǎng)
基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
1、在忽略空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時(shí)自由下落,則:
A、在落地前的任一時(shí)刻,兩石塊具有相同的速度、位移和加速度
B、重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢
C、兩石塊在下落過(guò)程中的平均速度相等
D、它們?cè)诘? s、第2 s、第3 s內(nèi)下落的高度之比為1∶3∶5
答案:ACD
2、甲、乙兩球從同一高度處相隔1 s先后自由下落,則在下落過(guò)程中
A、兩球速度差始終不變
B、兩球速度差越來(lái)越大
C、兩球距離始終不變
D、兩球距離越來(lái)越大
答案:AD
3、物體從某一高度自由落下,到達(dá)地面時(shí)的速度與在一半高度時(shí)的速度之比是
A、1∶2
B、1∶1
C、2∶1
D、4∶1
答案:B
4、從同一高度處,先后釋放兩個(gè)重物,甲釋放一段時(shí)間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運(yùn)動(dòng)形式是
A、自由落體運(yùn)動(dòng)、
B、勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)a
C、勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)ag
D、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
答案:D
5、A物體的質(zhì)量是B物體質(zhì)量的5倍,A從h高處,B從2h高處同時(shí)自由落下,在落地之前,以下說(shuō)法正確的是
A、下落1 s末,它們的速度相同
B、各自下落1 m時(shí),它們的速度相同
C、A的加速度大于B的加速度
D、下落過(guò)程中同一時(shí)刻,A的速度大于B的速度
答案:AB
6、從距離地面80 m的高空自由下落一個(gè)小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s內(nèi)的位移。
答案:35 m
綜合發(fā)展
7、兩個(gè)物體用長(zhǎng)L=9。8 m的細(xì)繩連接在一起,從同一高度以1 s的時(shí)間差先后自由下落,當(dāng)繩子拉緊時(shí),第二個(gè)物體下落的時(shí)間是多長(zhǎng)?
答案:0.5 s
8、一只小球自屋檐自由下落,在t=0。2 s內(nèi)通過(guò)高度為h=2 m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)
答案:2.28 m
9、如圖2—4—1所示,豎直懸掛一根長(zhǎng)15 m的桿,在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點(diǎn)A,當(dāng)桿自由下落時(shí),從桿的下端經(jīng)過(guò)A點(diǎn)起,試求桿全部通過(guò)A點(diǎn)所需的時(shí)間。
(g取10 m/s2)
圖2—4—1
答案:1 s
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