1、自由落体运动 教学设计教学目标1、知识与技能1知道影响物体下落快慢的因素，知道自由落体运动的条件，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。2能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。3知道什么是自由落体的加速度，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；在同一地点，重力加速度与物体的重量无关。4掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。5初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。2.过程与方法1培养学生根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。2会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律
2、的方法。3培养学生初步的观察能力，并能独立思考或与别人进行讨论、交流。4.进一步了解假设推理实验验证得出结论的科学研究方法，培养学生初步的探究能力；3. 情感态度与价值观1培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。2通过亲身体验、合作探究自由落体运动的规律，切身体会科学探究、追求真理的快乐。3. 通过正确评价亚里士多德在科学发展史上的地位，引导学生全面评价历史人物的贡献。学情分析学生已经掌握了匀变速运动的规律和处理方法，可以说理论知识上已经没有什么障碍。通过以前测量小车运动速度等实验锻炼，学生已具备一定的实验操作技能，对物理学的研究方法有一定的了解。教师要充分发挥
3、学生的主体作用，引导学生积极参与，激发学习兴趣，活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性，使学生始终保持积极探索的学习心态。重点难点教学重点1、理解自由落体运动的条件、性质、规律及重力加速度；2、掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。教学难点通过实验探究自由落体运动的规律。教学过程【导入】一、创设情景，趣味引入新课小活动：测反应时间利用课前自制的反应时间尺测量几位同学的反应时间。提问：为什么这把尺子能测量人的反应时间？仔细观察它上面的时间标度是均匀的吗？通过我们今天的学习就可以知道这把尺子的测量原理。尺子的下降是很常见的物理现象，我们今天就来研究物体的自由下落。【活动】二、探究物体下落的影
4、响因素1.提出问题物体的下落快慢有什么决定？2.实验演示探究演示1 一张纸片和一小硬币从同一高度落地，硬币先落地。 结论：重的物体下落快。（这最早是亚里士多德的观点。）演示2 一张纸片和一张同样的纸片拧城的纸团从同一高度落地，纸团先落地。结论：轻重相同的物体下落不一样快，演示3 取半张纸与一张纸，半张的揉成一团，两者也分别从同一高度由静止同时下落，结果半张纸的纸团先着地。结论：轻物体下落快点拨： 演示2和演示3的结论与演示1的结论互相矛盾，从而证明亚里士多德的观点是错误的。总结：物体下落快慢不是由它的重量决定的。演示4 牛顿管实验1、在没有空气的空间里，演示金属片与羽毛的下落。2、在有少部分空
5、气的空间里，演示金属片与羽毛的下落。3、在有大量空气的空间里，演示金属片与羽毛的下落。比较得出常见的轻、重物体下落快慢不同是空气阻力所致。结论：1.影响物体下落快慢的因素是空气阻力。 2.在没有空气阻力的情况下任何轻重不同的物体下落的快慢是一样的。说明：亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。他的著作很多，对西方的哲学和自然科学的发展都有很大的影响。限于当时科技发展的水平，他在物理方面的论述，今天看来很多是不恰当的。但是，在两千年前他能够通过观察、归纳，形成自己的一套理论体系，已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。背景材料：1971年，阿波罗15号飞船登上无大气的月
6、球后，宇航员斯科特特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。【讲授】三、自由落体运动1 、概念：物体只在重力作用下，由静止开始的下落运动。2 、自由落体运动条件： 只受重力。即：不受其它力或者其它力可以忽略不计 从静止开始。即：初速度为零点拨：这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在有空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。实际物体的下落运动，受空气阻力 ，如果空气阻力的影响是次要因素，忽略次要因素，忽略空气得阻力，抓住主要因素，认为物体只受重力作用,由静止下落，这样物体的下落也可以近似看作自由
7、落体运动。这种忽略次要因素，抓住主要因素的处理方法是物理学上常用的处理方法，称之为理想化方法。接下来，我们继续研究自由落体运动。【活动】四、探究自由落体运动的性质1、提出问题：自由落体运动是什么性质的运动呢？2、科学猜想：自由落体运动是匀变速直线运动3、方案设计：提问：在实验室里我们有那些可行方案呢？答：用打点计时器测量物体运动的速度，看速度是否随时间均匀变化。或用频闪照片测量物体运动的加速度，看速度是否随时间均匀变化。点拨：今天我们利用打点计时器来进行实验，大家可参考探究小车速度随时间变化的规律的实验方法通过Vt图象来验证是否为匀加速直线运动，也可以自己设计数据处理方法进行处理。4、进行实验
8、与收集数据：学生根据自己小组的设计，做实验，收集数据，老师及时指导学生的实验操作是否规范。5、分析论证与合作交流：学生分析数据，得到结论，每个小组间交流，补充。老师给与正确的评价。总结：自由落体运动是初速度为0的匀变速直线运动提问：请同学们根据纸带上数据算一算，自由落体运动的加速度是多少？学生回答数值。【讲授】五、自由落体加速度1、定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，常用g表示。2、方向：竖直向下小结：国际上取北纬45海平面上的重力加速度值作为标准值：即g=9.8m/s2。3、大小：g=9.8 m/s2， 粗略的计算中，g=1
9、0 m/s2。【讲授】六、自由落体运动的规律回忆：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，因此匀加速直线运动的规律，自由落体运动也适用，大家还记得匀加速直线运动的规律吗？速度规律 Vt=V0+ a t位移规律 X=V0t+at2/2速度位移规律 Vt2 v02=2aX自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。因此：速度规律 Vt=gt位移规律 h=gt2/2位移规律 Vt2=2gh【讲授】七、自由落体运动的应用1、估测高度原理： （通过测量落地时间t来计算高度h。）2、测反应时间原理： （通过测量下落距离h来计算下落时间t）【讲授】八、小结1.影响物体下落快慢的因素是空气阻力。2.在没有空气阻力的情况下任何轻重不同的物体下落的快慢是一样的3、自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动4、自由落体加速度g=9.8 m/s2
