資源簡介

教學內容：___________自由落體運動_____
【教學目標】
物理觀念：
了解亞里士多德關于落體運動的觀點；知道做自由落體的條件，掌握自由落體運動的規律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地點的重力加速度可能會不同。
科學思維：
體會基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論進行質疑、分析和判斷的科學研究方法。
科學探究：
了解伽利略研究自由落體的實驗和推理方法，體會在邏輯推理的基礎上，提出問題，再通過實驗，解決問題，做出合理推理的過程，從而探究自由落體運動的規律。復習使用打點計時器測量物體運動的方法。
科學態度與責任：
培養學生觀察思考，勇于發現樂于探究的學習習慣，以及應用物理知識解決實際問題的能力。
【教學對象及學情分析】
自由落體運動位于必修一運動學的最后一節，是學生學習完勻變速直線運動規律后學生接觸到的第一個較為簡單的運動。上接勻變速直線運動的規律，下接相互作用——力，是前面運動學知識的鞏固和運用，更是后面動力學的基礎，所以本節起到了承上啟下的作用。
學生此時的形象思維占主導，抽象思維較薄弱，但具備一定的邏輯思維和建模能力，他們已具備勻變速直線運動等知識，能夠對簡單的運動學題目進行基本分析和處理，已經掌握打點計時器的使用，會使用打點計時器簡單分析物體的運動規律。
【教學重難點】
了解伽利略對自由落體的研究
自由落體運動的性質和規律。
理解并運用自由落體運動的條件及規律解決實際問題.
【教學準備】（含資源、器材等）
課件
【教學過程】
教 學 過 程 教學步驟 師生活動 設計意圖
導入新課： 展示：生活中的落體運動 問：站在高層建筑物上，讓輕重不同的兩個物體從同一高度同時落下，你認為哪個物體下落得快？ 介紹亞里士多德觀點 講授新課： （1）自由落體運動 【學生實驗】 器材：兩張相同的大制片、一張小紙片，鐵片； 選擇合適的器材，驗證自己的觀點。 例如：大紙片和揉成一團的小紙片，小紙片下落快，推翻了亞里士多德的觀點 學生思考原因 【師生】正是由于有空氣阻力的影響，物體下落得才有快有慢。同學們想想看，如果沒有空氣阻力的影響，也就是在一個沒有空氣的空間里，物體只受重力，從靜止開始下落的情況是什么樣子呢？ 【演示】 演示牛頓管實驗 真空時下落一樣快； 打開閥門，羽毛變慢；進入空氣越多，羽毛越慢。 結論：空氣阻力的存在影響物體自由下落，使物體下落不一樣快，若沒有空氣阻力，物體下落應該一樣快。 【教師提問】那么我們現在就來陳述自由落體運動 定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動。 特點：只受重力、v0=0 注意：當空氣阻力的作用比較小，可以忽略不計時，從靜止開始下落的物體可視為自由落體運動。 （2）實驗：研究自由落體運動的規律 【教師引導】從前面物體下落的實例，我們不難發現自由落體運動是加速運動，那么它的加速度在下落過程中是否變化呢？ 【學生思考討論】提出猜想，加速度可能是不變的，也就是說自由落體運動可能是勻加速直線運動。 【教師引導】請同學們結合前面的學習思考有哪些方法可以驗證猜想是否正確？ 【學生思考討論】 測出速度是隨時間均勻變化 測出不同時間內的加速度 測出在相等時間內位移之差是否為定值 測整個下落過程在連續相等時間內位移之比是否為1:3:5:7… 繪制v-t圖像，觀察圖像是否為一條傾斜直線 等等 【學生實驗】 通過所學知識，利用打點計時器找到自由落體運動規律及其加速度 器材：鐵架臺，打點計時器，紙帶，重物 學生分組實驗，教師指導。 要點：限位孔豎直，紙帶豎直等 處理數據，畫v-t圖，計算加速度 結論：自由落體運動是勻變速直線運動，加速度約為9.8m/s2(學生實驗由于誤差會小于這一值) （二）自由落體加速度的規律 對于不同物體進行的實驗結果表明，在同一地點，一切物體自由下落的加速度相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。 重力加速度的方向是豎直向下。 閱讀教材47頁表 一些地點的重力加速度，并從中發現一些規律。 【教師引導】同學們能根據我們對自由落體運動的實驗研究的出哪些運動規律？ 【教師引導】既然自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動。我們是不是可以根據勻變速直線運動的規律推導出自由落體的運動規律？ 課堂練習 一個小球從離地面500 處自由落下，不計空氣阻力，取 =10 / ^2，求： (1) 小球落到地面需要的時間； (2) 小球在開始下落后第1 內的位移大小和最后1 內的位移大小； (3) 小球在下落時間為總下落時間一半時的位移大小。 學生思考討論 學生設計實驗，觀察結果，思考原因， 學生展示 師生討論實驗結果 教師演示牛頓管 引導學生總結 總結自由落體運動的概念和條件 學生回答對自由落體運動的認識，并給出一個定性的說法 學生根據教師引導進行實驗，得到自由落體的特點 總結自由落體運動的規律 學生掌握自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，并說出自由落體運動的規律 學生了解重力加速度，并對g取值的不同和規律有一定的認知 學生練習 了解常見的物體下落的現象 掌握一定的歷史史實，學會一些基本的推理方法，初步養成置疑的習慣，激發學生的學習興趣。 鍛煉學生自主學習能力以及總結能力 了解實驗實驗過程 培養學生利用物理語言，歸納總結規律的能力。 調動學生思考解決問題的方法 理解掌握自由落體運動的加速度是一個定值（在同一地點）。引導學生學會分析數據，歸納總結規律。 鞏固本節知識
板 書 設 計 §2.4 自由落體運動 自由落體運動 物體只在重力作用下，從靜止開始下落的勻加速度直線運動叫做自由落體運動。 自由落體加速度 定義：物體在自由落體運動中的加速度叫做自由落體加速度，也叫做重力加速度。 符號：g 方向：豎直向下 大小：一般 g =9.8m/s2,粗略計算 g=10m/s2，同一地點g值不變，g值隨緯度的增加而增大。 自由落體運動規律

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