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《自由落體運(yùn)動(dòng)》優(yōu)秀教案
作為一名老師,時(shí)常需要編寫教案,教案是教學(xué)活動(dòng)的依據(jù),有著重要的地位。快來參考教案是怎么寫的吧!下面是小編為大家整理的《自由落體運(yùn)動(dòng)》優(yōu)秀教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。
《自由落體運(yùn)動(dòng)》優(yōu)秀教案1
一、教材分析
自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一種具體情形。此前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,也學(xué)習(xí)了研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本方法,對(duì)本課的學(xué)習(xí),實(shí)際上是引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識(shí)解決生活實(shí)際中的問題。組織學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng),既有利于鞏固所學(xué)的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題、探求規(guī)律的能力,還能對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思想的教育。
本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)在于說明不同物體自由下落的加速度都是重力加速度g。由于學(xué)生受日常經(jīng)驗(yàn)的影響,對(duì)重的物體下落快,輕的物體下落慢的印象很深,所以本節(jié)課做好實(shí)驗(yàn)十分重要。教學(xué)時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生從日常生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),通過實(shí)驗(yàn)逐步提出問題(設(shè)疑),讓學(xué)生自己探究(解疑),得出結(jié)論。充分體現(xiàn)了物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是掌握并靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問題。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與能力
。1)理解自由落體運(yùn)動(dòng),理解是重力加速度
。2)掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
。3)培養(yǎng)學(xué)生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。
2、過程與方法
通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程,實(shí)際測量重物自由下落的加速度等探究活動(dòng),讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
3、情感態(tài)度和世界觀
感受前人(亞里士多德)崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)思想和正確的世界觀。
先通過觀察生活中的一些現(xiàn)象和提出亞里士多德的理論和設(shè)疑“重物體比輕物體下落快嗎?”,讓學(xué)生通過分組實(shí)驗(yàn)及演示實(shí)驗(yàn)(牛頓管)解疑,理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),明確物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。并得出做自由落體運(yùn)動(dòng)的不同物體,在同一地點(diǎn)從同一高度下落的快慢相同的結(jié)論。接著引導(dǎo)學(xué)生探究“自由落體運(yùn)動(dòng)是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)呢?”,通過分組實(shí)驗(yàn)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究,得出自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。再提出“你能求出自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度嗎?”,引導(dǎo)學(xué)生去研究,從而圓滿解決問題。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
(1)牛頓管、抽氣機(jī);
(2)10套:紙片、鐵架臺(tái)、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶復(fù)寫紙片)、紙帶、重錘、海綿墊、接線板;長刻度尺。
四、教學(xué)過程
回顧學(xué)過的知識(shí):復(fù)習(xí)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和判定,掌握其有關(guān)的一些公式。
引入新課:
在日常生活中,我們會(huì)看到這種現(xiàn)象:把硬幣和紙片舉到相同高度,硬幣的重量比紙片重,同時(shí)由靜止開始釋放。觀察哪個(gè)先落地?
。ㄑ菔荆河矌藕图埰
觀察結(jié)果:硬幣先落地
類似的現(xiàn)象在生活中還有很多,早在公元前4世紀(jì),古希臘哲學(xué)家亞里士多德通過觀察大量物體下落的現(xiàn)象,歸納出:物體越重,下落得越快。在我們今天看來,他這個(gè)說法是否正確呢?
提問:是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢?(課后有伽利略的推論)
我們可以通過實(shí)驗(yàn)研究這個(gè)問題,桌上有兩張紙片(同種材料,質(zhì)量不同)觀察掉落在桌面的情況:
1、兩張紙平攤,同一高度,同時(shí)靜止釋放。
2、把質(zhì)量小的紙捏成紙團(tuán),同一高度,同時(shí)靜止釋放。
。ㄗ寣W(xué)生自己試一試)
我們通過觀察這個(gè)現(xiàn)象說明了什么?
可見,重的物體不一定下落得快,輕的物體下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢?
。▽W(xué)生:受空氣阻力的影響)
我們的神舟六號(hào)飛船返回時(shí),為了安全的降落,一定的高度要打開降落傘來減速,利用的空氣的阻力。
正是由于有空氣阻力的影響,物體下落得才有快有慢。同學(xué)們想想看,如果沒有空氣阻力的影響,也就是在一個(gè)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?
(演示牛頓管)
看,這是一根玻璃管,管中的空氣已經(jīng)用抽氣機(jī)抽掉了,里邊有一個(gè)金屬片和羽毛,觀察牛頓管里的羽毛和金屬片下落的快慢。
(觀察實(shí)驗(yàn))
定義:物體在只受重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
要注意理解“自由”這兩個(gè)字:只受重力、初速度為零。
結(jié)合上面的實(shí)驗(yàn)我們一起總結(jié)下,小結(jié):如果沒有了空氣阻力,不同物體從同一高度做自由落體運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)情況是相同的。
這種運(yùn)動(dòng)只在沒有空氣的空間里才能發(fā)生。不過,在存在空氣的空間里,如果空氣阻力的影響很小,物體的下落也可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。
亞里士多德是古希臘的圣人,恩格斯稱他是最博學(xué)的人。限于當(dāng)時(shí)科技發(fā)展的水平,他在物理方面的論述,今天看來很多是不恰當(dāng)?shù)。但是,在兩千年前他能夠通過觀察、歸納,形成自己的一套理論體系,已經(jīng)很不簡單了。我們應(yīng)該正確評(píng)價(jià)他在科學(xué)發(fā)展史上的地位。
我們知道了什么是自由落體運(yùn)動(dòng),下面我們繼續(xù)深入的分析這種運(yùn)動(dòng)。
。ㄑ菔緦(shí)驗(yàn):將點(diǎn)火花計(jì)時(shí)器呈豎直方向固定在鐵架臺(tái)上,讓紙帶穿過計(jì)時(shí)器,紙帶下方固定在重錘上,先用夾子夾住紙帶上方,使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的下方,然后接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開紙帶,讓重物自由下落,計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列小點(diǎn),那么這些點(diǎn)記錄了重物的運(yùn)動(dòng)情況。)
下面大家結(jié)合學(xué)案來分析下紙帶。
提問:軌跡為直線還是曲線?
答:軌跡為一條直線,物體作直線運(yùn)動(dòng)。
提問:是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎?
答:在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移不相等,逐漸的'增大,所以是加速直線運(yùn)動(dòng)。
提問:是勻加速嗎?是如何判斷出來的?
。ㄌ崾荆夯貞浨懊鎸W(xué)過的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律:連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi),物體通過的位移之差為定值。這是一個(gè)判斷公式,已知的=0.02秒。
答:可以測出連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi),物體通過的位移之差為定值(在誤差允許的范圍內(nèi))。則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
我們一起總結(jié)一下:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
提問:能求出自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度嗎?
同樣根據(jù)上面的公式,我們對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度進(jìn)行計(jì)算一下,大家選取不同的時(shí)間間隔來讀取數(shù)據(jù)。
通過多次測量計(jì)算:
。1)我們通常用g來表示自由落體加速度,也叫重力加速度,數(shù)值近似為9.8,重力加速度的方向總是豎直向下的。在實(shí)驗(yàn)中,如果要獲得更精確的數(shù)據(jù),還可以用頻閃照相來測量。
自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),那么其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與一般規(guī)律類似:
不同的物體在同一地點(diǎn),從相同高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達(dá)地面,根據(jù),則它們的加速度是相同的。
應(yīng)用:
1、大家看到課后的測定反應(yīng)時(shí)間小實(shí)驗(yàn)。
2、測量物體從一定高度的樓房掉下,已知落地時(shí)的速度,求高度和下落時(shí)間。
我們可以通過測量在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi),物體通過的位移之差是否為一個(gè)定值。若為定值,則是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
《自由落體運(yùn)動(dòng)》優(yōu)秀教案2
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的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(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
問題與探究
問題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)下落過程較慢些.
問題2 自由落體是一種理想化模型,請你結(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)勎覀冊谔幚砦锢韱栴}時(shí),根據(jù)研究問題的性質(zhì)和需要,如何抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡化,進(jìn)一步理解這種重要的科學(xué)研究方法.
問題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 下列說法錯(cuò)誤的是
A.從靜止開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始下落的運(yùn)動(dòng).選項(xiàng)A沒有說明是什么樣的物體,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
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.兩石塊在下落過程中的平均速度相等
D.它們在第1 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,則在下落過程中
A.兩球速度差始終不變 B.兩球速度差越來越大
C.兩球距離始終不變 D.兩球距離越來越大
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. ∶2 B. ∶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.勻加速直線運(yùn)動(dòng)a
C.勻加速直線運(yùn)動(dòng)ag D.勻速直線運(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?
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A點(diǎn)起,試求桿全部通過A點(diǎn)所需的時(shí)間.
(g取10 m/s2)
圖2-4-1
答案:1 s
《自由落體運(yùn)動(dòng)》優(yōu)秀教案3
教學(xué)目的:
1、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運(yùn)動(dòng)。
2、理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。
3、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
重點(diǎn):
自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
新課教學(xué):
讓學(xué)生先自學(xué)后提出問題
1、 人們通常是怎樣看待自由落體運(yùn)動(dòng)的?
物體下落的快慢是由它們的重量的大小決定,重的物體下落快,輕的物體下落慢,(可以通過演示紙片和粉筆頭來加以說明)。
這種看法正確么?錯(cuò)在什么地方?(輕的物體受到的阻力大,重的物體受到的阻力小上述說法不正確)。
2、 在沒有空氣阻力的'空間物體下落的快慢如何呢?
演示:
⑴、粉筆頭和小紙團(tuán)下落
⑵、牛頓管(也叫錢毛管)
實(shí)驗(yàn)說明了什么?(不同物體下落快慢相同)
結(jié)論:物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫自由落體運(yùn)動(dòng)。
強(qiáng)調(diào):
、拧⑦@種運(yùn)動(dòng)發(fā)生在真空中。
、、若空氣阻力很小,可忽略時(shí),也可看作自由落體運(yùn)動(dòng)。
3、 自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢?
回顧前面所學(xué)知識(shí),怎樣判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)呢?(△S=常數(shù))
下面分析課本上的閃光照片
、拧y出小球的位置坐標(biāo)X
、、計(jì)算出相鄰兩個(gè)小球間的距離S
、、計(jì)算出相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△S
比較各個(gè)△S可見都接近于2,若忽略誤差,可見△S相等,等于常數(shù).即自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng).
由于初速度為零,所以自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
。础⒆杂陕潴w加速度大小、方向。
不同物體在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落,同時(shí)到達(dá)地面。由S=可知,加速度大小相同,這個(gè)加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度,用g表示。
重力加速度的方向總是豎直向下的。
大。翰煌胤綌(shù)值不同。如課本表格所示,由表中可見,重力加速度g隨緯度的升高而增大。
通常計(jì)算時(shí):g=9.8m/s2
粗略計(jì)算時(shí):g=10m/s2
5、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以其規(guī)律都適用于自由落體運(yùn)動(dòng),就是把a(bǔ)變成g,其公式如下:
Vt=gt
。=
。謙2=2gs
練習(xí):一個(gè)物體從h高處自由下落,經(jīng)過最后196m所用的時(shí)間是4秒,若不計(jì)空氣阻力,求物體下落的總時(shí)間和下落的高度h。
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