自由落体教案

中小学教育资源站（)，百万免费教育资源当下来，无须注册！中小学教育资源站《自由落体运动》探究式教学设计南浔中学沈群英【教学目标】一知识与技能1、知道什么是自由落体运动，理解它是初速度为零的匀加速直线运动。2、理解自由落体的加速度，知道它的大小、方向，了解它的变化。3、掌握自由落体的规律，并能用它解决实际问题。二过程与方法1、通过演示实验让学生从观察实验中分析、归纳出自由落体运动的特点，培养学生将形象思维转化为抽象思维的能力，培养学生概括物理概念、归纳物理规律的能力。2、通过实验探究自由落体运动的性质和规律，培养学生运用理论与实验相结合方法解决问题的能力。三情感态度和价值观1、通过演示实验和学生分组实验，培养学生严谨的科学态度，激发学生认识自然、主动探究科学的热情，并使学生学会交流与合作。2、通过对自由落体规律应用，使学生认识物理学对现代文明的重要作用，进而对科学产生亲近感，对物理产生浓厚的兴趣。3、通过对救一坠楼小孩事件的分析、计算，增强学生理论联系实际的能力，培养学生高尚精神情怀和远大理想。【教学重点】（1）自由落体运动的性质。（2）对不同物体自由下落的加速度都是g的理解。突破方法：学生亲自动手实验，得出自由落体的的运动性质，在此基础上计算出加速度g，得出不同物体自由下落的加速度都是相等的结论。【教学难点】物体下落的快慢与物体所受重力无关。突破方法：由于学生对重的物体下落快、轻的物体下落慢的印象深刻，因此课堂上引导学生自己设计实验，逐步纠正以往错误观点，帮助学生建立正确的观点。【教学方法】以探究式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等【教学用具】光盘一张、与光盘形状相同的纸片若干张、牛顿管、抽气机、打点记时器、多媒体课件等【课时安排】1课时教学过程一诱思探究用flash模拟1991年5月11日《北京晚报》报道的一则新闻：一位青年奋勇接住一个从15层高楼窗口跌出的孩子。师：看到此惊险的一幕，同学们对青年的救人事迹表示情感共鸣的同时，能否用科学的观点去解释小孩的被救？中小学教育资源站（)，百万免费教育资源当下来，无须注册！中小学教育资源站生：讨论、交流。师：通过今天这节课的学习，你们就可以解决这个问题了。二探究学习1、自由落体运动模型的探究（1）物体落体运动快慢的决定因素师：展示两幅图片，要求学生认真观察：露珠、苹果的运动存在哪些共性？如果让它们同时从树上掉下，哪个先落地？生：发表自己的观点。师：如果现在提供轻重不同的两个物体，你们认为，应该是重的物体下落快还是轻的物体下落快？能否用实验来证明你们的观点。提供的实验器材有：光盘、与光盘形状相同的纸片若干张生：甲：演示将光盘与纸片同时从等高处释放现象光盘下落快结论重的物体下落快乙：演示：将纸片揉成团，与光盘从等高处释放现象：纸片先落地结论：轻的物体下落快丙：演示：取两张纸片，将其中一张纸片揉成团，将它们从等高处同时下落现象：纸团先落地结论：并非重的物体下落快师：为什么会产生这样的现象呢？生：可能是空气阻力的原因。师：如果没有空气阻力，将会怎样呢？生：不同物体下落快慢一致。师：现在我们一起来做实验，验证你们的猜想正确与否。演示：牛顿管实验现象：在真空环境中，铁片、羽毛同时落到管底；有空气进入时，铁片比羽毛先落到管底。实验表明：在没有空气阻力时，任何物体下落都一样快，与物体的重量无关。（2）自由落体运动定义：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。（free-fallmotion）条件：a、由静止开始下落b、下落过程中只受重力师：自由落体运动只能在没有空气的空间才能发生，在现实生活中，它是一种理想化的物理模型，但它还是有实际意义的。在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可近似看做是自由落体运动。例如：粉笔头的下落。2、自由落体运动性质的探究师：自由落体运动是加速运动，但它是匀加速还是变加速呢？生：猜想师：同学们能否设计实验来验证自己的猜想吗？中小学教育资源站（)，百万免费教育资源当下来，无须注册！中小学教育资源站生：以小组为单位，先单独思考，后组内讨论再课上交流，汇报实验方案。方案一：用光电计时器，测出小球自由落体时经过不同位置时的时间和位移，分析位移和时间的关系得到结论。（受到教材p44“做一做”启发设计而成）方案二：用打点计时器，分析纸带上各点的分布情况得到结论。师：这节课我们就用打点计时器来探究物体自由落体的性质。生：动手实验、测量并处理数据。甲：x=恒量乙：x1:x2:x3:x4:x5=1:3:5:7:9丙：得出结论：自由落体运动是匀加速直线运动师：提供另一种实验方案——频闪照相，由于实验条件的限制，只通过课件了解有关频闪照相的原理及实验过程。3、自由落体加速度的探究师：根据刚才测得的实验数据我们能否计算出自由落体的加速度值。生：计算加速度大小并汇报计算结果。师：计算结果不难发现，在误差允许的范围内，计算值应该是相同的。师：你们认为自由落体的加速度跟哪些因素有关？组织学生阅读书本表格。生：分小组讨论、交流、发表意见。师：归纳总结：同一地点，一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度（free-fallacceleration），也叫重力加速度（gravitationalacceleration）用g表示，方向竖直向下。地球上不同纬度，g值不同，通常的计算，g值可取9.8m/s2或取10m/s2，本书中，如果没有特别说明，都按g=10m/s2进行计算。为什么不同纬度重力加速度不同？大胆猜想，课后可以查找有关资料，了解和尝试解释。4、自由落体运动规律的探究师：引导学生通过“匀变速直线运动的规律”类比，启发学生推导“自由落体运动”的规律。生：推导公式师：归纳：速度公式：gtv位移公式：221gtx位移、速度关系式：gxv22师：接下来我们对自由落体运动规律加以应用。首先回到本节课开始时我们讨论的问题。设每层楼高2.8m，这位青年从他所在的地方冲到楼窗下需要的时间是1.3s，请同学们估算一下他要接住孩子，至多允许有多长的反应时间。生：动手计算，得出反应时间至多应为1.5s中小学教育资源站（)，百万免费教育资源当下来，无须注册！中小学教育资源站师：如果是你，你能否接住小孩，你的反应时间是多少呢？（同学们可以课后对此问题进行探究，参考书本后面“做一做”栏目）师：展示课本“做一做”中有关测定“傻瓜”照相机的曝光时间问题。请同学们根据提供的数据计算“傻瓜”照相机的曝光时间。生：计算，得出该“傻瓜”照相机的曝光时间约为0.02s。三课堂小结这节课主要通过对落体运动的体验，建立理想化的物理模型——自由落体运动，并通过实验探究了自由落体运动的性质，推导出运动规律，要求学生能灵活应用。四探究作业1、教材P47第2、4题2、做一做：一深井中有少量水，请你利用自由落体规律设计一种测量井深的办法。3、思考题：在初中语文课本《卖油翁》中描述了卖油瓮倒油的情景，“取一葫芦置于地，以钱覆其口，徐以杓酌油沥之，自钱孔入，而钱不湿。”试从物理角度解释这一现象。五板书设计重力加速度定义：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。性质：是初速度为零的匀加速直线运动。大小：一般g=9.8m/s2或g=10m/s2方向：竖直向下规律速度公式：gtv位移公式：221gtx位移、速度关系式：gxv22自由落体运动