1、PAGE PAGE 5 HYPERLINK / 人教新課標(biāo)版高一物理必修1 2.4第四節(jié)自由落體運(yùn)動教案1、知識目標(biāo)：（1）使學(xué)生知道什么是自由落體運(yùn)動，理解自由落體運(yùn)動的條件和特征，掌握重力加速度的概念；（2）掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律，能用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律解決自由落體問題。2、能力目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、邏輯推理能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力；（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)探求知識的能力；教學(xué)重點(diǎn)：自由落體運(yùn)動的特征和規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)：研究自由落體運(yùn)動的特征實(shí)驗(yàn)教具和多媒體課件：等大的薄紙片和厚紙板、牛頓管、打點(diǎn)計時器、交流電源、重物、紙帶、直尺、多媒體課件等教

2、學(xué)過程：一、復(fù)習(xí)提問前面我們學(xué)習(xí)了變速直線運(yùn)動以及它的運(yùn)動規(guī)律。下面我們一齊來回顧勻變速直線運(yùn)動的有關(guān)知識。問題一：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移之比?s1:s2:s3:=1:3:5問題二：在勻變速直線運(yùn)動中，某一段時間內(nèi)中間時刻的即時速度如何表示?等于這段時間內(nèi)的平均速度(v中=v平均)二、提出課題舉例：失手掉落的杯子，雨滴，雪花，冰雹等，為什么進(jìn)入工地要戴安全帽？上面會落下磚頭，這都是落體運(yùn)動，但是他們的運(yùn)動有所不同。1、演示實(shí)驗(yàn)一：這里有兩塊等大的硬紙片和薄紙片，讓這兩個物體在同一高度靜止下落。問：我們剛剛看到什么現(xiàn)象？（看到硬紙片比薄紙片下落得快）。為什么鐵

3、塊比紙片下落得塊？（硬紙片重一些）其實(shí)早在兩千多年前，希臘得哲學(xué)家亞里士多德就提出了“物體越重，下落得越快”的觀點(diǎn)。2、演示實(shí)驗(yàn)二：把薄紙片團(tuán)成小團(tuán)，讓這兩個紙片在同一高度靜止下落。問：我們剛剛看到什么現(xiàn)象？（看到紙團(tuán)比紙片下落得快，輕的物體可以比重的物體下落的快）。讓學(xué)生舉出輕的的物體下落的快的例子。同時學(xué)生可以自己做不同物體下落快慢的實(shí)驗(yàn)。介紹亞里士多德和伽利略的兩種不同的觀點(diǎn)。提問：是什么原因使物體的下落運(yùn)動如此的復(fù)雜？（空氣的阻力）3、演示實(shí)驗(yàn)三：一個玻璃管，里面有塊鐵片、一塊軟木和一根羽毛。我們來比較這三個物體下落的快慢。（拿著玻璃管走到學(xué)生當(dāng)中去，將水平放置的玻璃管迅速轉(zhuǎn)過90度成

4、豎直放置狀態(tài)，讓同學(xué)門觀察三個物體的下落情況，重復(fù)該實(shí)驗(yàn)三次）在這個實(shí)驗(yàn)中，我們看到什么？（三個物體下落快慢相同）為什么這時侯的鐵片和羽毛下落快慢相同呢？為什么剛才實(shí)驗(yàn)中鐵塊和羽毛下落快慢相同？（沒有空氣的阻力）原來剛才玻璃管里面是沒有空氣存在，鐵塊、軟木和羽毛三個物體只在重力的作用下從靜止下落，它們下落的快慢是相同的，與物體的重量無關(guān)。而較輕的羽毛在下落過程中受到空氣阻力的影響很大，所以羽毛下落的慢一些。（我們研究一個復(fù)雜的問題，可以從最簡單、最基本的情況入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由淺及深地推入）3、定義自由落體運(yùn)動：我們把物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動，叫自由落體運(yùn)動。4、

5、提出課題：我們這節(jié)課就研究自由落體運(yùn)動。（板書：自由落體運(yùn)動：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動。）過渡：下面我們一起來研究自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。三、研究過程1、猜想：下面我們一起來研究自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律：我們通過前面的實(shí)驗(yàn)觀察，可以猜想自由落體運(yùn)動是一個什么運(yùn)動？猜想：（觀察可以看到初速度為零，速度增加，但是加速度如何？）2、驗(yàn)證方法設(shè)想：大家想一下，可以通過什么方法來證實(shí)我們的猜想是正確的？大家想一想還有其他什么方法能夠把做物體自由落體運(yùn)動的位置和相應(yīng)的時刻記錄下來？同學(xué)們可以回顧前面我們是用什么實(shí)驗(yàn)器材來研究勻變速直線運(yùn)動的？（打點(diǎn)計時器和紙帶）3、實(shí)驗(yàn)

6、設(shè)計：現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：打點(diǎn)計時器、交流電源、重物、紙帶、直尺。請同學(xué)們利用這些器材設(shè)計實(shí)驗(yàn)來研究自由落體運(yùn)動是否是勻加速直線運(yùn)動，以證實(shí)我們的猜想。（1）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計：研究重物自由下落的運(yùn)動情況，按照下圖所示的裝置，用打點(diǎn)計時器來做實(shí)驗(yàn)。接通電源，松開紙帶，讓重物拖著紙帶自由下落；紙帶上打下一列小點(diǎn)，相應(yīng)的表示重物在不同的時刻的位置。用這條打了點(diǎn)的紙帶來研究重物自由下落的運(yùn)動情況。（2）數(shù)據(jù)采集先來看怎樣獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)采集）、確定計數(shù)點(diǎn)（如下圖所示）；、用尺量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離（記為S1、S2、S3S6），、計算兩計數(shù)點(diǎn)的時間間隔t=0.02秒（3）數(shù)據(jù)處理證明自由落體運(yùn)動是

7、否為勻加速直線運(yùn)動：方法一、利用做初速為零的勻加速直線運(yùn)動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移之比：s1:s2:s3=1:3:5的結(jié)論。方法二、在勻變速直線運(yùn)動中，某一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的即時速度。利用Vt圖象來分析研究自由落體運(yùn)動。方法三、利用做勻變速直線運(yùn)動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)： s1= s2= aT2 的結(jié)論。（4）實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題：整個實(shí)驗(yàn)方案已經(jīng)設(shè)計出來，在正式做實(shí)驗(yàn)之前，我們一起來考慮實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的哪一些問題。、安裝實(shí)驗(yàn)儀器時應(yīng)使打點(diǎn)計時器和紙帶處于豎直平面內(nèi)；、實(shí)驗(yàn)操作時，應(yīng)先接通電源（交流6V），再讓重物拉著紙帶由靜止下落；、確定計數(shù)點(diǎn)時，從第1點(diǎn)開

8、始，選取適當(dāng)?shù)拈g隔，保證有6組相鄰距離的數(shù)據(jù)。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，測量計算并得出結(jié)論。四、研究結(jié)論1、分析比較：求比值或者看Vt圖像2、總結(jié)歸納，得出研究結(jié)論：總結(jié)歸納出自由落體運(yùn)動有哪些特點(diǎn)和運(yùn)動規(guī)律？（1）自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)：自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)：初速度為零、勻加度、直線運(yùn)動。加速度為g=9.8米/秒2，也叫做重力加速度 (gravitational acceleration) 。重力加速度都相同（g=9.8m/s2）我們看課本46頁的一個表格，表格中列有9個不同緯度的地點(diǎn)的重力加速度的數(shù)值。其中廣州為9.788m/s2，由這表格可以看到在同一地點(diǎn)的重力加速度是相同的。（為什么？，我們一開始做的鐵

9、塊和羽毛同時下落的實(shí)驗(yàn)可以說明這個問題，兩個物體由同樣高度靜止下落，同時達(dá)到地面，它們的運(yùn)動是完全相同的，即有相同的加速度）（2）自由落體運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律：（自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，所以它具有勻速直線運(yùn)動的規(guī)律，同時它也有自己特殊的運(yùn)動規(guī)律）速度與時間的關(guān)系 v= g t位移和時間的關(guān)系過渡：我們通過實(shí)驗(yàn)研究總結(jié)出自由落體運(yùn)動的特征和規(guī)律，下面我們運(yùn)用這些規(guī)律來解決一些具體的問題。五、課堂練習(xí)1、一個物體作自由落體運(yùn)動，在下落了20m時，共經(jīng)過了多少時間？(g10m/s2)解:有自由落體運(yùn)動的規(guī)律可得：所以下落得時間：2、一個質(zhì)點(diǎn)從靜止開始下落，經(jīng)1s落到地面，則剛開始下落時，

10、物體距地面的高度是（g9.8m/s2）（ ）A、9.8m B、4m C、4.9m D、8m六、課堂小結(jié)：1、在研究自由落體運(yùn)動時，我們采用了一種理想化的方式。從最簡單、最基本的情況入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由淺及深地推入，從而得出了一種運(yùn)動形式自由落體運(yùn)動，這種理想化的方式，在今后我們學(xué)習(xí)物理中經(jīng)常要用到。2、判斷勻變速直線運(yùn)動的方法：看初速度為零的直線運(yùn)動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移之比 是否為s1:s2:s3:=1:3:5看V-t圖像是否是一條直線。七、布置作業(yè)：課后練習(xí)2、3、4參考資料：人教版高一新教材及教師參考書。數(shù)據(jù)比值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格實(shí)驗(yàn)結(jié)論：自由落體運(yùn)動是_運(yùn)動數(shù)據(jù)比值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格實(shí)驗(yàn)結(jié)論：自由落體運(yùn)動是_運(yùn)動數(shù)據(jù)比值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格實(shí)驗(yàn)結(jié)論：自由落體運(yùn)動是_運(yùn)動關(guān)于本節(jié)的課堂說明開始的提問是為了以后的驗(yàn)證自由落體運(yùn)動做準(zhǔn)備的。該節(jié)課的關(guān)鍵是學(xué)生做好試驗(yàn)，同時教師要指導(dǎo)學(xué)生做好試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。一般學(xué)生先用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的物體，在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移之比為