自由落体运动课件 篇1
《 自由落体运动》教学设计
一、 教学目标
1、知识与技能
理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道地球上不同地方,重力加速度大小不同。
掌握自由落体运动规律。
2、过程与方法
由学生自主进行实验探究,通过打点计时器记录下运动的信息,定量地测定自由下落的加速度。
培养学生学会分析数据,利用实验引导学生进行观察、思考、讨论和交流。
3、情感态度与价值观
调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表达能力。
培养学生的团结协作精神,敢于提出自己的见解。
[教学重点]
1、自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2、掌握自由落体运动规律,并能运用其解决实际问题。
[教学难点]
理解自由落体运动条件及规律解决实际问题。
[设计理念]
自由落体运动是自然界中广泛存在的自由下落运动的理想化模型,有其广泛性和特殊性。对自由落体运动进行深入具体的研究有利于学生更深刻地理解匀变速运动的规律。本节教材通过实验探究的方式得到自由落体运动概念和规律。基于教材特点,本教案设计“以人为本”,突出探究的重要性,让学生能力得到提升,体现物理教育在个性品质、好奇求知、质疑创新等方面的价值导向。
本课总体设计思想是:课堂通过简单易行的实验探究,寻找论据,经历交流实验结果和学生分析、讨论,让学生体会物体下落快慢与物体质量无关。通过“牛顿管”实验,打点计时器实验研究规律,在科学过程展示中推出学科知识,渗透科学思想方法,借助多媒体课件播放、实验探究及教师解说,着力于撼动青年学生崇尚科学的情感,弘扬浓厚的物理课程文化。
三、教具1、 硬币、与硬币等大的纸片、正方形等大的纸片和薄纸板、抽气机、牛顿管2、 多媒体教学软件四、主要教学过程
(一)、复习提问师:前面我们已经学习了匀变速直线运动的有关知识那物体在做匀变速直线运动时应遵循哪些规律呢?
1、 规律:
Vt=V0+at
S=V0t+1/2 at2
2、 推论:
(1) Vt2-V02=2aS
(2) V0=0
S1: S2: S3 …… =1:4:9 …… S Ⅰ : S Ⅱ : S Ⅲ …… =1:3:5 …… (3)Sn-Sn-1= Δ S=at2 ? —— 匀变速直线运动的判断方法之一
(二)引入新课今天我们要利用这些知识来研究一种非常常见的运动
(板书)1、物体的下落运动
举例:粉笔头下落、树上苹果下落等等
问:从运动轨迹看,落体运动有什么特点呢?
生:都是沿直线竖直下落,
(板书)(1)沿直线竖直下落的运动
问:受力有什么特点?
生:受重力作用,同时受空气阻力作用。
(板书)(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
(教师通过实验设疑)
[演示1]:现在我取一枚硬币和一张与硬币等大的纸片,让它们从同一高度同时下落,观察到了什么现象?
生:硬币先于纸片落地。
师:由于硬币比纸片来得重,能不能由此得出结论:
(板书)物体越重,下落越快?
生甲:重的物体下落快。
生乙:不一定。
[演示2]取一大一小纸片各一张,把小纸片揉成团,让两者从同一高度同时下,观察到了什么现象?
生:纸团比纸片先落地
师:现在纸团比纸片先落地,能不能由此得出结论:
(板书)轻的物体比重的物体下落快?
(矛盾的结论使学生陷入了沉思,让学生思考议论,在教师的引导下让学生总结)
生:物体下落过程中有时是重的物体下落快,有时是轻的物体下落快,说明物体下落的快慢除了跟重力有关外,还跟其它因素有关。
师:到底还有什么因素在影响着物体下落的快慢呢?我们取两张完全相同的纸片,它们的重力是相同的,这样重力对下落的作用是一样的。再把其中的一张捏成纸团,让它们从同一高度同时下落,能观察到什么现象?
生:纸团先于纸片落地。
师:重力相同的物体有时也不能同时落地,为什么呢?
(学生议论发言)
生:这些实验都是在空气中进行的,空气阻力影响了物体的下落运动。
师:对,同学们提出的假设是正确的,空气阻力的影响使问题变得复杂化了,现在,我们尽量减小空气阻力对物体的影响,会产生什么结果呢?
[演示3]把演示1实验中的纸片捏成一团让它跟硬币从同一高度同时下落
现象:纸团和硬币几乎同时落地 师:现在,重的物体和轻的物体几乎同时落地了,如果我们进一步改善实验条件,设法让物体在真空中,又会看到什么现象呢?
[演示4]取长约1.5米,上端封闭,另一端开口的玻璃筒,里面装有金属片、羽毛等,先抽光空气,再把玻璃筒倒立过来,观察到什么现象?
生:金属片和羽毛同时落时。
师:总结以上的实验现象,我们可以得出怎样的结论呢?
生:如果没有空气阻力,物体下落快慢相同。
(板书)(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
(教师用科学实验进一步说明此结论的正确性)
实例:(1)1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子和一根羽毛同时下落,观察到它们同时落到月球表面上。
(2)1993年4月8日上午,来自世界各地的一些科学家用精密的自动投卸仪器把乌檀木、塑料、铝等不同材料制成的小球,从比萨斜塔塔身44米处投下,用精密电子仪器和摄像仪纪录,结果所有小球以同一速度落地。
师:空气阻力可以忽略不计时,物体沿直线下落的运动就是今天我们要讲的一类运动
(板书)2、自由落体运动
(1) 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
特点:1。初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2) 自由落体运动的规律 意大利科学家伽利略对自由落体运动作了许多研究工作,他用简单明了的科学推理,巧妙地揭露了亚里士多德学说内部的矛盾,并推断自由落体运动是一种匀加速运动。
(用多媒体介绍伽利略对自由落体的研究。)
伽利略所处的年代还没有钟表,计时仪器也较差,自由落体运动又很快,伽利略为了研究落体的运动,利用当时的实验条件做了在斜面上从静止下滑的直线运动,证明了从静止下滑的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90 ° 的情况,小球将自由下落,他认为这时小球仍会保持匀速直线运动的性质,构思相当之巧妙。 今天,距离伽利略的时代已经有三百多年了,伽利略当时无法实验证实的结论,我们已经可以用实验来证实了。
[多媒体演示]:让小球从一定高度下落,利用闪光照相技术拍照。把闪光照片放大,让学观察。
(教师简述研究方法)
师:照片上相邻的像是相隔同样的时间拍摄的。从照片上可以看出在相等时间间隔内,小球下落的位移越来越大,表明小球的.速度越来越快,表明物体做得是加速运动。那如何判断小球做的是匀加速运动呢?
(教师提示从 Δ S=at2分析,让学生自己根据数据计算相同时间间隔内相邻位移之间的差值 Δ S,找出规律来,最后教师总结。)
师: Δ S在误差允许的范围内都是恒量,所以可判断自由落体运动是初速度为零的匀加速度运动 —— 证实伽利略的推断是正确的。(板书)结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 师:那它在运动时应遵循哪些规律呢?
(板书)规律 :
Vt= at
S= at2/2 师:这个加速度对所有做自由落体运动的物体都相同吗?
教师提示:要同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面,根据S= at2/2可知,它们的加速度必定相同。
(板书)结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
师:自由落体运动是一种只在重力作用下的运动,所以这个加速度可称为
(板书)结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A. 数值和单位
a. g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的增加而减小 b. 标准值:g=9.8m/s2,初中g=9.8N/Kg.粗略计算g=10m/s2
B. 方向:竖直向下
师:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀变速直线运动,它应遵循哪些规律呢?
(板书)3、自由落体运动运动学规律
① Vt=gt
② s= 1/2gt2
③ V2t=2gs 重力加速度的数值一般取9.8 g/m.s2
(板书)4、应用
例1:钢珠从17.7米高的地方落下,落下的时间是1.90秒,求重力加速度.
课堂小结:
1、自由落体是一种非常普遍的运动形式,日常生活中许多物 体的下落运动都可以看成是自由落体运动,所以研究自由落体具有普遍的意义。
2、在研究自由落体运动时,我们采用了一种理想化的方法。从最简单、最基本的情况入手,抓住主要因素,忽略次要因素,由浅及深的推入,从而得出了一种运动形式自由落体运动。这种理想化的方式,在以后我们学习物理时经常要用到。
3、测定匀变速度直线运动加速度的方法:a=(Sn-Sn-1)/t2= Δ S/ t2
板书设计:
第二章 直线运动
第八节 自由落体运动
1、物体的下落运动
(1)沿直线竖直下落的运动
(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问题:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
物体越重,下落越快?
轻的物体比重的物体下落快?
(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
2、自由落体运动
(1)定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
特点:1。初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2)自由落体运动的运动学规律
结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
规律 :
Vt= at
S= at2/2
结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A. 数值和单位
a. g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的增加而减小
b. 标准值:g=9.8m/s2,初中g=9.8N/Kg.粗略计算g=10m/s2
B. 方向:竖直向下
3、自由落体运动规律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的数值一般取9.8 g/m.s2
4、应用
5、作业:
自由落体运动课件 篇2
各位评委,各位同学
大家下午好!
今天我将要为大家说课的课题是《探究自由落体运动》。
下面,我将从说教材、说教法学法以及说教学过程三个方面阐述我的说课。
一、首先是:说教材:
1、分析教材:《探究自由落体运动》是高中粤教版必修一第二章第一节的内容。本章内容是在学生学习了运动学的基本概念(如位移、时间、速度、匀速运动、加速度等)知识后编排的。
自由落体运动作为匀变速直线运动的一种特例,在日常生活中比较常见,具有重要的研究价值。历史上曾经有很多科学家研究过落体运动,其中亚里士多德、伽利略等对落体运动的研究,对物理学的发展起到了非常重要的推动作用。在学习过程中通过向学生介绍相关的物理学史,可以让学生受到科学精神、科学方法的熏陶。通过探究自由落体运动,不仅可以激发学生的学习欲望,而且可以培养学生的分析和概括能力。自由落体运动是一种特殊的匀变速直线运动,我们在后面的内容中将从特殊到普通,推广到探究一般的匀变速直线运动及其运动规律。因此本节课具有承上启下的作用。(本章通过对落体运动的研究,去探索匀变速直线运动的规律,为研究复杂的运动规律打下基础。)
(学情分析:对于自由落体运动,学生有一定感性和模糊的体会,但理解自由落体运动概念,对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面,首先是物理语言的误导,使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动;其次是生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。在知识方面,学生有匀速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础,完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法,自主学习与小组合作学习的方式,让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣,养成动手与合作能力,生成学生透过现象看本质的物理意识。)
2、教学目标:从前面对教材的分析,我把教学目标设定如下
首先是知识与技能方面:(1)认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动。
(2)能用打点计时器得到相关的运动轨迹,并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。
(3)初步了解探索自然规律的科学方法,培养学生的观察、概括能力。
然后是过程与方法:通过对落体运动的实验探究,初步学习使用控制变量法。
在情感态度价值观方面,
(1)通过实验探究落体运动的规律,激发学习兴趣,增强求知的欲望。
(2)调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。
(3)渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体。
(4)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(5)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
3、重点、难点:对于自由落体运动,学生有一定感性和模糊的体会,但理解自由落体运动概念,对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面,首先是物理语言的误导,使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动;其次是生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。所以本节课的重点是让学生明白什么是自由落体运动,及产生自由落体运动的条件和实质。本节课的难点我认为应是对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解。
为了突破这个难点我是用实验激发学生进一步研究落体运动的兴趣,且是安排学生分组实验,让学生都能体验实验过程,获得成功体验。在下面的教学过程中会详细提及。
二、然后是教法、学法:
基于学生对于自由落体运动运动概念的理解有一定的困难,而在知识方面,学生有匀速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础,完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法,自主学习与小组合作学习的方式,让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣,养成动手与合作能力,生成学生透过现象看本质的物理意识。)
教法拟采用探究式综合教学法。具体说就是,创设问题情境→提出问题→猜想与假设→分析与推理(设计实验→进行实验)→总结归纳。让发现问题、解决问题贯穿课堂教学的全过程。
对学生来说,主要是启发主动参与、善于思考、乐于探究、勤于动手,注重搜集和处理信息,不仅要注重知识的结论,而且要经历知识的发现过程,领悟科学思想方法,提高科学素养。
三、说教学过程:
(一)引入新课
人们说,历史上有3个改变世界的苹果,一个诱惑了夏娃,开启了人们的欲望与智慧的大门,一个砸醒了牛顿,一个握在乔布斯手中。苹果的下落是一件司空见惯的事,可是苹果为什么会落地而不是飘荡在空中?它在下落过程中是怎样运动的?我们在这一节课讲围绕这些问题进行学习。
(二)进行新课
1、录像演示:
a.石头从空中落下
b.重力使屋檐下的雨滴下落
c.树叶从树上竖直飘落
教师引问:观察并指出以上物理情景中物体相似的运动特点。
学生活动:观察,思考,总结
教师活动:教师在学生表述的基础上总结:画面中的物体都是从高处落到地处,这类下落的运动称为落体运动,这节课我们一起来研究落体运动是否具有一定的规律。设计说明:从生活中构建物理情景或模型,以培养学生在生活中联系物理知识的好习惯。
2、关于落体运动的进一步思考
A.提出问题
落体运动的快慢与什么因素有关?(可以用观看赛跑的生活情景来说明我们研究物体运动往往首先关心的是物体运动的快慢,从而直接引入该问题)
(1)提示学生想象生活中经常见到的落体运动(或具体举例)。
提出疑问:以经验来看是否重的物体一定下落得快?
(2)直接经验:重的物体下落快——也是历史上亚里士多德认可的观点(简介亚里士多德)。学生小组内相互交流对落体运动快慢的经验感受。设计说明:此环节将对落体运动的研究落实在其运动的快慢上,直接问“是否重的物体一定下落得快”是为了更易进入主题
B.引导学生从亚里士多德的观点进行逻辑推理,得出矛盾。
(1.观点——物体从空中下落的快慢与物体质量有关。重的物体下落得快。
2.结论
【结论1】如果把石头和树叶捆在一起,其下落的速度应该比其中任一物体下落的速度快。
【结论2】如果把石头和树叶捆在一起,独自下落较慢的树叶就会拖慢独自下落较快的石头,最终其下落的速度应该比石头独自下落的速度慢。
显然,这两个结论是“自相矛盾”的。)设计说明:相互矛盾的结论既是对学生头脑中错误概念的'震撼,也是激发学生进一步学习的手段,学生进行逻辑推理,可相互讨论,然后小组代表举手发言,其余倾听、思考。逻辑推理为后面的研究指明了方向,使学生明确下一步要解决的问题。
C.组织学生进行实验探究
(1)教师引导学生设计实验,分别用一枚硬币(一元的效果不错)、两枚和硬币大小面积相同的硬纸片、一枚粘有硬纸片的硬币、一粒小塑料球,一团棉花(质量要比小塑料球的大)来比较轻重不同或相同的物体下落快慢。
①.一枚硬币与一枚与硬币面积相同的纸片等高同时下落,比较下落快慢。
②.一枚硬币与一枚粘有面积相同的纸片的硬币等高同时下落,比较下落快慢
③.将一枚硬纸片团成团,与另一枚大小面积相同的硬纸片等高同时下落,比较下落快慢。④.一粒小塑料球与一大团棉花等高同时下落,比较下落快慢。设计说明:学生实验过程中教师在各个小组间巡视,收集学生实验过程中会出现的问题,引导学生在实验操作时如何创设实验条件(如怎样保证等高同时释放等);启发学生注意总结实验现象中两物体下落快慢与物体轻重进行关联比较。学生准备材料:硬币、纸片。课前要求学生准备材料时并没有告知学生具体用途,学生对此充满好奇,这也从一个侧面调动了学生的学习兴趣。
(2)学生进行实验与探究,小组成员分工进行实验操作、观察记录,在实验现象的基础上进行分析、讨论,得出本小组的结论。
结论一般有三种情况:
a.重的物体下落快;b.轻重不同而下落快慢相同;c.轻重相同而下落快慢不同。
考虑到如果能有与直觉经验完全相反的现象出现,学生的认识会更明确,故增加了“一粒小塑料球与一大团棉花下落快慢比较”的实验设计,体现“轻的物体可以比重的物体下落快”。
(3)分析小节
(a)选小组代表描述所观察的实验情景及小组的讨论。
(b)在学生探究的基础上教师讲解,引导学生明确:实验结果显示出物体下落快慢与其质量没有必然联系。设计说明:教学的重心应放在精心准备的语言讲解上,归纳、认识、分析、发现。作出科学猜想,然后验证猜想,对学生进行科学方法教育,强化学生对自行探究问题的过程与方法的理解。此处由学生做结论时可以的,但学生的结论不应是最后结论,最后结论应是教师给出的,以加深学生的认识。
4.进一步探究影响物体下落快慢的因素
(1)引问:既然物体下落快慢与其质量没有必然联系,实际生活中物体下落快慢不同可能是受什么因素的影响。学生从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。
(2)猜想:影响物体下落快慢的因素是空气阻力吗?
教师演示实验,验证猜想:毛钱管实验。(可考虑用电脑课件,老师同步讲解。)
(3)引导学生从观察到的实验现象得出结论。猜想、观察、思考、理解、体会。学生在教师的引导下可以从实验中得出结论:物体下落受到空气阻力的影响。没有空气阻力时,物体下落过程中运动快慢与质量无关。
通过毛钱管实验使学生认识:
(1)探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰。
(2)科学实验是科学探究的有效方法。
5.自由落体运动的概念
(1).概念引入
引问:由于落体运动受到空气阻力影响,要想研究落体运动就必须排除空气阻力,那么,如果物体在下落过程中忽略空气阻力,物体的受力有什么特征。
学生以原有的力学基础可以很快答出:忽略空气阻力,则物体只受重力作用。
(2).自由落体运动
物体仅在重力作用下,从静止(即初速度为零)开始竖直下落的运动,叫做自由落体运动。学生思考,联想,答问。概念认识强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动,实际生活中物体受到空气阻力,但一般重力大于空气阻力。
6.学生自主实验探究自由落体
(1).引问:若要研究某种运动规律,我们可以采用怎样的方法和器材?
学会回顾前面学习匀变速直线运动的体验,可想到:利用打点计时器采用示踪(轨迹记录)法研究。
(2)组织学生分组实验:利用打点计时器记录重物的下落过程。(提醒学生操作注意事项)
(3)引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析:
A.轨迹——直线方向——竖直向下
B.变速——速度越来越大——比较相等时间内发生的位移。
小组实验、操作、记录、思考、交流讨论,
(可提醒学生课前复习打点计时器的工作原理,重点强调任意两个相邻点(无论匀速或变速)的等时性。)
7.引导思考讨论
引导学生认识到研究运动规律的方法之一为寻找位移与时间的关系,故可以想到做s-t图象,分析推测自由落体运动规律。
基于本实验的特点,不容易确定起始点,故不方便准确测出s,从而给s-t图象的得出带来一定难度,这一点可在下一节课探究自由落体运动规律时解决。
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
设计说明:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
附:板书设计:
第一节探究自由落体运动
一.物体下落的快慢与什么有关?
1.亚里士多德:物体越重下落得越快
2.伽利略:物体下落快慢与质量无关
二.自由落体运动:物体只受重力,从静止开始下落的运动。
三.记录自由落体运动轨迹。
1.打点计时器的使用
2.速度方向不变,有加速度
自由落体运动课件 篇3
一、 教学目标
1、知识与技能
理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道地球上不同地方,重力加速度大小不同。
掌握自由落体运动规律。
2、过程与方法
由学生自主进行实验探究,通过打点计时器记录下运动的信息,定量地测定自由下落的加速度。
培养学生学会分析数据,利用实验引导学生进行观察、思考、讨论和交流。
3、情感态度与价值观
调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表达能力。
培养学生的团结协作精神,敢于提出自己的见解。
1、自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2、掌握自由落体运动规律,并能运用其解决实际问题。
理解自由落体运动条件及规律解决实际问题。
自由落体运动是自然界中广泛存在的自由下落运动的理想化模型,有其广泛性和特殊性。对自由落体运动进行深入具体的研究有利于学生更深刻地理解匀变速运动的规律。本节教材通过实验探究的方式得到自由落体运动概念和规律。基于教材特点,本教案设计“以人为本”,突出探究的重要性,让学生能力得到提升,体现物理教育在个性品质、好奇求知、质疑创新等方面的价值导向。
本课总体设计思想是:课堂通过简单易行的实验探究,寻找论据,经历交流实验结果和学生分析、讨论,让学生体会物体下落快慢与物体质量无关。通过“牛顿管”实验,打点计时器实验研究规律,在科学过程展示中推出学科知识,渗透科学思想方法,借助多媒体课件播放、实验探究及教师解说,着力于撼动青年学生崇尚科学的情感,弘扬浓厚的物理课程文化。
自由落体运动课件 篇4
一、教学目标
1、知识与技能
(1)认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,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。
(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)会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的方法。
3、情感态度与价值观
(1)通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣。
(2)渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。
(3)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。
二、教学重难点
重点:1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。
难点:理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
三、教学过程
1、新课导入
这一环节采用游戏导入,教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)。
师:一般情况下,刻度尺是用来测量什么物理量的?
生:测量物体长度的!
师:大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样,有特殊的功能,它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。
找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。
师:相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家,尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。
师:像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物,如果把线剪断,它就在重力的作用下,沿着竖直方向下落。从手中释放的石块,在重力的作用下也沿着竖直方向下落。
师:不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。
生:不同物体下落快慢应该是不一样的,下落快慢应该是由质量决定,质量大的下落快,质量小的下落快慢。
师:这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。
演示实验
(1)将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放,结果金属片先着地。教师不发表意见,继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。
(2)将刚才的纸片紧紧捏成一团,再次与硬币同时释放,结果两者几乎同时落地。
(3)将两个完全一样的纸片,一个捏成团,一个平展,则纸团下落快。
师:物体下落快慢是由质量决定吗?
生:不是的!
师:为什么这样说?
生:第2个实验和第三实验都说明了这个问题,特别是第3个问题,质量一样却下落有快慢之分。
师:那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢?
生:我想应该是空气阻力。
猜想
师:如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力,那么在没有空气阻力,物体的下落快慢应该是一样的,这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。
验证—牛顿管实验
师:刚才的实验现象验证了我们的猜想,在没有空气阻力即物体只受重力的情况下,所有物体由静止下落的快慢是一样的。
师: 1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放,它们同时落在月球表面,这是通过电视转播过的。
2、新授环节
(1)自由落体运动
师:物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落,它的受力情况有什么特点?
生:没有空气阻力,则物体只受重力。
师:很好!物理学中把这种只受重力作用,由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动:在只受重力的情况下,由静止开始下落的运动。
师:我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?
生:肯定不是,因为在地球表面大气层内,没有空气的情况是不存在的。
师:说得很好!在我们的日常生活环境下,自由落体运动是不存在的,只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似条件:一般情况下,密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。
(2)自由落体运动的运动规律
师:做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的,我们该如何来研究它的运动规律呢?
生:利用打点计时器。先选择一个物体,这个物体必须密度大,实心,体积不要太大,这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。
师:请同学们自己设计并进行实验,将纸带的处理结果告诉我。
学生设计、操作并处理实验结果
总结分析运动规律
师:实验结论是什么?
生:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
师:如何得出这个结论?
生:根据实验得到的纸带,我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律
来验证纸带,结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。
师:回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,这个结论我们要牢记。
师:那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的结果在9.4左右,方向是竖直向下,因为物体是竖直向下匀加速的,所以加速度方向应该与速度方向相同,竖直向下。
师:其他同学的结果呢?
生:我的也差不多。
关键点提问
师:大家用的是质量不同的重锤做的实验,为什么求出来的加速度结果差不多呢?
生:虽然重锤质量不同,但由于空气阻力影响较小,均可以近似成自由落体运动,而我们已经知道:所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。
总结归纳重力加速度
师:同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度,用g表示。精确的实验发现,在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、纬度越高,g越来越大;2、同一纬度,高度越大,g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果没有特殊说明,都按9.8m/s2计算。
3、巩固练习
例1、下列说法正确的是(BD)
A. 物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
B. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
C. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,不能看成自由落体运动。
D. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,因为阻力与重力相比可以忽略,所以能看成自由落体运动。
例2、下列说法不正确的是(A)
A. g是标量,有大小无方向。
B. 地面不同地方g不同,但相差不大。
C. 在同一地点,一切物体的自由落体加速度一样。
D. 在地面同一地方,高度越高,g越小。
例3、AB两物体质量之比是1:2,体积之比是4:1,同时从同一高度自由落下,求下落的时间之比,下落过程中加速度之比。
解:因为都是自由落体运动,高度一样,所以下落时间一样,1:1;下落过程加速度也一样都是g,1:1
例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求
1、经过多长时间落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
自由落体运动课件 篇5
一、教材分析
1、教材的地位和作用:
《自由落体运动》是物理必修1第二章第5节的内容、本节内容编排在匀变速直线运动等知识之后,是匀变速直线运动的特例。通过对自由落体这种常见的特殊的运动的研究,即能复习和巩固前面的知识,加强课本与实际生活的联系;又能通过在授课过程中讲授研究物理问题的基本思路和科学方法,为以后研究比较复杂的运动规律打下良好的基础。基于对教材的这些认识,根据对学生的心理特征和认知水平,我确定了本节的教学重点和难点。
2、教学的重点与难点:
本节课的重点是:自由落体运动概念、性质、规律;重力加速度。至于自由落体运动规律的应用我主要把它作为以后要考虑的重点。
本节课的难点我认为至少有两点:
难点(1)、对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解
落体运动在生活中比较常见,学生很容易根据生活经验形成错误的前概念,就是“物体越重,下落越快”,这种前概念对于学生建立“自由落体运动”的正确概念是非常不利的。
难点(2)、如何引导学生探究自由落体运动性质的过程
探究过程难点在于,要尽可能放手让学生独立地设计实验方案,要确保实验能够成功,能让学生在对实验数据处理后,总结出正确的结论。
二、目标分析
根据新课标的要求并结合学生的实际情况,我确定了如下教学目标:
1、教学目标
1、在物理知识方面要求:
(1)了解什么是自由落体运动;
(2)自由落体产生的条件;
(3)认识自由落体运动的特点;
(4)掌握自由落体运动的规律;速度随时间的变化规律,位移随时间变化的规律。
2、通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,从而培养学生的观察、概括能力,通过相关物理量变化规律的学习,培养分析、推理能力。
3、渗透物理方法的教育,发展学生对科学探究的兴趣
四、说教法、学法
教法拟采用探究式综合教学法。具体说就是,创设问题情境→提出问题→猜想与假设→分析与推理(设计实验→进行实验)→总结归纳。让发现问题、解决问题贯穿课堂教学的全过程。
对学生来说,主要是启发主动参与、善于思考、乐于探究、勤于动手,注重搜集和处理信息,不仅要注重知识的结论,而且要经历知识的发现过程,领悟科学思想方法,提高科学素养。具体教学过程我是这样设计的:
1、导课
先通过问题“在现实生活中,不同物体的下落快慢在不少情况下是不同的从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗?”创设问题情境,引起学生兴趣。
然后通过演示1:硬币和纸袋分别从同一高度由静止开始同时下落,观察下落速度,从表面上看得到结论,“物体越重,下落得越快”。
继续演示2:将等大的正方形纸片,一张揉成纸团,让纸团与纸张从同一高度由静止开始同时下落,观察下落速度,对得到的不同结果,让学生讨论,提出猜想:物体下落的快慢除了跟重力有关外,还与物体受到的空气阻力大小有关。
演示3:展示和介绍牛顿管,说明里面装有金属片和羽毛两个物体,已经抽掉了空气,再把玻璃筒倒立过来。问:谁下落得快呢?
演示4:在上面那只牛顿管中放入空气,再做以上实验。问:谁下落得快呢?(现象明显,引导学生总结出:如果没有空气阻力,物体下落快慢相同)
在这里着重突出科学探究的两个要素:提出问题、猜想与假设。在提出问题环节中,着重培养学生发现物理问题和从物理学角度明确表述问题的能力。在猜想与假设环节的实施中,应该让学生反复经历假定和解释这两个过程,这是一个非逻辑思维和逻辑思维反复交替的过程,能很好地发展学生的发散思维和逻辑思维能力。在学生的学习欲望得到激发后,让学生提出自己的猜想与假设阅读课文,再进入新课的教学。
自由落体运动课件 篇6
《伽利略对自由落体运动的研究》的教案
武安十中 籍莉贤
一、教材分析:
1、教材内容
(1) 亚里士多德和伽利略对力和运动的主要观点和研究方法
(2)伽利略通过研究自由落体运动,创立了科学的研究方法
2、教材的地位和作用:
从过去的阅读材料,到现在作为独立的一节,看出新教材对过程与方法,情感态度与价值观等教育目标的重视,切不可以过去轻过程重结论的思想来对待本节课的教学。
3、教材的特点
本节课的突出特点是重视科学研究的过程和方法,例如用反证法使亚里士多德的观点自相矛盾,用猜想与假说,数学推理,实验验证,合理外推的科学方法研究自由落体运动的规律.
4、教学目标
(1)知识与技能:通过历史知识,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。
(2)过程与方法:了解伽利略的实验研究过程,认识伽利略有关实验的科学思想和方法。
(3)情感态度与价值观:从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦,培养敢于坚持真理,勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度。
5、教材的重点和难点:
重点:伽利略研究自由落体运动规律的实验和方法
难点:验证速度与时间成正比
二、教法分析:
采用自学点拨与合作探究相结合的教学方法,充分落实学生的主体地位,调动学生的积极性。
三、教学过程:
(一)引入新课,利用大屏幕给出自学提纲(15分钟)
问题主要包括:
1、物体下落的快慢由什么因素决定。
2、伽利略对自由落体运动的探究过程。
3、科学研究过程的基本要素。
通过提出的问题,让学生沿着伽利略的研究思路,推翻亚里士多德的错误观点,得出自由落体运动的规律,体会着伽利略科学研究的困难和非凡的研究思想。
(二)师生共同探究(10分钟)
在学生完成以上自学问题的基础上,进一步提出几个问题,让学生思考与讨论:
1、伽利略推翻亚里士多德的观点,采用的是什么推理方法?从而引出一种常见的推理方法——反证法。
2、伽利略巧妙的利用了数学推理和“冲淡重力”的斜面实验,转换角度的间接证明他的假设,这种方法非常重要,他打破了传统的以思辩性的论战来决定是非的古板方法,具有划时代的意义,他的研究思想对我们今后的学习和研究会有很大的帮助。
3、让学生根据伽利略的推理思路,导出位移与时间的平方成正比的结论,体会他的逻辑推理过程。并让两个学生到黑板上推导,然后对他们作出评价,教师最后用大屏幕给出规范的推导步骤。
(三)反馈练习(5分钟)
1、伽利略研究速度与时间的关系时遇到那些困难?他是怎样巧妙解决的?
2、给出5分钟让学生阅读课后的阅读材料,体会伽利略一生中对科学和社会的重大贡献。
(四)课堂小结:
教师将本节的学习目标投影到大屏幕上,和学生一起简单的总结。
(五)课后作业
1、利用现代的测量仪器设计出一个研究自由落体运动规律的实验,写出需要的器材和实验过程。
2、请学生再总结出一些科学研究中常用的思路和方法。
通过这两个作业,进一步提高学生的科学研究的意识和素质。
自由落体运动课件 篇7
一、教材分析
本节内容属于《普通高中物理课程标准》中必修模一第二章《匀变速直线运动的研究》第五节《自由落体运动》的内容。自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。此前,学生已经学习了匀变速直线运动的规律,也学习了研究匀变速直线运动的基本方法,对本课的学习,实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动,既有利于巩固所学的知识,培养学生解决实际问题、探求规律的能力,还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。
二、目标
1、知识与能力
(1)理解自由落体运动,理解是重力加速度,
(2)掌握自由落体运动的规律,
(3)培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。
2、过程与方法
通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程,实际测量重物自由下落的加速度等探究活动,让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
3、情感态度和世界观
感受前人(亚里士多德)崇尚科学、勇于探索的人格魅力,培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。
三、教学重点、难点
重点:不同物体自由下落有共同加速度g、做好实验
难点:斜面实验设计的巧妙性、实验过程中科学猜想、数学推导、合理外推的体现
四、学情分析
在前面的教学中,学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念,对自由落体运动也有过思考,接触过亚里士多德的观点和伽利略著名的比萨斜塔实验,但未曾接触匀变速直线运动和理想实验的概念。
五、教学方法
实验探究法、分析法、实验归纳法、讲授法、讨论法。
六、课前准备
1、牛顿管、抽气机;
2、10套:纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器(带复写纸片)、纸带、重锤、海绵垫、接线板;长刻度尺。
自由落体运动课件 篇8
研究自由落体运动的规律教案设计
(高中物理必修教材第一册第二章第九节)
所谓创新模仿式教学,就是指在课堂上老师采取一种指导学生通过创新模仿方式尝试寻找、发现、学习物理概念和物理规律的教学方法。这种教学方法,不是以教师讲解为主,而是在学生事先做好准备的前提下,在教师指导下由学生自行讲解或讨论,以学生的活动为主。这个专题是一个尝试,教学中应根据实际情况,尽量让学生多动手动脑,运用所学的知识分析解决问题,由此学习和体会一些解决问题的科学方法。创新模仿式的学习方法,关键在于学生对学习材料(包括教材和资料)的感悟和创新,运用模拟、转换、理想化方法等思想,通过积极的知识迁移和启发联想来实现创造性学习,抓住学习的本质。
本文以研究自由落体运动的规律这一课题为例,试着对创新模仿式教学进行阐述。在组织创新模仿式教学时,建立在生活事实、演示实验和学科历史等三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在四个主要教学环节上。我们先来谈谈创新模仿教学活动的三个基础——
一、生活事实
生活给了我们有益的启示,物理规律正是由生活现象中来的,抽象出来的规律具有本质的普遍意义,它反复出现在许多物理现象中。中学物理教材的各章节的知识性内容几乎都采取了例证的方法,用具体、形象化的例子说明问题让学生感到真实。
既然物理概念和规律源于例子又回到例子上,学习时就要运用典型的例子帮助验证、学习和理解它们。我们可以从生活现象出发,融入学习内容,或者由学习内容联想生活。这样可以化陌生为熟悉,由熟悉推出未知,而且要学会举一反三。想不通的道理,看看生活现象,平时注意积累典型例子加深理解,提高全面认识的能力。
例一
创新模仿基础之生活事实:用绳子悬挂着的物体,如果绳子断了,物体会掉下来;树上的果实,成熟后会掉下来;手里捏着的粉笔,松开手后会掉下来。
问题导学:物体为什么会下落?
研究方法:观察与分析
分析:物体的下落运动是一种常见的运动,学生熟知,但很少有人去注意它。通过细心的观察,综合分析众多的实例。师生讨论归纳得出结论:物体之所以会下落,是由于受到了重力的作用。从观察生活现象事实到得出结论的过程就运用了创新模仿。
二、演示实验
物理学是一门实验科学。所以,课堂上指导学生自己动手做小实验很重要。在学习物理的过程中,一方面要善于应用学到的理论去解释日常生活中所见到的现象,另一方面要善于“动手”,通过实践去检验真理,双向联系,看一看感性认识是不是正确,在实践和应用中学习概念。课堂上,学生关注实验结果反映了什么样的物理规律,也可以从其中体会到了科学研究的乐趣。
例二
创新模仿基础之演示实验:取一截粉笔和一张小纸片(粉笔比纸片重),从同一高处同时释放。
问题导学:什么样的物体下落得更快?物体下落快慢是不是跟重力有关?什么原因导致它们先后落地?
分析:通过观察和体验,由演示实验可见:粉笔比纸下落快粉笔先落地。师生讨论:为什么呢?空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素。还可以思考得出: 如果设法消除空气阻力,会怎样?当阻力很小,可以忽略时,物体下落是不是可视为自由落体运动?通过演示实验与物理教学的整合,用实验、观察、推理、极端外推、悖论等研究方法创新模仿,加深了学生对自由落体运动的感性认识,加深了他们对这类问题的理解。
三、学科历史
物理教学改革的目的之一,是对学主进行培养和训练科研人员应具有的素质和能力,要形成科学的思维方法。这就要求我们将物理教学和学科历史结合,具体地讲就是善于把学生推到若干年前让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上,什么环节中、什么情况下,用什么方法和思想作出了科学发明和发现的突破性步骤,从而把这些关键的步骤联系起来。
例三
创新模仿基础之学科历史:教材P70页阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》
问题导学:伽利略的研究方法是什么?
分析:这部分内容应以学生自学为主,老师适当引导。关于落体运动的规律,历史曾经出现过两种截然不同的观点。应该阐明:历史上,伽利略首先通过落体佯谬的思想进行实验,否定亚里斯多德的物体越重下落越快的结论;最后将斜面实验推广,得出结论。伽利略开创的研究方法是提出假设--数学推理--实验验证-合理外推。这种方法对科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍是重要科研方法之一。今天我们就是要踏着历史发展的脚印,研究一下落体运动究竟是什么运动,遵循什么规律,使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路。通过对学科历史的创新模仿,激发学生的学习兴趣,培养科学的思维方法,这也是物理教学实质性改革的途径和方向,是培养创造型人才的一个有效途径。
在组织创新模仿式教学时,应将基于上述三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在以下四个主要教学环节中——
一、新课导入
例四
目的:物体下落快慢的因素分析
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:究竟是重的物体下落快还是轻的物体下落快呢?
分析:实验现象表明小纸团先落地,这说明轻的物体比重的物体下落快。通过简单的小实验使学生认识到:通常看到的下落有快有慢,是由于空气阻力的影响。自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,但掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。
问题导学:如果完全没有空气阻力的影响,或者空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。同学们猜想一下,那时,轻、重物体谁下落得快呢?
创新模仿基础之演示实验:牛顿管实验
分析:用牛顿管演示不同物体在没有空气阻力的影响下的下落情况。强调管内空气已被抽得很稀薄,空气阻力的影响非常小。可见:如果没有空气阻力的影响,不同物体下落的快慢是一样的。这些实验现象可以使学生充分认识到空气阻力的存在掩盖了自由下落的物体的规律,需要排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,很自然的引出了理想运动——自由落体运动,并为下面的研究做好铺垫。这种创新模仿建立概念的程序,对中学生来说是比较容易接受的。
二、知识讲解
例五
目的:科学方法教育
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动,这种理想运动忽略哪些次要因素?
分析:在科学研究中,我们常常采取忽略一些次要因素,从最简的问题入手的方法。纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大,所以纸片下落较慢。排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,在落体运动中,先排除空气阻力,研究物体在没有空气阻力条件下的运动,这就是自由落体运动。
知识扩展:科学方法的教学是本节的一个重要教学内容。通过对理想化方法的创新模仿,学习分析和处理表面现象,发现其掩盖下的规律,再用规律解决实际问题的物理方法。引导学生通过讨论学习本节内容,教学中可将自由落体运动扩展到别的星球,还可引伸到竖直上抛,为学生活用知识奠定基础,还有利于激发学习的积极性和培养能力。
三、误区排解
同学们经常和物理现象打交道,在学习掌握其规律之前,已有许多感性认识,如果能够正确理解,那对学习物理将十分有利。遗憾的是,这些感性认识往往会掩盖住事物的内在实质,而给人以错觉。生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用。在学习物理概念时,要了解哪些日常观念是不科学的,通过多个例子去证明它是错误的,从而排除干扰,正确理解物理概念。要特别注意的是曾经犯过错误的典型例子,往往可以警示自己,碰到类似问题时不再或少犯同样的'错误。
例六
目的:排除认识上的误区
创新模仿基础之生活事实:我们平时常见的现象是,重的物体下落快。
问题导学:我们是不是由日常经验得出这样的结论,重的物体比轻的物体下落快?
分析:学生由于受日常经验的影响,对物体的坠落普遍存在重快轻慢的错误认识。要消除学生的从生活中得来的错误观念,培养学生透过现象看到本质的认识观,这是本节教学的难点之一,关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g。由于对日常经验印象很深,所以做好演示实验十分重要。除了牛顿管的实验之外,还可以做许多简单易行的小实验,使学生明确认识,日常见到的现象是因为受空气阻力的影响的缘故。引导学生建立正确观念:任何物体的自由落体运动都是完全相同的,即无论何种物体、是轻是重,它们下落的速度都是相同的。
四、习题检测
要真正理解掌握概念,只有通过实践和应用才能实现。
规律具有普遍性,因此可以直接模仿运用,
我们应该把着眼点放在观察分析现象、利用知识解决实际问题的能力培养上,要把主要精力聚焦在加强对基础知识的理解深度上,要养成定向思维的习惯。所谓科学的思维方法,浅显地说,就是以客观存在的事实作为出发点,经过观察分析、对比鉴别,利用综合归纳或演绎推理,得出对事物规律的理解。
例七
目的:应用自由落体运动规律解题
创新模仿基础之生活事实: 前面学习过匀加速直线运动的规律
Vt=V0+at;S=V0t+0.5at2;Vt2 – V02=2as
问题导学:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,是否可以直接创新模仿?
分析:直接创新模仿导出自由落体运动规律:Vt=gt;h=0.5gt2;Vt2 =2gh
知识扩展:自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。当空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。理解自由落体运动的实质,掌握自由落体运动的规律运用理想化方法,通过比较重力与空气阻力的大小,将实际问题转化为自由落体问题。老师可以举一些变式练习,让学生当堂完成。例如:通过石子下落测量井口到水面的深度;宇航员也可用此法,测算星球上一个深洞的深度。通过对例题的进一步讨论,把学生的认识引向具体问题具体分析的更深层次,促进知识转化为技能。
如上所述,本节课具有下述特点:
1、本堂课没有回避问题,而是分析问题的困难,提出研究问题的方法是:让学生结合实际更好地理解自由落体运动规律,理解自由落体的条件、空气阻力的影响。整节课从实践到理论分析,再到实践,将实践、实验和历史与课程很好的融为一体,体现了科学研究问题的全过程,逻辑推理清晰,步步深入。先让学生观察实验,认识到是空气阻力造成问题复杂的原因。演示实验和伽利略的巧妙推理的介绍,为学生进行科学探究创造条件,真实、直观、生动、形象,抓住了关键,给学生留下深刻印象,激发了学生探究的积极性。
2、本节课采用现代认知心理学的教学理论设计,利用了创新模仿方式进行教学,充实了内容,腾出了时间,让学生充分地、独立地积极思维,能较好体现物理思想和物理方法。课堂创新氛围浓郁,抓住教学的某些环节,有利于学生创造意识的培养。学生相互探讨、交流、学习,思维活跃,体验研究问题、寻求规律的科学研究过程,抓住课堂教学的制试点,启发学生创造性运用,使学生在获取知识的同时,创造性思维和创造能力得到发展。
值得进一步研究的问题是:在用创新模仿启发学生讨论分析得出结论,如何更好地引导、启发,更好地培养学生的创新精神、独立思考能力,需要更深入地研究。总之,希望在教学过程中有更多更好的教法和学法创造出来。
自由落体运动课件 篇9
教学目标
知识目标
1、知道什么是.
2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、会应用相应的运动学公式解答有关的问题.
能力目标
调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述.
教学建议
教材分析
教材把作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出的公式,这体现了物理学从简单问题入手,用理想化的方法处理实际问题的方法.研究时,给出了频闪照相机的照片,但没有作定量的详细分析,只要求从图上看出物体越落越快,物体作加速运动即可.教材为了简便,援引伽利略的研究结果,直接给出了是初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度的讲述,也比较适合学生的思维习惯,根据实验在同一地点,从同一高度同时自由下落的物体,同时到达地面的事实.由知它们的加速度必相同,所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析.
教法建议
可以按照教材安排的顺序,在讲解的同时,通过实验,边讲边议,如果学生条件许可,可采取讨论式的教法.
教学设计示例
教学重点:认识是初速度为零、加速度为的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决的问题.
教学难点:中不同物体下落的加速度都为.
主要设计:
一、
[方案一]
1、思考与讨论:
(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?
(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一团棉花和一块石头下落的现象)
(3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)
2、分析引导:
(1)上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂,(教师指出)
(2)演示:把纸片团成一个小纸团,再让它和小石子同时下落的现象.
(3)提问:如果没有空气阻力,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?
(4)演示:按教材要求做“牛顿管”实验.
3、分析与小结:
(1)分析“牛顿管”实验的特点,引出的定义.
(2)展示课件“的频闪效果”
(3)分析频闪效果,分析出是加速运动,进而指出,是初速度为零的匀加速直线运动.
[方案二]
1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动,即物体下落的运动,问学生:重的物体下落快还是轻的物体下落的快?
2、启发学生回想所见过物体的下落运动,有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”(配合演示)
3、提问:怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理,认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论.
4、提问:为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到:空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂.
5、教师问:我们应该怎样研究物体的下落运动?引导学生想到研究问题应从简单到复杂,因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况.指出可根据实验来研究.
6、演示:“牛顿管实验”让学生得出结论:没有空气阻力,只有重力作用时,轻重不同的物体下落快慢相同.
7、教师小结:物体只在重力作用下从静止下落的运动叫,轻重不同的物体自由下落快慢相同.
8、展示课件“的频闪效果”,总结特点:是初速度为零的匀加速直线运动.
二、自由落体加速度:
1、分析引导:在同一地点,从同一高度同时下落的物体,下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的.可知:这些初速度为零的匀加速运动,在相同时间里发生了相等的位移,由知,它们的加速度必相同.
2、让学生看书,记住重力加速度的方向,了解一些地区的重力加速度的数值.
3、让学生根据匀变速运动的公式,推导出的公式:
若学生基础较好,可根据自由落体频闪照片,用分析纸带的方法粗算一下自由落体加速度.
探究活动
滴水法测重力加速度的过程是这样的,让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头,测出几滴水落到盘中的总时间t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h,即可算出重力加速度.请思考:为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间还是?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做,计算一下,当地的重力加速度.
自由落体运动课件 篇10
【教材分析】
“自由落体运动”选自高一《物理》第二章“直线运动”的第八节,在学生认识了匀变速直线运动,掌握了匀变速直线运动的规律之后,课本把该节放在本章的最后一节,把自由落体运动作为初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,这样有利于学生形成知识的结构,避免死记公式。本节教学的重点和关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g,学生由于受日常经验的影响,对重的物体落得快,轻的物体落得慢印象很深,所以做好演示实验十分重要,除了牛顿管的实验之外,还可以做一些小实验,使学生明白,日常见到的现象是因为受到空气阻力的影响的缘故,对“如果物体只受到重力,不同物体的加速度相同”有深刻的印象。
【教学设想】
教学时间为一课时,整节课的--围绕“实验现象──发现问题──探究问题──解决问题”的主线展开:
→科学的抽象、推测(真空中,如何?)→实验验证(牛顿管演示)
→得出结论(自由落体定义)→问题提出(自由落体运动规律如何?)
通过这一系列的活动,调动学生自主学习的积极性,并使学生对科学探究有一定的了解。开始的小实验很重要,是科学探究的入口处,所以教师一定要把握好演示的技巧,然后引导学生层层深入,激发学生的好奇心,使他们产生强烈的求知欲,积极主动地去探究问题。
【教学准备】
小钢球、牛顿管、纸片、铁架台、电火花计时器、重物、纸带、直尺、课件。
【教学过程】
一、导入新课
师:我们学习了匀变速直线运动的规律,其规律可由三个公式体现出来(投影)。今天我和大家一起来研究一个匀变速直线运动的实例──自由落体运动。
师:同学们对“自由落体运动”其实并不陌生。
(演示实验:将小钢球由高处静止释放,指出小钢球的运动就是自由落体运动。)
师:那么除了小钢球的下落外,还有哪些运动是自由落体运动?自由落体运动有什么样的特点和规律?这节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学
1.什么是自由落体运动?
(演示实验:让一张纸片与小钢球同时自由下落,可看到什么现象?)
生:钢球落得快。
师:对,这就是我们的生活经验,似乎很容易得出“重的物体比轻的物体下落得快”的结论,这也是公元前古希腊哲学家亚里士多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走了二千多年,距今三百多年前,伽利略为证明亚里士多德观点的错误,做了大量的实验。他拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上,使两球由静止同时下落,据亚里士多德的观点,重球应该先落地,但实际上两球同时落地。
师:请再看演示实验,把刚才的纸揉成团,和小钢球由静止落下,同学们再观察。
生:几乎同时落地。
师:同一张纸,为什么形状不一样,其下落时间就不一样呢?
生:这是因为空气阻力的影响,把纸揉成团,所受的空气阻力要比纸片所受的空气阻力小得多,所以与小钢球几乎同时落地。
师:如果把质量、形状不同的物体放在真空中,从同一高度自由下落,现象如何呢?让我们做一个实验。
(演示实验:我这里有一个长约1米,一端封闭、另一端有开关的玻璃管(牛顿管),把形状和质量不同的小金属片、小羽毛等,放在玻璃管里。)